پلی پروپیلن (PP) دومین ترموپلاستیک پرمصرف از خانواده پلی اولفین هاست. در مقایسه با PE با چگالی کم و زیاد ͵PP دارای استحکام ضربه ای کمتر ولی دمای کاربری بالاتر و استحکام کششی بیشتر است .پلی پروپیلن یک از پلیمرهای با کارآیی متنوع است که در تولید قطعات مختلف پلاستیکی͵ صنعت خودرو (تزئینات داخلی͵ پروانه ها) و هم چنین در صنعت الیاف (جمن های مصنوعی طناب ضد پوسیدگی) کاربرد دارد.
تولیدPP:
پلی پروپیلن عمدتا توسط فرآیند پلیمریزاسیونی که نظم فضایی در آن مهم است͵برای به دست آوردن ساختار زنجیره ای با نظم بالاتر تولید میشود. تجاری ترین و مهم ترین نوع PP͵PPایزوتاکتیکاست.این پلیمر در دمای پایین و با استفاده از کاتالیزور زیگلر_ناتا تولید میشود. در این روش ۹۰% پلیمر حاصله به فرم ایزوتاکتیک و به همراه واحدهای تکرار شونده با آرایش سر به دم است .روش های تولید گوناگونی از جمله پلیمرزاسیون حلالی به وسیله فرآیند حلالی و پلیمرزاسیون فاز گاز مورد استفاده است. در ساختار PP ایزوتاکتیک واحدهای مونومری با گروه های متیلی با آرایش سر به دم متصل شده و همگی در یک طرف زنجیر اصلی قرار دارند با استفاده از کاتالیست های متالوسن جدید تولید گونه های مختلف PP از جمله : ایزوتاکتیک ͵سیندیوتاکتیک͵ اتاکتیک و نیمه_ایزواتاکتیک میسر میشود.ساختار نیمه_ایزواتکتیک ساختاری است که در آن هر گروه متیل دیگری در جایگاه ایزو تاکتیت قرار میگیرد و گروه های متیلی باقی مانده به صورت تصادفی جایگیری میکنند ساختار واحدهای تکرار شونده این پلیمر به شکل زیر است:
انواع و آرایش های فضایی مختلفPP:
همان طور که گفتیم شرایط پلیمریزاسیون و نوع کاتالیست سبب به وجود آمدن آرایش های فضایی مختلف PP میشود که تاثیر زیادی بر خواص آن دارد.
انواع مختلف و معروف PPبه صورت زیراست:
ایزوتاکتیک (هم نظم) : در زنجیر اصلی تمام گروهای متیل در یک طرف زنجیر هستند.
این نوع از PPساختار بسیار منظمی ارائه میدهد و تجاری ترین و مهم ترین نوع PP است.
سیندیو تاکتیک : گروه های متیل بر روی زنجیر یک در میان قرار گرفته اند.
اتاکتیک (بی نظم) : گروه های متیل به طور تصادفی روی زنجیر قرار گرفته اند.
خواص PP در مقایسه با PE:
در مقایسه با PE͵PPعایق بسیار بهتری است.PP نسبت به PE به اکسید شدن توسط عوامل اکسید کننده یا هوا در دماهای بالا حساس تر است./ این امر به دلیل حضور labile های اتم H که به کربن های نوع سوم متصل شده اند است/ و در نتیجه به پلیمرPP آنتی اکسیدان (ضداکسید شونده) اضافه میکنند.و همان طور که قبلا گفته شدPPنسبت به PE دارای استحکام ضربه ای کمتر ولی دمای کاربری بالاتر و استحکام کششی بیشتر است
. از نظر حلالیت در دمای اتاق نامحلول است ولی در هیدروکربن ها و هیدروکربن های کلردار در دمای بالای C° ۸۰ قابل حل است. از میان تمام پلاستیک های مهم PP از همه سبک تر است و دارای مقاومت بسیارخوبی در برابر حلال های طبیعی͵ مقاومت حرارتی خوب و مقاومت خزشی است. تخریب حرارتی PP دردمای بالای C°۳۳۰ و بسیار شبیه به PE رخ میدهدو مقادیر زیادی هیدروکربن و کمتر از ۱% مونومر تولید میکند. دمای ذوب PP ایزوتاکتیک C° ۱۷۶ است که از دمای ذوب HDPEبالاتر است. انتقال شیشه ای PP در دمای C° ۰رخ میدهد و در زیر این دما پلیمر ترد است. خواص PP در جدول زیر آمده است:
کاربری ها:
PP دارای گستره وسیعی از کاربری هاست͵ ولی به طور کلی در الیاف وفیلامنت های تولید شده به روش اکستروژنمورد استفاده است.
الیاف تولید شده در محصولات زیادی مانند موکت ها͵پوشش دیوارها͵
اسباب و اثاثیه و روکش وسایل استفاده میشود.
PP هم چنین در عایق بندی سیم ها و ساختن لوله و صفحه نیز به کار میرود .
فیلمهای نازک و جهت گیری شده نیز قسمت عمده ای از موارد استفاده PP و کوپلیمرهایش است.
قطعات تولید شده با قالبگیری تزریقینیز محصولات عمده ی دیگری هستند که به خصوص در موارد پزشکی که امکان استریل کردنشان با گرما و اشعه فراهم است͵ مورد استفاده هستند.
نکاتی کوتاه در مود بازیافت :
بیشترین PP بازیافتی از از لوازم یدکی اتوموبیل ها شامل جعبه باتری و سپر ماشین است. روش اصلی بازیافت گرانول سازی مجدد آن است͵ البته در مورد جعبه باتری فرآیند بازیافت عمدتا احیای میزان رسانایی باتری است.
کوپلیمرهای PP:
PPهم چنین به طور گسترده ای در فرم کوپلیمر و blend(مخلوط)موجود است تقریبا ۳۰% PPتولیدی کوپلیمر است و به همراه اتیلن رایج ترین کومونومر می باشد. هر دو شکل کوپلیمر بلوکی و تصادفی با اتیلن خاصیت ضربه پذیری PP را افزایش میدهد. کوپلیمرهای رایج دیگری که میتوان نام برد اتیلن_پروپیلن رابر (EPR) و اتیلن_پروپیلن_دی ان ترپلیمر (EPDM) است که هردو را برای تولید رابر (لاستیک) دارای اتصالات عرضی کرده اند.
نوشته: فاطمه ارشادی
