پلی پروپیلن (PP) یک نوع پلیمر افزودنی ترموپلاستیک است که از ترکیب مونومر های پروپیلن ساخته شده است. در کاربرد های مختلفی از جمله بسته بندی محصولات مصرفی، قطعات پلاستیکی برای صنایع مختلف از جمله صنعت خودروسازی، دستگاه های خاص، لولا های زنده، منسوجات و بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد؛ در ادامه مطلب در رابطه با پلی پروپیلن چیست و چه کاربرد هایی دارد اطلاعات تکمیلی در اختیار شما قرار گرفته است.
پلی پروپیلن اولین بار در سال ۱۹۵۱ توسط یک جفت دانشمند در حوزه نفت با نام های پل هوگان و رابرت بنکس و بعد ها توسط دانشمندان ایتالیایی و آلمانی ناتا و رن پلیمریزه شد. این ماده به علت چند کاربری بودن بسیار سریع معروف و شناخته شده، تولید تجاری از این محصول تقریباً سه سال پس از اولین پلیمریزاسیون شیمیدان ایتالیایی، پروفسور جولیو ناتا، آغاز شد.
ناتا توانست اولین رزین پلی پروپیلن را در سال ۱۹۵۴ در اسپانیا سنتز کند و سرانجام این محصول را به نتیجه برساند و توانایی پلی پروپیلن را برای کریستالیزه شدن را ثابت کرد. در سال ۱۹۵۷، محبوبیت آن افزایش یافت و تولید تجاری گسترده در سراسر اروپا آغاز شد. امروزه یکی از رایج ترین پلاستیک های جهان با استفاده از مواد اولیه پلی پروپیلنی تولید می شود.
پلی پروپیلن چه ویژگی هایی دارد ؟
برخی از مهمترین خواص پلی پروپیلن عبارتند از :
- مقاومت شیمیایی : باز ها و اسید های رقیق شده به آسانی با پلی پروپیلن واکنش نشان نمی دهند، از همین رو یکی از بهترین انتخاب ها برای تولید ظروف یکبار مصرف کالا های شیمیایی و شوینده های بهداشتی و مواد تمیزکننده، محصولات کمک های اولیه و غیره می باشد.
- الاستیسیته و چقرمگی : پلی پروپیلن در محدوده خاصی از انحراف با خاصیت ارتجاعی عمل می کند (مانند همه مواد)، اما همچنین تغییر شکل پلاستیک را در مراحل اولیه تغییر شکل تجربه می کند، بنابراین به طور کلی یک ماده “سخت” در نظر گرفته می شود. چقرمگی یک اصطلاح مهندسی است که به عنوان توانایی یک ماده برای تغییر شکل (به صورت پلاستیکی، نه الاستیک) بدون شکستن تعریف می شود.
- مقاومت در برابر خستگی : پلی پروپیلن پس از پیچش، خم شدن و یا خمش زیاد، شکل ظاهری خود را حفظ می کند. این خاصیت به ویژه برای ساخت لولا ها و لوله ها ارزشمند است.
- عایق : پلی پروپیلن مقاومت بسیار بالایی در برابر الکتریسیته دارد و برای قطعات الکترونیکی بسیار مفید است.
- قابلیت انتقال : اگرچه پلی پروپیلن را می توان شفاف ساخت، اما رنگ طبیعی آن به صورت مات تولید می شود. پلی پروپیلن را می توان برای کاربرد هایی استفاده کرد که در آنها مقداری انتقال نور مهم است. اگر انتقال پذیری بالا مورد نظر است، پلاستیک هایی مانند اکریلیک یا پلی کربنات انتخاب های بهتری هستند.
پلی پروپیلن به عنوان یک ماده ترموپلاستیک (در مقابل ترموست) طبقه بندی می شود که به نحوه واکنش پلاستیک به گرما مربوط می شود. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود به مایع تبدیل می شوند (تقریباً ۱۳۰ درجه سانتیگراد در مورد پلی پروپیلن).
یکی از ویژگی های مفید در مورد ترموپلاستیک ها این است که می توان آنها را تا نقطه ذوب خود گرم کرد، سرد کرد و دوباره گرم کرد. بدون اینکه تخریب قابل توجهی مشاهده شود. ترموپلاستیک هایی مانند پلی پروپیلن به جای سوختن به مایع تبدیل می شوند که به آنها اجازه می دهد به راحتی برای قالب گیری تزریقی یا بازیافت بسیار مناسب باشند.
در مقابل، پلاستیک های ترموست را فقط یک بار می توان گرم کرد (معمولاً در طی فرآیند قالب گیری تزریقی). اولین گرمایش باعث می شود که مواد ترموست (مشابه اپوکسی ۲ قسمتی) گیر کنند و در نتیجه یک تغییر شیمیایی ایجاد شود که قابل برگشت نیست. اگر بخواهید یک پلاستیک گرماسخت را برای بار دوم به دمای بالا گرم کنید، به سادگی می سوزد. این ویژگی باعث می شود که مواد ترموست نامزد ضعیفی برای بازیافت باشند.
پلی استر چیست و چه کاربردی دارد ؟
مزایای پلی پروپیلن چیست ؟
- پلی پروپیلن به راحتی در دسترس و نسبتا ارزان است.
- پلی پروپیلن به دلیل ماهیت نیمه کریستالی از استحکام خمشی بالایی برخوردار است.
- پلی پروپیلن سطح نسبتاً لغزنده ای دارد.
- پلی پروپیلن در برابر جذب رطوبت بسیار مقاوم است.
- پلی پروپیلن مقاومت شیمیایی خوبی نسبت به طیف وسیعی از باز ها و اسید ها دارد.
- پلی پروپیلن مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد.
- پلی پروپیلن استحکام ضربه خوبی دارد.
- پلی پروپیلن یک عایق الکتریکی عالی است.
معایب پلی پروپیلن چیست ؟
پلی پروپیلن همانند پلی الفنین دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی است که کاربرد های آن در دمای بالا را محدود می کند.
- پلی پروپیلن مستعد تخریب UV است.
- پلی پروپیلن مقاومت ضعیفی در برابر حلال های کلردار و مواد آروماتیک دارد.
- رنگ آمیزی پلی پروپیلن دشوار است زیرا خاصیت اتصال ضعیفی دارد.
- پلی پروپیلن بسیار قابل اشتعال است.
- پلی پروپیلن به اکسیداسیون حساس است.
علیرغم کاستی هایی که دارد، پلی پروپیلن به طور کلی یک ماده عالی است. این دارای ترکیبی منحصر به فرد از کیفیت است که در هیچ ماده دیگری یافت نمی شود که آن را به گزینه ای ایده آل برای بسیاری از پروژه ها تبدیل می کند.
کاربرد این نوع پلیمر
کاربرد پلی پروپیلن چیست ؟ به عنوان یکی از پر مصرف ترین مواد اولیه موجود در جهان شناخته شده که هم در مصارف خانگی و هم در مصارف صنعتی کاربرد بسیار زیادی دارد. خواص منحصر به فرد و توانایی آن برای انطباق با تکنیک های مختلف ساخت، آن را به عنوان یک ماده ارزشمند برای طیف گسترده ای از کاربردها متمایز می کند.
یکی دیگر از ویژگی های ارزشمند پلی پروپیلن توانایی آن برای عملکرد به عنوان یک ماده پلاستیکی و فیبر است از همین رو هم به عنوان بسته بندی انعطاف پذیر و بسته بندی و محصولات تزریقی برای کاربرد های بسیار متنوع یکی از بهترین انتخاب ها است.
توانایی منحصر به فرد پلی پروپیلن برای تولید از طریق روش های مختلف و کاربردهای مختلف باعث شد که به زودی بسیاری از مواد جایگزین قدیمی، به ویژه در صنایع بسته بندی، الیاف و قالب گیری تزریقی را به چالش بکشد. رشد آن در طول سال ها ادامه داشته است و همچنان یک بازیگر اصلی در صنعت پلاستیک در سراسر جهان است.
کاربرد پلی پروپیلن PP در زندگی روز مره عبارتند از :
- جابجایی مواد : پلی پروپیلن اغلب برای ساخت پالت های پلاستیکی و سایر کالاهای جابجایی مواد بسته به کاربرد مورد نیاز آنها استفاده می شود.
- صنعت خودرو : پلی پروپیلن اغلب در ساخت باتری خودرو، ضربه گیر، عناصر داخلی و روکش فلزی استفاده می شود.
- مواد بسته بندی : PP به دلیل ارزان بودن و انعطاف پذیری در اشکال مختلف بسته بندی مورد استفاده قرار می گیرد و جایگزین مواد سنتی مانند کاغذ شده است. به طور گسترده ای برای ساخت پالت، بطری، شیشه، ظروف ماست، فنجان نوشیدنی داغ، بسته بندی مواد غذایی و … استفاده می شود.
- کاربردهای پزشکی : PP با توانایی خود در انجام روش های استریلیزاسیون دقیق، معمولاً در صنعت پزشکی استفاده می شود. اغلب در ساخت دستگاه های پزشکی و سیستم های بسته بندی برای مواد دارویی مایع و جامد استفاده می شود.
- اسباب بازی : بسیاری از اسباب بازی ها دارای طول عمر بالایی هستند زیرا از پلاستیک پلی پروپیلن ساخته شده اند.
- لوازم منزل : همچنین از PP در بسیاری از وسایل منزل مانند فرش، حصیر، فرش، بشقاب و غیره استفاده می شود.
فیلم و ورقه پلی پروپیلن چه کاربردی دارد ؟
همانطور که پیشتر گفتیم یکی از اصلی ترین کاربرد های پلی پروپیلن در صنعت تولید و چاپ بسته بندی های مواد غذایی است که اکثر بسته بندی های قابل مشاهده در فروشگاه های مواد غذایی را در بر می گیرد.
بسته بندی های مواد غذایی با عنوان سلفون شناخته شده است که به صورت رول یا همان ورقه های انعطاف پذیر تولید و لمینت می شود.
برخی از محصولات پلی پروپیلنی که به صورت انعطاف پذیر یا ورقه ای و فیلم تولید می شود.
سلفون
بسته بندی مواد غذایی
بسته بندی مواد غذایی
پلاستیک بسته بندی
پلاستیک چسب دار
پاکت بسته بندی
برای مشاهده انواع فیلم و بسته بندی سلفونی (پلی پروپیلن) اینجا را کلیک کنید.
انواع پلی پروپیلن چیست ؟
دو نوع اصلی پلی پروپیلن عبارتند از، هموپلیمر ها و کوپلیمر ها. کوپلیمر ها بیشتر به کوپلیمر های بلوکی و کوپلیمر های تصادفی تقسیم بندی می شوند.
هر نوع از پلی پروپیلن ها برای کاربرد های مختلف عملکرد بهتری دارند، پلی پروپیلن اغلب به عنوان “فولاد” صنعت پلاستیک نامیده می شود، زیرا راه های مختلفی می توان آن را تغییر داد یا سفارشی کرد تا به بهترین وجه در خدمت یک هدف خاص باشد.
فرایند تولید
فرایند تولید پلی پروپیلن چیست ؟ پروپیلن یک ترکیب گازی است که از ترک خوردگی حرارتی اتان، پروپان، بوتان و بخش نفتای نفت بدست می آید. مانند اتیلن، به (اولفین‌های پایین‌تر) تعلق دارد، دسته‌ای از هیدروکربن ها که مولکول های آن حاوی یک جفت اتم کربن است که توسط یک پیوند دوگانه به هم متصل شده‌اند. ساختار شیمیایی مولکول پروپیلن CH2=CHCH3 است. با این حال، تحت عمل کاتالیزور های پلیمریزاسیون، پیوند دوگانه می‌تواند شکسته شود و هزاران مولکول پروپیلن به یکدیگر متصل شوند تا پلیمری زنجیره وار (یک مولکول بزرگ و چند واحدی) تشکیل دهند. در چنین مولکولی، هر واحد تکرار شونده پروپیلن دارای ساختار زیر است :
اساساً، این مولکول از ستون فقرات اتم های کربن با اتم های هیدروژن متصل تشکیل شده است. به هر اتم کربن دیگر یک گروه متیل آویز (CH3) متصل است. گروه‌های متیل می‌توانند تعدادی تاکتیک یا ترتیبات فضایی را در رابطه با زنجیره کربن اتخاذ کنند، اما در عمل فقط شکل ایزوتاکتیک (یعنی با گروه‌های متیل که در امتداد همان سمت زنجیره قرار گرفته‌اند) در مقادیر قابل توجهی به بازار عرضه می‌شود.
پلی پروپیلن ایزوتاکتیک در دما و فشار پایین و با استفاده از کاتالیزورهای Ziegler-Natta تولید می شود. پلیمر برخی از خواص پلی اتیلن را دارد، اما قوی تر، سفت تر و سخت تر است و در دماهای بالاتر نرم می شود. (نقطه ذوب آن تقریباً ۱۷۰ درجه سانتیگراد [۳۴۰ درجه فارنهایت] است.) کمی بیشتر از پلی اتیلن در معرض اکسیداسیون است مگر اینکه تثبیت کننده ها و آنتی اکسیدان های مناسب اضافه شوند. پلی پروپیلن در بطری هایی برای غذا ها، شامپو ها و سایر مایعات خانگی قالب گیری می شود. همچنین در بسیاری از محصولات از جمله محفظه لوازم خانگی، ظروف غذای قابل شستشو در ماشین ظرفشویی، اسباب بازی ها، محفظه باتری خودرو و مبلمان فضای باز قالب گیری می شود.
برگرفته شده از : britannica
جدول خواص پلی پروپیلن
| ویژگی | ارزش |
| نام فنی | پلی پروپیلن (PP) |
| فرمول شیمیایی |  |
| کد شناسایی رزین (مورد استفاده برای بازیافت) |  |
| دمای ذوب | ۱۳۰°C (266°F) |
| دمای قالب تزریق معمولی | ۳۲ – ۶۶ °C (90 – 150 °F) |
| دمای انحراف گرما (HDT) | ۱۰۰ °C (212 °F) at 0.46 MPa (66 PSI) |
| استحکام کششی | ۳۲ MPa (4700 PSI) |
| استحکام خمشی | ۴۱ MPa (6000 PSI) |
| وزن مخصوص | ۰٫۹۱ |
| نرخ کوچک کردن | ۱٫۵ – ۲٫۰ % (.۰۱۵ – .۰۲ in/in) |