کاربرد ها و خواص پلی پروپیلن چیست؟

این ماده برای اولین بار در سال 1954توسط شیمیدان آلمانی، کارل زیگلر (Karl Ziegler) و شیمیدان ایتالیایی ژولیو ناتا (Giulio Natta) به صورت پلیمر ایزوتاکتیک کریستالی تولید شد و در سال 1957 تولید تجاری این پلیمر توسط شرکت ایتالیایی Montecatini آغاز گردید.

امروزه پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون منومر پروپن (ترکیب آلی غیر اشباع- فرمول شیمیایی C3H6) با استفاده از پلیمریزاسیون زیگلر- ناتا یا پلیمریزاسیون در حضور کاتالیست متالوسن تولید می گردد.

کاربرد اصلی گرید هموپلیمر در صنعت ظروف بسته بندی، منسوجات، لوله و اتصالات، قطعات اتومبیل و قطعات الکتریکی می باشد. همه این ها می توانند از خواص پلی پروپیلن بهره مند شوند.

کوپلیمر چیست؟

کوپلیمر پلی پروپیلن که از پلیمریزاسیون پروپن و اتن تولید می شود، به دو گروه کوپلیمر تصادفی و کوپلیمر بلوکی تقسیم می گردد.

• کوپلیمر تصادفی  از پلیمریزاسیون اتن و پروپن تولید می شود و واحدهای اتن با قرارگیری به صورت تصادفی در زنجیر های پلی پروپیلن معمولا تا 6% از وزن پلیمر را شامل می شوند. این پلیمر به علت انعطاف پذیری و شفافیت، جهت کاربردهایی که نیازمند شفافیت و ظاهر عالی می باشند مناسب هستند.
• کوپلیمر بلوکی  شامل مقدار بیشتری اتن (بین 5 تا 15 درصد) می باشد که واحد های کومنومر به صورت بلوکی آرایش یافته اند. این پلیمرها برای مواردی که به استحکام بالا نیاز است مناسب می باشند (مانند کاربردهای صنعتی).

خواص پلی پروپیلن

1.  دمای ذوب :
   •    همو پلیمر:  °C (160-165)
   •    کوپلیمر: °C (159-135)
2. دانسیته پلی پروپیلن :
   PPیکی از سبکترین پلیمرها در میان پلاستیک ها محسوب می شود. این ویژگی باعث می شود تا گزینه ی مناسبی جهت کاربردهای با وزن پایین باشد.
   •    هموپلیمر : 0.904- 0.908))    g/cm3
   •    کوپلیمر تصادفی : 0.904- 0.908) g/cm3)
3. مقاومت شیمیایی پلی پروپیلن :
   •    مقاومت عالی در برابر اسیدهای غلیظ و رقیق و الکل ها 
   •    مقاومت خوب در برابر آلدهیدها، استرها، هیدروکربن های آلیفاتیک و کتون ها
   •    مقاومت محدود در برابر هیدروکربن های هالوژنه و آروماتیک و عوامل اکسید کننده
4. اشتعال پذیری :
      این ماده اشتعال پذیری بالایی دارد. البته این مورد را شاید در نگاه اول نتوان جزو خواص پلی پروپیلن دانست اما در مواردی خاص از ویژگی های مثبت این ماده اولیه است.
5. آب گریزی :
   این پلیمر در دمای و رطوبت بالا و همچنین در شرایط غوطه وری در آب خواص مکانیکی و الکتریکی خود را حفظ می کند و یک پلیمر ضد آب محسوب می شود.
6. مقاومت فیزیکی :
    PP دارای مقاومت خوبی در برابر ترک خوردگی در اثر تنش های محیطی دارد.
7. حساسیت به حملات میکروبی
8. مقاوم در برابر استریلیزاسیون با بخار

معایب پلی پروپیلن

•    مقاومت ضعیف در برابر نور UV، ضربه و خراش
•    شکننده در دمای کمتر از  °C20-
•    دمای کاربری پایین، °C (120-90)
•    پایداری حرارتی پایین در تماس با فلزات
•    تغییر ابعادی بعد از قالب گیری به علت کریستاله شدن (با استفاده از عوامل هسته زا برطرف می شود.)

کاربردهای پلی پروپیلن

این ماده اولیه پلیمری کاربرد های متنوع زیادی نیز دارد که در صنابع مختلف از جمله ظروف مخزن و منهول مورد استفاده قرار می گیرد.

1. بسته بندی :
    نفوذ ناپذیری، استحکام بالا، سطح نهایی صیقلی و قیمت پایین، پلی پروپیلن را به پلیمری ایده آل جهت مصارف مختلف بسته بندی تبدیل ساخته است.
2. لوازم مصرفی خانه و آشپزخانه :
   پلی پروپیلن در محصولات خانگی مختلف و کالاهای مصرفی از جمله قطعات شفاف، لوازم خانگی، مبلمان، چمدان، اسباب بازی و غیره استفاده می شود.
3. اتومبیل :
     با توجه به قیمت پایین، خواص مکانیکی برجسته و قابلیت قالب گیری، پلی پروپیلن به طور گسترده ایی در قطعات اتومبیل مورد استفاده قرار می گیرد. کاربرد های مهم آن شامل باطری و سینی ها، سپر اتومبیل، لوازم زینتی داخلی اتومبیل، گلگیرها می باشد.
        ضریب انبساط حرارتی و دانسته پایین، مقاومت شیمیایی بالا و قابلیت عدم فرسایش در برابر هوا و توازن ضربه/سختی خوب، از جمله خواص کلیدی  PPجهت استفاده در صنعت اتومبیل سازی می باشند.
4.  الیاف و پارچه :
     حجم زیادی از PP در بازار به عنوان الیاف و پارچه استفاده می شود. الیاف PP در کاربردهایی مانند تسمه، نوار، فیلامنت، الیاف و رشته های پیوسته مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین استحکام و مقاومت پلی پروپیلن در برابر رطوبت، این پلیمر را جهت کاربردهای دریایی بسیار مناسب ساخته است.
5.  کاربرد پزشکی :
   به علت مقاومت بالا در برابر باکتری ها و مواد شیمیایی، پلی پروپیلن در کاربردهای مختلفی در زمینه پزشکی استفاده می شود.  همچنین گرید پزشکی PP مقاومت خوبی در برابر استریل کردن با بخار نشان می دهد. سرنگ یکبار مصرف شایع ترین کاربرد پزشکی پلی پروپیلن است. کاربردهای دیگر آن شامل ویال های پزشکی، پتری دیش، شیشه های وریدی، شیشه های نمونه، سینی های غذا، ظروف قرص و غیره می باشد.
6. کاربردهای صنعتی :
   با توجه به استحکام کششی بالا، مقاومت در دمای بالا و مقاومت خمشی پلی پروپیلن، این پلیمر به طور وسیعی در تولید مخازن شیمیایی و اسیدی، ورق و لوله استفاده می شود. البته که کاربرد های صنعتی خیلی بیشتر می توانند از خواص پلی پروپیلن استفاده نمایند.