Какво е полипропилен (PP) и за какво се използва?
Полипропиленът (PP) е термопластичен добавителен полимер, направен от комбинация от пропиленови мономери. Той има широк спектър от приложения, включително опаковки на потребителски продукти, пластмасови части за автомобилната индустрия и текстил. Учените от Philip Oil Company Пол Хоган и Робърт Банкс за първи път произвеждат полипропилен през 1951 г., а по-късно италиански и немски учени Ната и Рен също правят полипропилен. Natta усъвършенства и синтезира първия полипропиленов продукт в Испания през 1954 г. и способността му за кристализация предизвика голям интерес. Към 1957 г. популярността на полипропилена нараства и в цяла Европа започва широко търговско производство. Днес тя се превърна в една от най-често използваните пластмаси в света.
Кутия за лекарства, изработена от PP с шарнирен капак
Според докладите настоящото глобално търсене на ПП материали е около 45 милиона тона годишно и се очаква, че търсенето ще се увеличи до около 62 милиона тона до края на 2020 г. Основното приложение на ПП е опаковъчната индустрия, която представлява около 30% от общото потребление. Второто е производството на електричество и оборудване, което консумира около 26%. Битовата техника и автомобилната индустрия консумират по 10%. Строителната индустрия консумира 5%.
PP има относително гладка повърхност и може да замени някои други пластмасови изделия, като зъбни колела и мебелни подложки, изработени от POM. Гладката повърхност също затруднява прилепването на PP към други повърхности, тоест PP не може да бъде здраво залепен с индустриално лепило и понякога трябва да бъде залепен чрез заваряване. В сравнение с други пластмаси, PP също има характеристиките на ниска плътност, което може да намали теглото за потребителите. PP има отлична устойчивост на органични разтворители като мазнини при стайна температура. Но PP лесно се окислява при висока температура.
Едно от основните предимства на PP е отличното му изпълнение на обработката, което може да се формира чрез шприцоване или CNC обработка. Например в кутията за лекарства за РР капакът е свързан с корпуса на бутилката чрез жива панта. Кутията за хапчета може да бъде обработена директно чрез шприцоване или CNC. Живата панта, която свързва капака, е много тънък пластмасов лист, който може да се огъва многократно (движейки се в екстремен диапазон близо до 360 градуса), без да се счупи. Въпреки че живата панта, изработена от PP, не може да понесе товара, тя е много подходяща за капачката на бутилката за ежедневни нужди.
Друго предимство на PP е, че може лесно да се съполимеризира с други полимери (като PE), за да се образуват композитни пластмаси. Кополимерът значително променя свойствата на материала и може да постигне по-силни инженерни приложения в сравнение с чист РР.
Друго неизмеримо приложение е, че ПП може да действа както като пластмасов материал, така и като влакнест материал.
Горните характеристики означават, че PP може да се използва в много приложения: чинии, тави, чаши, чанти, непрозрачни пластмасови контейнери и много играчки.
Какви са характеристиките на ПП?
Най-важните характеристики на ПП са както следва:
Химическа устойчивост: разредените алкали и киселини не реагират с РР, което го прави идеален контейнер за такива течности (като детергенти, продукти за първа помощ и др.).
Еластичност и жилавост: PP има еластичност в рамките на определен диапазон на деформация и ще претърпи пластична деформация, без да се напука в ранния етап на деформация, така че обикновено се разглежда като "жилав" материал. Жилавост е инженерен термин, дефиниран като способността на материала да се деформира (пластична деформация, а не еластична деформация), без да се разрушава.
Устойчивост на умора: PP запазва формата си след много усукване и огъване. Тази функция е особено ценна за направата на живи панти.
Изолация: PP материалът има висока устойчивост и е изолационен материал.
Пропускливост: Може да се направи в прозрачен цвят, но обикновено се прави в естествен непрозрачен цвят с определена пропускливост на цвета. Ако се изисква висока пропускливост, трябва да се избере акрил или компютър.
PP е термопласт с точка на топене около 130 градуса по Целзий и се превръща в течност, когато достигне точката на топене. Подобно на други термопласти, PP може да се нагрява и охлажда многократно, без значително разграждане. Следователно, PP може да бъде рециклиран и лесно възстановен.
Какви са различните видове ПП?
Има два основни типа: хомополимери и съполимери. По-нататък съполимерите се разделят на блок-съполимери и произволни съполимери. Всяка категория има уникални приложения. PP често се нарича "стоманен" материал на пластмасовата промишленост, тъй като може да бъде направен чрез добавяне на добавки към PP или да бъде произведен по уникален начин, така че PP да може да бъде модифициран и персонализиран така, че да отговаря на уникалните изисквания за приложение.
PP за общо промишлено приложение е хомополимер. Блок кополимерът PP се добавя с етилен за подобряване на устойчивостта на удар. Случайният съполимер PP се използва за получаване на по-пластични и прозрачни продукти.
Как се прави PP?
Подобно на други пластмаси, той започва от "фракциите" (по-леки групи), образувани от дестилацията на въглеводородни горива и се комбинира с други катализатори, за да образува пластмаси чрез реакции на полимеризация или поликондензация.
CNC, 3D печат и отливане под налягане
PP 3D печат
PP не може да се използва за 3D печат във формата на нишка.
PP CNC обработка
PP се използва за CNC обработка във вид на лист. Когато правим прототипи на малък брой PP части, обикновено извършваме CNC обработка върху тях. PP има ниска температура на отгряване, което означава, че лесно се деформира от топлина, така че изисква високо ниво на умения за точно рязане.
PP инжекция
Въпреки че PP има полукристални свойства, той има много добра течливост поради ниския си вискозитет на стопилката, така че е лесен за оформяне. Тази функция значително подобрява скоростта, с която материалът запълва формата. Скоростта на свиване на РР е около 1-2%, но тя ще варира поради много фактори, включително налягане на задържане, време на задържане, температура на топене, дебелина на стената на формата, температура на формата и вид и процент на добавките.
Други приложения
В допълнение към конвенционалните пластмасови приложения, PP също е много подходящ за производство на влакна. Такива продукти включват въжета, килими, тапицерия, дрехи и др.
Какви са предимствата на PP?
PP е лесно достъпен и относително евтин.
PP има висока якост на огъване.
PP има относително гладка повърхност.
PP е влагоустойчив и има ниска абсорбция на вода.
PP има добра химическа устойчивост в различни киселини и основи.
PP има добра устойчивост на умора.
PP има добра якост на удар.
PP е добър електрически изолатор.
Какви са недостатъците на PP?
PP има висок коефициент на топлинно разширение, което ограничава приложенията му при висока температура.
PP е податлив на разграждане от ултравиолетовите лъчи.
PP има лоша устойчивост на хлорирани разтворители и ароматни въглеводороди.
РР е трудно да се пръска върху повърхността поради лошите си адхезионни свойства.
PP е лесно запалим.
PP лесно се окислява.
Въпреки недостатъците си, PP като цяло е добър материал. Той има уникални характеристики на смесване, които други материали не могат да сравняват, т.е.може да се съполимеризира с други полимери, за да образува композитни материали и могат да се добавят различни добавки, което го прави идеален избор за много проекти.
Какво представляват атрибутите PP?
При стандартни условия, т.е. околна температура от 25 ° C и 1 атмосфера под налягане.
Име на технологията: Полипропилен (PP)
Химична формула: (C3H6) n
Идентификационен код на смолата (за рециклиране):
Температура на топене: 130 ° C
Типична температура на инжектиране: 32-66 ° C
Температура на изкривяване на топлината: 100 ° C (под налягане от 0,46 MPa)
Якост на опън: 32 MPa
Якост на огъване: 41 MPa
Специфично тегло: 0.91
Степен на свиване: 1,5-2,0%
