پلی پروپیلن پلاستیک پایدارتری نسبت به همتایان خود بوده و دارای مزایای ساختاری، شیمیایی و فیزیکی فراوانی است، هزینه تولید آن بسیار کم است و ما هر روز از آن تقریباً در هر جنبه ای از زندگی خود استفاده می کنیم. در واقع، زندگی بدون آن دشوار خواهد بود. ما در این مقاله از نادی پلاستیک، پلی پروپیلن، مزایا، کاربرد و معایب آن را مورد بررسی قرار خواهیم داد، تا انتهای مقاله با ما همراه باشید.
تعریف پلی‌پروپیلن
پلی پروپیلن که بیشتر با نام PP شناخته می شود، یک ترموپلاستیک کریستالی است که از ترکیبی از مونومرهای مختلف پروپیلن ساخته و به دلیل سختی و استحکام آن شناخته شده است. مقاوم بودن در برابر عوامل خارجی، پلی پروپیلن را به یکی از پرمصرف ترین ترموپلاستیک ها در صنعت ساخت پلاستیک تبدیل کرده است. پلی پروپیلن به طور مستقیم در تولید انواع محصولات در صنایع مختلف در سراسر جهان استفاده می شود.
مردم حتی متوجه نمی شوند که محصولات بیشتری را که روزانه استفاده می کنند، از پلی پروپیلن تولید می شود.
تاریخچه پلی پروپیلن
پل هوگان و رابرت بنکس، دو دانشمند نفت فیلیپس، در ابتدا پلی پروپیلن را در سال 1951 پلیمریزه کردند. بعدها، ناتا و رن، دانشمندان ایتالیایی و آلمانی همین کار را کردند. پلیمریزاسیون پروفسور جولیو ناتا در ایتالیا فقط سه سال طول کشید تا اینکه تولید تجاری سه سال پس از آن آغاز شد.
زمانی که ناتا اولین رزین پلی پروپیلن را در اسپانیا در سال 1954 تولید کرد، پلی پروپیلن متبلور شد. محبوبیت تا سال 1957 افزایش یافت و تولید تجاری در سراسر اروپا گسترش یافت.
تولید تجاری در اوایل دهه 1980 شروع شد، زمانی که نسخه پایدارتری از مواد در بازار آزاد موجود بود. صنایع پتروشیمی میتسوی ژاپن، با مسئولیت محدود، آن را توسعه داد.
دو نوع اصلی ترموپلاستیک پلی پروپیلن وجود دارد:
هموپلیمرها
هموپلیمرها فقط حاوی مونومرهای پروپیلن به شکل نیمه کریستالی هستند. مصارف اصلی شامل منسوجات، بسته بندی، لوله ها، قطعات پزشکی و کاربردهای الکتریکی است.
کوپلیمرها
کوپلیمرها به کوپلیمرهای تصادفی و کوپلیمرهای بلوکی تقسیم می شوند که از پلیمریزاسیون پروپن و اتن با هم تولید میشوند. کوپلیمرها حاوی بیشتر اتیلن هستند که باعث افزایش خواص مطلوب در پلی پروپیلن می شوند. آنها نرمتر از هموپلیمرها هستند. کوپلیمرهای بلوکی مقابل ضربه خوبی دارند، در حالی که کوپلیمرهای تصادفی شفاف تر هستند.
فرم‌های مختلف پلی پروپیلن از نظر نظم فضایی
ایزوتاکتیک (isotactic) یا ipp: در این ساختار گروه‌های متیل در یک طرف زنجیره اصلی قرار دارند.
سیندیوتاکتیک (syndiotactic) یا spp: در این ساختار گروه‌های متیل به صورت یکی در میان در بالا و پایین زنجیره اصلی قرار می‌گیرند.
اتاکتیک (atactic) یا app: در این نوع ساختار، گروه‌های متیل به صورت رندوم در دو طرف زنجیره اصلی قرار دارند.
در دو نوع ساختار سیندیوتاکتیک و اتاکتیک به دلیل بزرگی گروه متیل، امکان بهم فشردگی و تشکیل ساختار کریستالی وجود ندارد، در نتیجه، پلی پروپیلن صنعتی عمدتا به فرم ایزوتاکتیک است، زیرا در این نوع پلی پروپیلن مولکول‌های پلیمری اجازه فشرده شدن در ساختار کریستالی را دارند.
پلی پروپیلن چه ویژگی‌هایی دارد؟
- چگالی کم
- مقاومت کششی بالا
- عایق بودن
- بی‌رنگ بودن
- مقاومت تخریبی در برابر استرس‌های محیطی
- مقاومت در برابر اسید، باز و حلال‌ها
- خواص خوب قالب‌گیری
- هزینه پایین تولید در مقایسه با سایر ترموپلاستیک‌ها
- استحکام مکانیکی خوب
- بی‌بو، غیر سمی
- غیر قابل حل بودن در آب
- مقاومت دمایی بالا
- شفافیت بالا
پلی پروپیلن (PP) در تولید:
با استفاده از روش اکستروژن برای ساخت لوله ها، ورق ها، شکل پروفیل ها، فیلم های بسته بندی و ورق های پیوسته، به کار می‌رود.
با استفاده از روش قالب گیری در ساخت وسایل خانگی، اسباب بازی، ظروف، استفاده از قطعات خودرو و محصولات فنی استفاده می شود.
با استفاده از روش دمشی در ساخت ظروف، کالاهای مصرفی، قطعات فنی، بطری، بشکه و بطری های لوازم آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شود.
مزایای استفاده از پلی‌پروپیلن
مزایای استفاده از پلی‌پروپیلن
مزایای اصلی پلی پروپیلن و دلیل اصلی که تولیدکنندگان در بسیاری از صنایع آن را به سایر انواع پلاستیک ترجیح می دهند:
1– در برابر سایش، پارگی و خستگی بسیار انعطاف پذیر است: این باعث می شود برای اقلامی که سطوح بالایی از استرس فیزیکی را تحمل میکنند عالی باشد.
2– نقطه ذوب بسیار بالایی دارد – حدود 20 درجه فارنهایت: در صنعت ظروف غذا و سایر کاربردهای مقاوم در برابر حرارت کاربرد دارد.
3– دارای خواص پایداری رنگ عالی است – به این معنی که می توانیم به راحتی رنگ را بدون کاهش کیفیت خود ماده به آن اضافه کنیم.
4– مانند سایر پلاستیک ها آب را جذب نمی کند – به این معنی که از آن برای کاربردهای ضد آب استفاده می کنیم.
5– در برابر نور خورشید و سایر عناصر مقاوم است – و آن را به یکی از بهترین راه حل ها برای کاربردهای خارج از منزل تبدیل می کند.
6– در برابر کپک، پوسیدگی، باکتری و موارد دیگر مقاوم است – به این معنی که می‌توانیم آن را برای مدت طولانی در محیط‌های داخلی و خارجی بدون خطر آسیب استفاده کنیم.
7– از اضافات از نظر عناصری که به آن خاصیت ارتجاعی می‌دهند، پشتیبانی می‌کند – این نسخه‌های جدید پلی‌پروپیلن با ترکیبی لاستیکی مانند عرضه میشوند که راه را برای کاربردهای جدیدتر و جدیدتر باز می‌کند.
8– از نظر شیمیایی در برابر اکثر روغن ها و حلال ها مقاوم است.
9– سبک و انعطاف پذیر است – به این معنی که می توانیم آن را مطابق با خواسته ها و نیازهای خود تنظیم کنیم.
10– کمترین تاثیر زیست محیطی را در بین انواع پلاستیک دارد. ما می توانیم اقلام و قطعات پلی پروپیلن را در کاربردهای زیادی بازیافت کنیم (قاب، قوطی، انبار خانگی، گلدان، پالت، جعبه، چوب کامپوزیت و غیره). نسبت به PET، PS یا PVC مواد زائد جامد کمتری از نظر وزنی و معادل CO2 کمتری از نظر وزنی تولید می کند.
کاربردهای پلی پروپیلن
پلی پروپیلن می تواند هم به عنوان یک نوع پلاستیکی باشد و هم به عنوان فیبر از ترموپلاستیک عمل کند. این اجازه می دهد تا گسترده ای از کاربرد ها افزایش یابد. پلی پروپیلن یک ماده ترموپلاستیک بسیار مورد استفاده با خواص مفید مختلف است. به طور خاص در بسیاری از موارد استفاده می شود:
- صنایع خودروسازی
- کاربردهای پزشکی
- کاربردهای صنعتی
- الیاف و پارچه
- کالاهای مصرفی
- بسته بندی انعطاف پذیر، سفت و سخت
1. صنایع خودروسازی:
قالب‌پذیری عالی، مقاومت در برابر خمش و ویژگی‌های مکانیکی برجسته برای مقابله با مواد شیمیایی و پوشیدن مناسب پلی‌پروپیلن، آن را برای تولید قطعات خودرو عالی ساخته است.
برنامه های اصلی شامل پانل های ابزار و تزئینات درب، خطوط گلگیر، جعبه، سینی و غیره است.
استفاده از پلی‌پروپیلن در تجهیزات پزشکی
2. کاربردهای پزشکی:
پلی پروپیلن به دلیل کاربردهای متعدد، در صنعت پزشکی نفوذ دارد. مقاومت شیمیایی و باکتریایی بالا دلیل اصلی این تاثیر بسیار زیاد است.
علاوه بر این، درجه پزشکی PP استریلیز جریانی مناسب را نشان می دهد.
رایج ترین کاربرد سرنگ های پزشکی است (پلی پرویلن سهم بازار پیشرو برای سوزن ها را دارد). سایر کاربردهای حیاتی شامل بطری های نمونه، دستگاه های تشخیصی، سینی های غذا، تابه ها، ویال های پزشکی، ظروف پتری، ظروف قرص، پروتزها و غیره است.
3. کاربردهای صنعتی:
کاربردهای صنعتی بخش عمده ای از پردازش پلی پروپیلن هستند. خواصی مانند مقاومت در برابر خوردگی و استحکام کششی خوب، نقش کلیدی در استفاده از PP در کاربردهای صنعتی دارند.
ورق های پلی پروپیلن محصولاتی مانند مخازن، ورق ها، لوله ها، بسته بندی و غیره را تولید می کنند.
4. الیاف و پارچه:
الیاف و پارچه های PP در بسیاری از محصولات مانند نوار، تسمه، فیلامنت حجیم، الیاف منگنه و… تابیده شده و استفاده می شود.
محصولات PP همچنین به دلیل مقاومت خوب در برابر آب برای کاربردهای دریایی مناسب هستند.
استفاده از پلی پروپیلن در کالاهای مصرفی
5. کالاهای مصرفی:
این لیست بسیار طولانی است – ما به شما گفتیم که همه ما هر روز از پلی پروپیلن استفاده می کنیم و گاهی اوقات حتی متوجه نمی شویم. مواد PP خاص در کالاهای مصرفی برای تولید محصولات مانند چمدان، اسباب بازی، مبلمان، وسایل خانه – یعنی فرش، حصیر و قالیچه، انواع بطری ها مانند آبمیوه، آب، شامپو یا نرم کننده، صابون مایع دست، ظروف غذای قابل حمل و غیره استفاده می شود. همچنین برای بسته بندی مواد غذایی میوه، سبزیجات و گوشت استفاده می شود.
6- بسته بندی انعطاف پذیر، سفت و سخت
پلی پروپیلن با بسیاری از کاربردهای بسته بندی عرضه می شود که ممکن است حتی درباره آنها ندانید. پلی پروپیلن در شکل انعطاف پذیر خود به دلیل خواص برتر و قیمت پایین تر، جایگزین سلفون، فلزات و کاغذ می شود. به عنوان بسته بندی فیلم و انعطاف پذیر، فیلم پلی پروپیلن را در بخش هایی خواهید یافت:
به عنوان بسته بندی سفت و سخت، پلی پروپیلن را در بخش هایی مانند درب و درب پالت ها، جعبه ها، بطری ها، محلول های ذخیره سازی به موقع (JIT)، بطری ها و شیشه ها برای بسته بندی (ادویه ها، مواد شوینده و لوازم بهداشتی)، ظروف با دیواره نازک پیدا خواهید کرد. (لیوان ماست، لیوان نوشیدنی گرم یکبار مصرف و غیره).
معایب پلی پروپیلن (PP)
- این ماده ی شیمیایی به علت ضریب انبساط حرارتی تقریبا بالایی که دارد، کاربردهای دمایی را تا حدودی محدود می کند.
- این ماده در مقابل تابش پرتوهای ماوراء بنفش حساسیت دارد و تخریب می شود.
- در قیاس با حلال های آلی و همچنین آروماتیک ها مقاومت کمتری دارد.
- قابلیت اشتعال پذیری بالایی دارد.
- در هوای آزاد تمایل فراوانی به اکسیده شدن دارد.
سخن پایانی
مواد پروپیلن می‌تواند برای بهبود بهره‌وری، صرفه‌جویی در زمان، افزایش سود و انجام کارهای مهم خود برای محافظت از محیط زیست بسیار عالی باشد. علاوه بر این، ویژگی های برجسته این ماده، ساخت محصولات با کیفیت خوب را برای تولید کنندگان آسان می کند.