انواع پلی پروپیلن ها

دسته: مقالات منتشر شده در 27 دی 1399
نوشته شده توسط Admin بازدید: 1114

انواع پلی پروپیلن ها کدامند و چه تفاوتهایی با یکدیگر دارند؟

با مطالعه این مقاله می توانید اطلاعات در خصوص پلی پروپیلن ها و نحوه بکارگیری همبسپارهای جوربسپاری در صنایع مختلف اگاه شوید.

پلی پروپیلن که با نام اختصاری PP نیز نشان داده می شود نوع ترموپلاستیک کاملا بلورین و مستحکم می باشد که در تولید انواع وسایل روزمره به کار برده می‌شود و از انواع متفاوتی نیز برخوردار است که عبارتند از جوربسپارها، هم بسپارها و سایر موارد. ویژگی های مکانیکی، فیزیکی و شیمیایی این مواد مصارف بسیار زیادی برای تولید محصولات مختلف دارد که از خودرو سازی تا حوزه پزشکی و بسته بندی می تواند متفاوت باشد.

 

پلی پروپیلن به چه موادی گفته می شود؟

پلی پروپیلن ها از پروپین و یا پروپیلن به عنوان مونومرهای اصلی ساخته می‌شوند و در واقع نوعی رزین هیدروکربنی خطی می باشند که فرمول شیمیایی آنها نیز (C3H6)n می باشد. ماده ی نام برده شده یکی از ارزان ‌ترین پلاستیک هایی است که در دنیای امروز یافت می‌شود و از پایین‌ترین چگالی در بین پلاستیک های کاربردی برخوردار است. پلی پروپیلن پس از بسپارش می تواند سه ساختار زنجیره‌ای متفاوت را به وجود بیاورد که این موضوع نیز با توجه به موقعیت قرارگیری گروه‌های متیل متفاوت خواهد بود. گروه اول آتاکتیک ها هستند که دارای نوعی آرایش کاملاً بی نظم از گروه های متیل می باشند گروه دوم ایزوتاکتیک نام دارد که در آن گروه‌های متیلی در یک طرف زنجیره کربنی کنار یکدیگر قرار گرفتند و گروه سوم را نیز سیندیوتاکتیک ‌ها تشکیل می‌دهند که در آن گروه‌های متیلی به صورت متناوب قرار گرفتند. در حقیقت پلی پروپیلن ها به خانوادگی پلی اولفین در مواد پلیمری تعلق دارند و به عنوان یکی از پلیمرهایی که بیشترین کاربرد را در دنیای امروز دارند شناخته می شوند. از طرف دیگر پلی پروپیلن از مصارف متعددی برخوردار است که از آن جمله می‌توان حوزه پلاستیکی و یا فیبر را نام برد. مصارف آن‌ها نیز عبارتند ار: صنایع مختلف همانند حوزه خودروسازی، صنعتی، مواد پر کاربرد و بازار وسایل خانگی.

 

انواع پلی پروپیلن ها کدامند؟

هم بسپار ها و جور بسپار ها دو نوع اصلی از پلی پروپیلن های موجود در بازار را تشکیل می دهند. جور بسپارهای پروپیلن یکی از درجات پلی پروپیلن شناخته می شوند که بیشترین مصرف را در تولید وسایل پرمصرف و کاربردی دارند و در واقع این مواد حاوی مونومرهای پروپیلن به شکل جامد و نیمه بلورین می‌باشند. از مصارف اصلی آنها می‌توان به بسته‌بندی، پارچه سازی، حوزه سلامتی، لوله ها خودروسازی و محصولات الکتریکی اشاره کرد. هم بسبار های پلی پروپیلن به انواعی از همبسپار های تصادفی و همبسپارهای بلوکی تقسیم می‌شوند که از بسپارش پروپین و اتان ساخته شده‌اند. هم بسپار های تصادفی پروپیلن از بسپارش اتن و پروپیلن در کنار یکدیگر ساخته می‌شوند و در واقع حاوی واحدهای اتمی باشند که به طور کلی ۶ درصد از وزن کل را تشکیل می‌دهند و به صورت تصادفی در زنجیره های پلی پروپیلن قرار گرفته اند از طرف دیگر این دسته از پلیمرها حالت انعطاف پذیر و شفاف دارند و به همین دلیل گزینه بسیار مناسبی برای تولید محصولاتی هستند که به شفافیت بالا نیاز دارند و یا باید ظاهری جذاب و زیبا داشته باشد. هم بسپار های بلوکی پروپیلن نیز حاوی درصد بالاتری از اتن می باشند که معمولاً بین ۵ تا ۱۵ درصد متفاوت است این مواد حاوی تعدادی از واحدهای مونومری بوده که به شکل بلوک و یا الگوهای منظم در کنار یکدیگر قرار گرفته اند و این الگوی منظم باعث می‌شود تا ترموپلاستیک ها موادی مستحکم ‌تر با شکنندگی کمتری باشند و این درحالی است که بخواهیم آنها را با هم بسپارهای تصادفی مقایسه کنیم. پلیمرهای نام برده شده تناسب بسیار خوبی برای تولید محصولاتی دارند که به استحکام بالا نیاز دارند همانند مصارف صنعتی. یکی دیگر از انواع پلی پروپیلن ها را هم بسپار های مقاوم در برابر ضربه تشکیل می‌دهند به طور کلی جور بسپارهای پرو پیلن حاوی هم بسپار های تصادفی پروپیلن می باشند که محتوای موجود در آنها بین ۴۵ تا ۶۵ درصد بوده و با نام هم بسپارهای مقاوم در برابر ضربه شناخته می شوند. مصارف عمده این دسته از مواد عبارتند از بسته بندی، وسایل خانگی، فیلم و لوله سازی و علاوه بر آن می توان قطعات الکتریکی و خودروسازی را نیز نام برد.

 

هم بسپار های پلی پروپیلن در برابر جور بسپار های آن

جور بسپارهای پروپیلن از نسبت بالای استحکام به وزن برخوردار می باشند و در مقایسه با هم بسپارها موادی قوی ‌تر و مستحکم بوده و ویژگی‌های این مواد به همراه مقاومت آن در برابر مواد شیمیایی و قابلیت جوشکاری باعث شده است تا به یک گزینه مناسب برای تولید بسیاری از ساختارهای تبدیل شوند که مقاومت زیادی در برابر فرسایش دارد. هم بسپار های پلی پروپیلن کمی نرم تر می باشند ولی استحکام آنها در برابر ضربه بیشتر بوده و در مقایسه با جور بسپار های پلی پروپیلن موادی سخت تر و بادوام تر هستند و از طرف دیگر با توانایی بیشتری می‌توانند ترکهای ناشی از فشار را تحمل کنند و استحکام کمتری در برابر دما دارند.

 

هم بسپار ها و جور بسپار های پلی پروپیلن از چه مزایایی برخوردارند؟

از آنجایی که ما دو ماده نام برده شده از ویژگی‌های مشترک یکسانی برخوردارند بنابراین مصارف آنها نیز بسیار به یکدیگر نزدیک می باشد و در نتیجه انتخاب بین یکی از این دو مورد می‌تواند با توجه به ویژگیهای غیرفنی آنها صورت بگیرد. بهتر است که ویژگی های مواد ترموپلاستیک را در ابتدا در نظر بگیرید زیرا این موضوع به شما کمک می کند تا ترموپلاستیک مناسب را با توجه به محصولات مورد نیاز خود انتخاب کنید و از طرف دیگر می‌تواند در جهت ارزیابی نیازمندیهای نهایی محصول به شما کمک کند در این قسمت به تعدادی از ویژگی‌ها و مزیت‌های پلی پروپیلن ها می پردازیم.

  • نقطه ذوب پلی پروپیلن ها: جور بسپارها بین ۱۶۰ تا ۱۶۵ درجه سانتیگراد و همبسپارهای آن‌ها ا بین ۱۳۵ تا ۱۵۹ درجه سانتی گراد.
  • چگالی پلی پروپیلن: یکی از سبک ترین پلیمرهایی شناخته می‌شود که در میان پلاستیک های پر کاربرد وجود دارد و این ویژگی باعث می شود تا این ماده گزینه بسیار مطلوبی برای تولید محصولات سبک وزن باشد.
  • مقاومت شیمیایی: پلی پروپیلن مقاومت بسیار زیادی در برابر اسید های غلیظ و رقیق، الکل و بازها دارند از طرف دیگر مقاومت آنها در برابر آلدهیدها، استرها، هیدروکربن های آلیفاتیک و کتون ها نیز بالا می باشد. اما پلیمرهای نامبرده شده در برابر هیدروکربن های هالوژنه و آروماتیک و عامل های اکسایش کننده چندان مقابل نیستند.

 

سایر ویژگی های پلی پروپیلن ها کدامند؟

  • اشتعال پذیری: پلی پروپیلن به عنوان یکی از پلمرهایی شناخته می‌شود که از اشتعال پذیری بسیار بالایی برخوردار است.
  • پلی پروپیلن ویژگی های الکتریکی و مکانیکی خود را در دمای بالا نیز همانند وضعیت مرطوب و یا قرارگیری در آب حفظ می کند و در واقع نوعی ماده پلاستیکی مقاوم در برابر آب است.
  •  پلی پروپیلن مقاومت بسیار خوبی در برابر فشارهای محیطی و ترک برداری دارد از طرف دیگر این ماده در مقابل حملات میکروبی همانند باکتری، قارچ و غیره حساس می باشد و مقاومت خوبی در برابر استریلیزه سازی بخاری دارد.
  •  تعدادی از افزودنی های پلیمری همانند شفاف کننده ها، ضد اشتعال ها، الیاف شیشه، مواد معدنی، فیلرهای رسانا، نرم کننده ها، رنگدانه ها و تعداد زیادی از سایر مواد افزودنی می‌تواند در بهبود ویژگی های فیزیکی و مکانیکی این دسته از پلیمرها اثرگذار باشند به عنوان مثال پلی پروپیلن مقاومت کمی در برابر تابش های اشعه فرابنفش دارد ولی پایدارسازی آن با آمینهای تعویقی باعث می‌شود که طول عمر کارکرد آن در مقایسه با انواع خالص تغییر کند.

 

معایب پلی پروپیلن ها کدامند؟

  • مقاومت پایین در برابر اشعه فرابنفش ضربه و خراشیدگی
  •  حالت شکنندگی تا دمای کمتر از منفی ۲۰ درجه سانتیگراد
  •  دمای کارکردی پایین
  •  آسیب پذیر در برابر حملات ناشی از اسید های اکسایش گر و از طرف دیگر نیز با قرارگیری در معرض حلالهای کلرینی و آروماتیک ها نیز به سرعت ورم خواهد کرد
  • پایداری ماده در برابر فرسودگی ناشی از قرارگیری در معرض حرارت با استفاده از فلزات می تواند از بین برود
  • تغییرات ابعادی پس از قالب گیری به دلیل تاثیرات بلورینگی.
  •  چسبندگی پایین رنگ ها به این دسته از مواد.

 

پلی پروپیلن ها از چه مصارفی برخوردارند؟

همانطور که پیش از این نیز عنوان شد پلی پروپیلن ها از مصارف بسیار رایج در صنایع مختلف برخوردارند و این موضوع ناشی از مقاومت شیمیایی بالا و قابلیت جوش کاری در آنها می باشد ولی تعدادی از مصرف معمول آنها عبارتند از:

  • بسته بندی: قابلیت این دسته از پلیمرها در ایجاد یک مانع مستحکم، استحکام بالا، سطح نهایی زیبا و هزینه پایین باعث می شود تا به راحتی بتوان از آن برای تولید بسته بندی ها استفاده کرد. یکی از این انواع بسته بندی های انعطاف پذیر می باشند زیرا شفافیت ظاهری این دسته از مواد و انتقال بسیار پایین رطوبت به بخار در آنها باعث می‌شود تا به راحتی بتوان از آنها برای بسته بندی مواد غذایی استفاده کرد. بسته بندی های سخت و مستحکم هم در همین دسته قرار می‌گیرند و آنها با روش روزن رانی بادی قالب گیری می‌شوند تا انواع بطری ها، کتری ها و سایر موارد را تولید کنند و بسته های ساخته شده از این ماده با دیواره های نازک در اغلب موارد برای ساخت بسته بندی های غذایی به کار برده می شود.

 

  • محصولات پر مصرف: پلی پروپیلن ها در ساخت تعداد زیادی از محصولات وسایل خانگی و حتی محصولات پر مصرف نقش دارند همانند وسایل خانگی، تجهیزات ،وسایل سفر، اسباب بازی و محصولات نیمه شفاف.

 

مترجم: ف. ال احمد