Polypropeeni (PP) on termoplastinen hartsi, joka on valmistettu propeenimonomeerien koordinaatiopolymeroinnilla tai vapaaradikaalipolymeroinnilla. Se on polyolefiiniperheen ydinjäsen. Pienen tiheyden, kemikaalien kestävyyden, käsittelyn helppouden ja alhaisten kustannusten ansiosta siitä on tullut yksi maailman suurimmista-tuotetuista ja laajimmin käytetyistä yleiskäyttöisistä-muoveista, ja sillä on keskeinen rooli pakkauksissa, autoteollisuudessa, rakentamisessa, tekstiileissä ja päivittäisissä tarpeissa.
Rakenteellisesti PP-molekyylit koostuvat toistuvista -CH(CH₃)--yksiköistä. Stereosäännöllisyyden perusteella se voidaan jakaa kolmeen tyyppiin: isotaktinen (iPP), syndiotaktinen (sPP) ja ataktinen (aPP). Teollisuuden päätuote on isotaktinen polypropeeni, jossa pääketjun toiselle puolelle järjestetään säännöllisesti metyylisivuketjuja, jotka muodostavat erittäin kiteisen rakenteen (kiteisyys noin 50 %-70 %), mikä antaa materiaalille korkean jäykkyyden, sulamispisteen (noin 160{15}}170 astetta) ja lämmönkestävyyden. Ataktista polypropeenia käytetään enimmäkseen modifioivana aineena sen epäjärjestyneen rakenteen, alhaisen kiteisyyden ja heikon lujuuden vuoksi. Tämä kiteisyys antaa PP:lle sekä keveysominaisuudet (tiheys 0,90-0,91 g/cm³, kevyin yleiskäyttöisten muovien joukossa) että tietyn mekaanisen lujuuden (vetolujuus 30-40 MPa, taivutuskerroin 1000-1500 MPa), säilyttäen samalla hyvän sitkeyden -20 asteen lämpötila- ja lämpötila-asteen välillä. alle -30 astetta.
PP:n kemiallinen kestävyys on erityisen erinomainen, sillä se kestää erinomaisesti vettä, laimeita happoja, laimeita emäksiä, suolaliuoksia ja useimpia orgaanisia liuottimia (kuten alkoholeja ja öljyjä). Se voi turvota tai hajota vain vahvoissa hapettimissa (kuten väkevässä typpihapossa) tai korkean lämpötilan aromaattisissa hiilivedyissä. Tämä ominaisuus tekee siitä ihanteellisen materiaalin elintarvikepakkauksiin, kemikaalisäiliöihin ja lääketieteellisiin laitteisiin. Samanaikaisesti PP:llä on hyvät sähköeristysominaisuudet, ja sen tilavuusvastus ylittää 10¹⁶ Ω·cm, eikä kosteus vaikuta siihen, joten sitä käytetään laajalti sähkölaitteiden koteloissa, kaapelien eristyksessä ja muissa sovelluksissa.
Prosessoitavuus on toinen PP:n keskeinen etu. PP:llä on laaja sulamislämpötila-alue (180-220 astetta), ja sen sulavirtaus paranee molekyylipainon pienentyessä, mikä tekee siitä sopivan erilaisiin prosesseihin, kuten ruiskuvaluun, ekstruusioon, puhallusmuovaukseen, kehruuun ja lämpömuovaukseen. Ruiskuvalulla voidaan valmistaa tehokkaasti ohutseinäisiä tuotteita (kuten ruoka-astioita ja pullonkorkkeja), ekstruusio soveltuu putkien, levyjen ja kuitujen valmistukseen ja puhallusmuovausta käytetään ontoihin astioihin (kuten pesuainepullot ja autojen polttoainesäiliöt). PP:llä on alhainen kutistuvuus (1,0–2,5 %), ja sen kiteytyskutistuminen ja suuntakutistuminen ovat säädettävissä, mikä auttaa parantamaan tuotteiden mittatarkkuutta.
Kopolymeroinnin, sekoittamisen tai täyteaineen muuntamisen avulla PP voidaan johtaa useisiin funktionaalisiin laatuihin. Block-kopolymeeri PP (PP-B) sisältää pienen määrän eteenimonomeeria, minkä ansiosta iskunkestävyys on 2-3 kertaa suurempi kuin homopolymeerin PP, joten se soveltuu iskunkestävälle-sovelluksille, kuten autojen puskureille ja laitekoteloille. Satunnaiskopolymeeri PP (PP-R), joka johtuu eteenimonomeerien satunnaisesta jakautumisesta, osoittaa erinomaista läpinäkyvyyttä ja lämmönkestävyyttä (pitkän -käyttölämpötila 70 astetta), mikä tekee siitä tavanomaisen juomavesiputkien materiaalin. Lasikuituvahvistettu PP (GF-PP), johon on lisätty 10 %-40 % lasikuitua, on yli 5000 MPa:n taivutuskerroin, joka soveltuu raskaisiin-sovelluksiin, kuten autojen rakennekomponentteihin ja teollisuuden kuormalavoihin. Paloa hidastava PP, lisäämällä fosfori-typpi- tai magnesiumhydroksidipalonsuoja-aineita, voi saavuttaa UL94 V-0 -luokituksen, joka täyttää elektronisten ja sähkölaitteiden paloturvallisuusvaatimukset.
PP:llä on laaja valikoima sovelluksia: pakkausteollisuudessa sitä käytetään kudottujen pussien, kalvojen (kuten BOPP-kalvon), kertakäyttöisten lounasrasioiden ja nestepakkauspullojen valmistukseen, mikä varmistaa elintarvikkeiden ja päivittäisten tarpeiden turvallisuuden keveyden ja öljynkestävän -ominaisuuksiensa ansiosta. autoteollisuudessa sitä käytetään puskureissa, kojelaudoissa, ovipaneelien vuorauksissa ja akkukoteloissa keveyden ja kustannusten optimoinnin saavuttamiseksi; rakennusteollisuudessa PP-R-putket korvaavat perinteiset metalliputket, mikä parantaa merkittävästi korroosionkestävyyttä ja helpottaa asennusta. tekstiiliteollisuudessa se sulate{2}}kehrätään polypropeenikuiduiksi mattoja, köysiä ja toiminnallisia vaatteita varten.
Yleiskäyttöisenä-muovina, jossa yhdistyvät suorituskyky, kustannukset ja kestävyys, PP:n elinkaaren hallinta on myös painopiste. Se voidaan kierrättää fysikaalisella kierrätyksellä (sularegenerointi) tai kemiallisella kierrätyksellä (pyrolyysi olefiineiksi), jolloin kierrätetyt materiaalit saavuttavat yli 80 % uusien materiaalien suorituskyvystä. Bio-pohjaisen PP:n (raaka-aineena uusiutuvia luonnonvaroja, kuten sokeriruoko-sokeria) ja biohajoavien PP-komposiittien tutkimuksen ja kehityksen myötä PP:n rooli vihreässä valmistuksessa vahvistuu entisestään.
Yhteenvetona voidaan todeta, että polypropeenista on kevyt, erittäin sitkeä, kemikaalien kestävyys, helppo käsitellä ja suuri muunnospotentiaalin ansiosta tullut korvaamaton perusmateriaali nykyaikaiselle teollisuudelle, joka tarjoaa jatkuvasti kustannustehokkaita ratkaisuja eri aloille ja laajentaa jatkuvasti sovellusrajojaan teknisten innovaatioiden avulla.