Polypropyleen ( PP ), ook bekend als polypropeen , is een thermoplastisch polymeer dat in een groot aantal verschillende toepassingen wordt gebruikt. Een additiepolymeer gemaakt van het monomeer propyleen , het kan worden geproduceerd in een verscheidenheid aan structuren die aanleiding geven tot toepassingen zoals verpakking en etikettering , textiel , plastic onderdelen en herbruikbare containers van verschillende typen, laboratoriumapparatuur, auto-onderdelen en medische apparaten. Het is een wit, mechanisch stevig materiaal en is bestand tegen vele chemische oplosmiddelen, basen en zuren. [1]
In 2013 bedroeg de wereldwijde markt voor polypropyleen ongeveer 55 miljoen ton . [2] Polypropyleen is 's werelds op één na meest geproduceerde synthetische kunststof , na polyethyleen .
Mechanische eigenschappen
De dichtheid van PP ligt tussen 0,895 en 0,92 g / cm3. Daarom is PP het basiskunststof met de laagste dichtheid. Bij lagere dichtheid kunnen vormdelen met een lager gewicht en meer delen van een bepaalde massa kunststof worden vervaardigd. Anders dan polyethyleen verschillen kristallijne en amorfe gebieden slechts in geringe mate van hun dichtheid. De dichtheid van polyethyleen kan echter aanzienlijk veranderen met vulstoffen. [6] : 24
De Young-modulus van PP ligt tussen 1300 en 1800 N / mm².
Polypropyleen is doorgaans taai en flexibel, vooral wanneer het wordt gecopolymeriseerd met ethyleen . Hierdoor kan polypropyleen worden gebruikt als een technische kunststof , concurrerend met materialen zoals acrylonitril butadieenstyreen (ABS). Polypropyleen is redelijk economisch.
Polypropyleen heeft een goede weerstand tegen vermoeidheid . [8] : 307
Thermische eigenschappen
Het smeltpunt van polypropyleen komt voor in een bereik, dus het smeltpunt wordt bepaald door de hoogste temperatuur van een differentiële scanningcalorimetriekaart te vinden . Perfect isotactisch PP heeft een smeltpunt van 171 ° C (340 ° F). Commercieel isotactisch PP heeft een smeltpunt dat varieert van 160 tot 166 ° C (320 tot 331 ° F), afhankelijk van atactisch materiaal en kristalliniteit. Syndiotactische PP met een kristalliniteit van 30% heeft een smeltpunt van 130 ° C (266 ° F). [8] Onder 0 ° C wordt PP bros. [9] : 247
De thermische uitzetting van polypropyleen is erg groot, maar iets minder dan die van polyethyleen. [9]
Chemische eigenschappen
Polypropyleen bij kamertemperatuur is bestand tegen vetten en bijna alle organische oplosmiddelen , behalve sterke oxidatiemiddelen. Niet- oxiderende zuren en basen kunnen worden opgeslagen in containers van PP. Bij verhoogde temperatuur kan PP worden opgelost in niet-polaire oplosmiddelen zoals xyleen , tetraline en decaline . Vanwege het tertiaire koolstofatoom is PP chemisch minder resistent dan PE (zie Markovnikov-regel ). [10]
Het meeste commerciële polypropyleen is isotactisch en heeft een tussenliggend niveau van kristalliniteit tussen dat van lage dichtheid polyethyleen (LDPE) en hoge dichtheid polyethyleen (HDPE). Isotactisch en atactisch polypropyleen is oplosbaar in P-xyleen bij 140 ° C. Isotactisch precipitaat wanneer de oplossing tot 25 ° C wordt gekoeld en het atactische deel oplosbaar blijft in P-xyleen.
De smeltstroomsnelheid (MFR) of smeltvloei-index (MFI) is een maat voor het molecuulgewicht van polypropyleen. De maatregel helpt bepalen hoe gemakkelijk de gesmolten grondstof tijdens verwerking zal stromen. Polypropyleen met hogere MFR vult de kunststofvorm gemakkelijker tijdens het injectie- of blaasvormingsproces. Naarmate de smeltstroom toeneemt, zullen echter sommige fysische eigenschappen, zoals de schoksterkte, afnemen.
Er zijn drie algemene typen polypropyleen: homopolymeer , statistisch copolymeer en blokcopolymeer . Het comonomeer wordt typisch gebruikt met ethyleen . Ethyleen-propyleen rubber of EPDM toegevoegd aan polypropyleen homopolymeer verhoogt zijn lage temperatuur slagsterkte. Willekeurig gepolymeriseerd ethyleenmonomeer toegevoegd aan polypropyleen homopolymeer verlaagt de polymeerkristalliniteit, verlaagt het smeltpunt en maakt het polymeer transparanter.
