(PP) که با نام پلی پروپیلن نیز شناخته می شود ، یک پلیمر ترموپلاستیک است که در کاربردهای بسیار متنوعی مورد استفاده قرار می گیرد. پلی پروپیلن در گروه پلی الفین ها قرار دارد و تا حدی بلوری و غیر قطبی است. خواص آن شبیه پلی اتیلن است ، اما کمی سخت تر و مقاوم در برابر حرارت است. پلی پروپیلن (PP) یک ترموپلاستیک سخت و کریستالی است که به طور گسترده در اشیا روزمره زندگی ما مورد مصرف قرار میگیرد که دارای چگالی زیر عدد 1 بوده و دمای ذوب ċ 170می باشد و از لحاظ خواص ظاهری دارای ویژگی های زیر بوده:
- نیمه سخت
- نیمه شفاف
- مقاومت شیمیایی خوب
- چقرمه
- مقاومت در برابر خستگی خوب
- مقاومت در برابر حرارت خوب
کاربردهای گستردهای از این نوع پلیمر در جهان شناخته شده است و جز پر مصرفترین پلیمرهای موجود شناخته شده است. که از مصارف اصلی شناخته شده از پلیپروپیلن در جهان میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
- بسته بندی
- صنعت لباس و پوشاک و نساجی
- صنعت تولید لوله
- کاربردهای الکترکی
- خودرو
- مراقبتهای بهداشتی مثل ماسک.
یکی از روشهای اصلی شکل دهی به پلیپروپیلن، استفاده از روش اکستروژن میباشد که برای این نوع پلیمر، مارپیچ و سیلندر این اکسترودر مورد مصرف، دارای خصوصیات ظاهری خاصی میباشد. در اکسترودرهای طراحی شده در جهت شکلدهی پلیپروپیلن، طول مارپیچ و سیلندر مورد استفاده باید بین 25 تا 34 برابر قطر مارپیچ(L/D=25-34) باشد که عمدهی طراحیها مقداری مابین 30 تا 34 میباشد.در این طراحی طول ناحیهی خوراکدهی این نوع اکسترودر در حدود D8، طول ناحیه مترکم سازی D10 و طول ناحیهی سنجش D6 می باشد و در نهایت باید یک ناحیهی اختلاط برای این اکسترودر در حدود D3 طراحی گردد. که میزان نسبت متراکم سازی این اکسترودر در طول فرایند حدود 3 میباشد. در این طراحی قطر مارپیچ را عددی مابین 6 تا 12 سانتی متر در نظر میگیرند. عمق کانال اکسترودر در ناحیهی خوراک دهی را عددی در حدود 1 تا 1.5 سانتی متر طراحی نموده و این عمق در ناحیه تراکم متغیر بوده و در نهایت در ناحیهی سنجش این عمق به 3 تا 5 میلی متر میرسد و در ناحیهی اختلاط نیز به همین مقدار باقی میماند. برای خروجی بیشتر ، از اکسترودرهایی که دارای یک سیلندر شیاردار و سرد در قسمت خوراک هستند استفاده می شود. این اکسترودرها می توانند 80٪ بیش از یک ماشین قدیمی تولید کنند. سیلندر نسبت L / D حدود 30 دارد. شیارهایی با عمق 4 میلی متر ، تقریباً در هر 31.8 میلی متر ، در داخل قسمت تغذیه سیلندر قرار دارند. مهم است که قسمت شیاردار خنک نگه داشته شود. در طول مارپیچ، دما تغییر میکند و توزیع دما در سیستم به ترتیب ċ 200 ، ċ 220 ، ċ 220 ، ċ 255ر نواحی زون 1، زون 2، زون 3 و دای میباشد. پلی پروپیلن حساسیت بالاتری نسبت به دما داشته و در دمای ċ 260، زمان ماندی بیشتر از 5 تا 6 دقیقه نمیتواند داشته باشد و در دمای ċ 270، نهایتا دارای زمان ماندی بین 2 تا 3 دقیقه خواهد بود.
به طور کلی ، با افزایش دمای مذاب ، سختی و مقاومت ضربه ای هر دو کوپلیمر پلی پروپلین PPH و PPCO کاهش می یابد. دمای بالا ذوب و مدت زمان ماند طولانی باعث افزایش سرعت جریان و کاهش مقاومت محصول می شود که ناشی از خرابی مواد و سوختگی است.
موادی با MFR کم برای تولید لوله و ورق استفاده می شود در حالی که موادی با MFR زیاد برای تولید فیلم است. افزایش وزن مولکولی PP (کاهش MFR) مقاومت کششی و سختی را کاهش می دهد ، اما مقاومت در برابر ضربه را افزایش می دهد ، زیرا تبلور ماده با وزن مولکولی بالا دشوارتر است. مذاب PP نسبت به مذاب PE حساسیت به دما و برش بیشتری دارد و گریدهایی با گرانروی بالاتر در حفره های ضخیم دارای مشکلات کاویتاسیون کمتری در قالب های تزریق هستند. PP-CO سخت تر از PP-H و با همان MFR اسمی است. چنین موادی برای کاربردهای دمای پایین مزایای زیادی دارند.
نوشته: پیمان قربان زاده
