پلی پروپیلن و پلی اتیلن مهمترین گروههای عضو خانواده ی پلی الفین ها هستند و از نظر خواص مختلف نیز شباهت های زیادی به یکدیگر دارند, خصوصا از لحاظ خواص الکتریکی و رفتار در مقابل حلال ها مانند انحلال, تورم و ... . بعد از پلی اتیلن, پلی پروپیلن پرمصرف ترین پلاستیک در اروپای غربی است. در بسیاری از خواص PP در مقایسه با PE دارای برتری هایی است.
پارامتر های اصلی تعیین کننده خواص PP:
۱ - جرم مولکولی و توزیع آن
۲ - شاخص جریان مذاب پلیمر
۳ - فرایند پلیمریزاسیون
۴ - وضعیت نظم فضایی زنجیر مولکولی و درصد آن
مورفولوژی PP پیچیده است و حداقل ۴ نوع مختلف بلور اسفرولایت در آن مشاهده شده است.
خواص پلاستیک به اندازه و نوع ساختمان کریستالی تشکیل شده بستگی دارد. به طوری که هر قدر بلور ها کوچکتر باشد سختی و پایداری حرارتی PP کمتر و در عوض شفافیت آن افزایش می یابد.
PP یک پلیمر خطی است و گروههای جانبی بلند شبیه شاخه هایی که در LDPE مشاهده می شود, برای آن وجود ندارد. خواص مکانیکی و حرارتی پلی پروپیلن به شدت تحت تاثیر نظم زنجیره اصلی, جرم مولکولی, الگوهای مولکولی PP و بلورینگی آن هستند.
محصولات این پلیمر با استحکام خوب در دماهای کم را می توان از طریق کوپلیمره کردن آن به صورت کوپلیمریزاسیون دسته ای PP-PE به میزان ۱۵-۴ % با اتیلن به دست آورد. به اینن کوپلیمر که در ساخت قطعات تزریقی و قالبگیری دمشی بطری ها کاربرد زیادی دارد پلی آلومر می گویند.
انواع مختلف پلی پروپیلن در چهار طبقه گروه طبقه بندی می شوند:
هموپلیمر
کوپلیمر
آلیاژها
پرشده و تقویت شده
هموپلیمر پلی پروپیلن به دو صورت پرنشده یا بصورت آمیزه سازی با پرکننده های تقویت کننده می تواند مورد استفاده قرار بگیرد تا پایداری حرارتی ,صلبیت و خواص خزشی آن بهبود یابد.
اگر از هموپلیمرهای پلی پروپیلن قطعه ای استاندارد تهیه شود این قطعه صلب , محکم و دارای HDT بالایی خواهد بود. همین قطعه را از جنس کوپلیمرهای PP نیز می توان ساخت, ولی در خواص آن ها اختلافاتی مشاهده خواهد شد.
کوپلیمرهای PP, به طور نسبی میزان کمی کومونومر در ساختار مولکولی زنجیرهای آن ها و سبب چقرمگی در دمای کم ,خواص اپتیکی بهتر و فرایندپذیری آسانتر آنها می شود , صلبیت قطعات ساخته شده از کوپلیمر در مقایسه با PP خالص کاهش پیدا می کند و پایداری حرارتی آن نیز تقلیل می یابد.
با استفاده از مقادیر نسبتا کم از چند مونومر باعث بهبود چقرمگی در دمای پایین,خواص اپتیکی و سهولت فرایندپذیری آن می شود ,در عین حال کاهش سختی و پایداری حرارتی نیرز پدید می آید.
در هر دو حالت هموپلیمر و کوپلیمر پلی پروپیلن,با افزودن پرکنند ه ها, جمع شدگی پس از قالب گیری هر دو نوع کمتر می شود ولی در مقایسه با دیگر پلاستیک ها هنوز زیاد است.
اگر از کوپلیمرهای پلی پروپیلن قطعه ای استاندارد تهیه شود این قطعه صلبیت واستحکام کمتری در مقایسه با هموپلیمرهای پلی پروپیلن دارد, ولی از نظر ظاهری از شفافیت بالاتری برخوردار است.
بیشترین مصرف PPدر فرایند قالب گیری تزریقی است و صنایع الیاف دومین مشتری بزرگ این پلاستیک است.
کوپلیمرهای پلی پروپیلن به طور ویژه در قالب گیری دمشی برای ساخت ظروف و مخازن شفاف که برای نگهداری مواد غذایی و بسته بندیهای پزشکی مورد استفاده قرار می گیرند.
گونه های ویژه پلی پروپیلن:
استفاده از عوامل تقویت کننده باعث بهبود خواص حرارتی و مکانیکی بخصوص استحکام و مدول آن می شود:
میزان پرکننده و تقویت کننده ها را تا حد ۵۰% و حتی بیشتر به آمیزه این پلاستیک می توان اضافه کرد.
۱ - پلی پروپیلن تقویت شده با تالک به میزان ۱۰-۴۰% موجب افزایش سختی آن می شود.
۲ - پلی پروپیلن را می توان تا ۴۰% با الیاف شیشه تقویت کرد, این عمل باعث بالا رفتن استحکام و مدول کششی, خمشی, کاهش شدید خزش و بهبود اغلب خواص مکانیکی آن می شود ,اما به میزان چشم گیری از مقاومت در برابر ضربه آن را کاهش می دهد, این فرایند زمانی تحقق می یابد که از یک اتصال دهنده مناسب برای ایجاد چسبندگی خوب و مناسب بین الیاف شیشه و PP استفاده شود.
اگر قطعه ساخته شده از نوع PP خالص تحت تنش خمشی قرار گیرد,خصوصا اگر میزان بار وارده متوسط باشد, نمونه به سرعت رفتار خزشی از خود نشان می دهد, بنابراین برای چنین مصارفی این نوع از PP توصیه نمی شود, در حالی که تقویت شده آن با الیاف شیشه حتی تحت بارهای زیاد هم خزش از خود نشان نمی دهد.
۳ - قبلا به PP مقداری لاستیک بیوتیل و یا لاستیک های دیگری مانند EPDM به میزان ۱۰-۳۵% اضافه می کردند تا باعث کاهش شکنندگی آن ها شود ولی هم اکنون با فرایند کوپلیمریزه کردن PP شکنندگی آن را کم می کنند.
خصوصیات دیگر PP :
یکی از ویژگی های دیگر PP خاصیت لولاپذیری آن است بدین معنا که بدون آن که بشکند بارها و بارها می تواند خم و راست شود.
PP تبلور بالایی دارد که درجه کریستالیتی آن به ۷۰% هم می رسد.
PP در مقابل نورUV ضعیف است و تخریب فوتونی می شود برای جلوگیری از آسیب دیدن به آن لازم است پایدار کننده نورUV به آمیزه آن افزود.
از این پلاستیک در ساخت بدنه باطری های اتومبیل , مخازن آب شیشه شور خودرو , جعبه های بادوام, الیاف ,صندلی و قاب دستگاههای صوتی , تصویری و بسیاری مصارف دیگر استفاده می شود.
طناب ضد پوسیدگی و تورهای ماهیگیری نیز از الیاف PP ساخته می شوند.
