פוליפרופילן (PP) הוא תרמופלסטי גבישי נוקשה המשמש בחפצים יומיומיים.ישנם סוגים שונים של PP זמינים: הומופולימר, קופולימר, אימפקט וכו'. התכונות המכניות, הפיזיקליות והכימיות שלו פועלות היטב ביישומים החל מרכב ורפואה ועד לאריזה.
מהו פוליפרופילן?
פוליפרופילן מיוצר ממונומר פרופן (או פרופילן).זהו שרף פחמימני ליניארי.הנוסחה הכימית של פוליפרופילן היא (C3H6)n.PP הוא בין הפלסטיקים הזולים ביותר הקיימים כיום, ויש לו את הצפיפות הנמוכה ביותר מבין פלסטיק סחורות.לאחר פילמור, PP יכול ליצור שלושה מבני שרשרת בסיסיים בהתאם למיקום קבוצות המתיל:
אטקטיק (aPP).סידור קבוצת מתיל לא סדיר (CH3).
איזוטקטי (iPP).קבוצות מתיל (CH3) מסודרות בצד אחד של שרשרת הפחמן
סינדיוטקטיקה (sPP).סידור קבוצת מתיל לסירוגין (CH3).
PP שייך למשפחת הפוליאולפינים של הפולימרים והוא אחד משלושת הפולימרים המובילים ביותר כיום.לפוליפרופילן יש יישומים - הן כפלסטיק והן כסיב - בתעשיית הרכב, ביישומים תעשייתיים, במוצרי צריכה ובשוק הרהיטים.
סוגים שונים של פוליפרופילן
הומופולימרים וקופולימרים הם שני הסוגים העיקריים של פוליפרופילן הקיימים בשוק.
פרופילן הומפולימרהוא הציון לשימוש כללי בשימוש נרחב ביותר.הוא מכיל רק מונומר פרופילן בצורה מוצקה חצי גבישית.היישומים העיקריים כוללים אריזה, טקסטיל, שירותי בריאות, צינורות, יישומי רכב וחשמל.
פוליפרופילן קופולימרמחולק לקופולימרים אקראיים וקופולימרים בלוק המיוצרים על ידי פילמור של פרופן ואתאן:
1. קופולימר אקראי של פרופילן מיוצר על ידי פילמור יחד אתן ופרופן.הוא כולל יחידות אתן, בדרך כלל עד 6% במסה, המשולבות באופן אקראי בשרשראות הפוליפרופילן.פולימרים אלו גמישים וברורים אופטית, מה שהופך אותם למתאימים ליישומים הדורשים שקיפות ולמוצרים הדורשים מראה מעולה.
2. קופולימר בלוק פרופילן מכיל תכולת אתן גבוהה יותר (בין 5 ל-15%).יש לו יחידות קו-מונומר המסודרות בתבנית רגילה (או בלוקים).הדפוס הקבוע הופך את התרמופלסטי לקשיח יותר ופחות שביר מהקו-פולימר האקראי.פולימרים אלו מתאימים ליישומים הדורשים חוזק גבוה, כגון שימושים תעשייתיים.
סוג נוסף של פוליפרופילן הוא קופולימר השפעה.הומפולימר פרופילן המכיל שלב קופולימר אקראי של פרופילן מעורבב משותף בעל תכולת אתילן של 45-65% מכונה קופולימר PP השפעה.קופולימרים אימפקט משמשים בעיקר ביישומי אריזה, כלי בית, סרטים וצינורות, כמו גם במגזרי הרכב והחשמל.
פוליפרופילן הומופולימר לעומת פוליפרופילן קופולימר
פרופילן הומפולימרבעל יחס חוזק למשקל גבוה, והוא נוקשה וחזק יותר מהקופולימר.תכונות אלו בשילוב עם עמידות כימית טובה ויכולת ריתוך הופכים אותו לחומר בחירה במבנים רבים עמידים בפני קורוזיה.
הוא קצת רך יותר אבל בעל חוזק השפעה טוב יותר.זה קשה יותר ועמיד יותר מהומופולימר פרופילן.זה נוטה להתנגד לסדק מתח טוב יותר וקשיחות טמפרטורה נמוכה יותר מהומופולימר על חשבון ירידה קטנה בתכונות אחרות.
יישומי PP הומופולימר ו-PP קופולימר
היישומים כמעט זהים בגלל המאפיינים המשותפים שלהם.כתוצאה מכך, הבחירה בין שני חומרים אלה נעשית לרוב על בסיס קריטריונים לא טכניים.
שמירת מידע על תכונותיו של תרמופלסטי מראש היא תמיד מועילה.זה עוזר בבחירת התרמופלסטי המתאים ליישום.זה גם מסייע להעריך את דרישת השימוש הסופי יתמלא או לא.להלן כמה מאפיינים ויתרונות מרכזיים של פוליפרופילן:
נקודת התכה של פוליפרופילן.נקודת ההיתוך של פוליפרופילן מתרחשת בטווח.
● הומופולימר: 160-165 מעלות צלזיוס
● קופולימר: 135-159 מעלות צלזיוס
צפיפות של פוליפרופילן.PP הוא אחד הפולימרים הקלים ביותר מבין כל מוצרי הפלסטיק.תכונה זו הופכת אותו לאופציה מתאימה ליישומים קלים/משקלים - חיסכון.
● הומופולימר: 0.904-0.908 גרם/סמ"ק
● קופולימר אקראי: 0.904-0.908 גרם/סמ"ק
● קופולימר אימפקט: 0.898-0.900 גרם/סמ"ק
עמידות כימית של פוליפרופילן
● עמידות מצוינת לחומצות מדוללות ומרוכזות, אלכוהולים ובסיסים
● עמידות טובה בפני אלדהידים, אסטרים, פחמימנים אליפטים וקטונים
● עמידות מוגבלת לפחמימנים ארומטיים והלוגניים וחומרים מחמצנים
ערכים אחרים
● PP שומר על תכונות מכניות וחשמליות בטמפרטורות גבוהות, בתנאי לחות וכשהוא שקוע במים.זהו פלסטיק דוחה מים
● ל- PP יש עמידות טובה בפני לחץ וסדקים סביבתיים
● הוא רגיש להתקפות מיקרוביאליות (חיידקים, עובש וכו')
● הוא מציג עמידות טובה לעיקור בקיטור
תוספים פולימרים כמו מבהירים, מעכבי בעירה, סיבי זכוכית, מינרלים, חומרי מילוי מוליכים, חומרי סיכה, פיגמנטים ותוספים רבים אחרים יכולים לשפר עוד יותר את התכונות הפיזיקליות ו/או המכניות של PP.לדוגמה, ל-PP יש עמידות ירודה ל-UV, ולכן ייצוב האור עם אמינים מעוכבים משפר את חיי השירות בהשוואה לפוליפרופילן ללא שינוי.
חסרונות של פוליפרופילן
עמידות ירודה בפני UV, פגיעות ושריטות
שבריריות מתחת ל-20 מעלות צלזיוס
טמפרטורת שירות עליונה נמוכה, 90-120 מעלות צלזיוס
מותקף על ידי חומצות מחמצנות גבוהה, מתנפח במהירות בממיסים כלוריים ובארומטים
יציבות הזדקנות החום מושפעת לרעה ממגע עם מתכות
שינויים מימדיים לאחר יציקה עקב השפעות גבישיות
הידבקות לקויה של צבע
יישומים של פוליפרופילן
פוליפרופילן נמצא בשימוש נרחב ביישומים שונים הודות לעמידותו הכימית הטובה ויכולת הריתוך שלו.כמה שימושים נפוצים בפוליפרופילן כוללים:
יישומי אריזה
תכונות מחסום טובות, חוזק גבוה, גימור משטח טוב ועלות נמוכה הופכים את הפוליפרופילן לאידיאלי עבור מספר יישומי אריזה.
אריזה גמישה.הבהירות האופטית המעולה של סרטי PP והעברת אדי לחות נמוכה הופכים אותו למתאים לשימוש באריזות מזון.שווקים אחרים כוללים גלישת סרטים עם סרטים, סרטי תעשייה אלקטרונית, יישומי אמנויות גרפיות וכרטיסיות וחיתולים חד פעמיים.סרט PP זמין כסרט צוות שחקנים או PP (BOPP) מכוון דו-צירי.
אריזה קשיחה.PP מעוצב בנשיפה לייצור ארגזים, בקבוקים וסירים.מיכלי PP בעלי דופן דקה משמשים בדרך כלל לאריזת מזון.
מוצרי צריכה.פוליפרופילן משמש במספר מוצרים ביתיים ומוצרי צריכה, כולל חלקים שקופים, כלי בית, רהיטים, מכשירי חשמל, מזוודות וצעצועים.
בשל עלותו הנמוכה, המאפיינים המכניים יוצאי הדופן ויכולת העיצוב שלו, פוליפרופילן נמצא בשימוש נרחב בחלקי רכב.היישומים העיקריים כוללים מארזי סוללות ומגשים, פגושים, כיסויי פגושים, עיטור פנים, לוחות מכשירים ודיפון דלתות.מאפייני מפתח אחרים של יישומי רכב של PP כוללים מקדם נמוך של התרחבות תרמית לינארית וכוח משיכה ספציפי, עמידות כימית גבוהה ויכולת מזג אוויר טובה, יכולת עיבוד ואיזון השפעה/קשיחות.
סיבים ובדים.נפח גדול של PP מנוצל בפלח השוק המכונה סיבים ובדים.סיבי PP מנוצלים בשורה של יישומים, כולל רפיה/סרט שסע, סרט, רצועה, חוט רצוף בתפזורת, סיבים סיבים, חיבור טווה וחוט רציף.חבל PP וחוט הם חזקים מאוד ועמידים בפני לחות, מתאימים מאוד ליישומים ימיים.
יישומים רפואיים.פוליפרופילן משמש ביישומים רפואיים שונים בשל עמידות כימית וחיידקית גבוהה.כמו כן, PP בדרגה רפואית מציג עמידות טובה לעיקור בקיטור.
מזרקים חד פעמיים הם היישום הרפואי הנפוץ ביותר של פוליפרופילן.יישומים אחרים כוללים בקבוקונים רפואיים, מכשירי אבחון, צלחות פטרי, בקבוקים לווריד, בקבוקי דגימות, מגשי מזון, מחבתות ומיכלי גלולות.
יישומים תעשייתיים.יריעות פוליפרופילן נמצאות בשימוש נרחב במגזר התעשייתי לייצור מיכלי חומצה וכימיקלים, יריעות, צינורות, אריזות הובלה להחזרה (RTP) ומוצרים אחרים בגלל התכונות שלה כמו חוזק מתיחה גבוה, עמידות לטמפרטורות גבוהות ועמידות בפני קורוזיה.
PP ניתן למחזור ב-100%.מארזי סוללות לרכב, נורות איתות, כבלי סוללה, מטאטאים, מברשות ומגרדי קרח הם כמה דוגמאות למוצרים שניתן לייצר מפוליפרופילן ממוחזר (rPP).
תהליך מיחזור ה-PP כולל בעיקר התכה של פסולת פלסטיק ל-250 מעלות צלזיוס כדי להיפטר ממזהמים ולאחר מכן הסרה של מולקולות שיוריות תחת ואקום והתמצקות בכמעט 140 מעלות צלזיוס.ניתן לערבב PP ממוחזר זה עם PP בתולה בשיעור של עד 50%.האתגר העיקרי במחזור PP קשור לכמות הנצרכת שלו - נכון לעכשיו כמעט 1% בקבוקי PP ממוחזרים, בהשוואה לשיעור מיחזור של 98% של בקבוקי PET ו-HDPE ביחד.
השימוש ב-PP נחשב בטוח מכיוון שאין לו השפעה יוצאת דופן מנקודת מבט של בריאות ובטיחות תעסוקתית, במונחים של רעילות כימית.למידע נוסף על PP עיין במדריך שלנו, הכולל מידע עיבוד ועוד.
זמן פרסום: יולי-03-2023