پلی پروپیلن (pp) چیست ؟
پلی پروپیلن جهش یافته یا به عبارتی (EPP) حبابی یا لایه‌هایی از پلی‌پروپیلن است. این مواد دارای ویژگی‌های منحصر به فردی هستند که فشار نسبتا خوب و بالایی دارند که این فشار ناشی از سختی و سفتی پایین این مواد است. ازاین مواد در صنایع هوا فضا یا وسایل کنترل رادیویی استفاده می‌شود.
نام علمی و اصلی این مواد پلی پروپیلن (PP) است و همچنین فرمول شیمیایی -[(nCH2-CH(CH3]- می باشد.
درباره پلی‌پروپیلن چه می‌دانیم
پلی پروپیلن از پرمصرف‌ترین و پرکاربردترین محصولات اساسی صنایع دنیا به‌حساب می‌آید. پلی پروپیلن از ایزوتاکتیک‌هایی تشکیل شده است، مواد آن توانایی آن را دارند که تا دمای 90 درجه متبلور شوند.
پلی پروپیلن‌ها را می‌توان گفت یکی از پرکاربردترین پلاستیک‌های دنیا است که درسال میلادی 1950 به اندازه آزمایشگاهی و با فرمول خاصی کشف شد، که در سال 1954 تولید آن به صورت انبوه آغازشد که انقلابی در تمام صنایع پلاستیکی به وجود آورد.
بسپار چیست؟
بسپار: << به پلیمر با دسته‌ای ازذرات درشت می‌گویند که از پیوستن ذرات کوچکترتکرارشونده مونومرنامیده می‌شوند تشکیل شده است>>
بسپارها انواع مختلف و دسته بندی متنوعی دارند و مواد اصلی تشکیل دهنده بسپارها موادی مانند چوب، پروتئین، کتین و زرین‌ها هستند.
بسپارها به دو دسته تقسیم می‌شوند که عبارت‌اند از :
- گرمانرم (ترموپلاستیک‌ها )
- گرماسخت‌ها (ترموست)
گرمانرم‌ها پلیمر‌هایی هستند که بر اثر گرما ذوب می‌شوند ولی گرماسخت‌ها بر اثر گرما ذوب نمی‌شوند، بلکه در دما‌های بالا به صورت برگشت ناپذیری تجزیه می‌شوند.
منشاء اصلی بسپارها پیچیدگی زنجیره‌های درهم است.
مواد تشکیل دهنده پلی‌پروپیلن چیست
پلی‌پروپیلن یک بسپارگرمانرم است که در دورانی از زمان در قالب گیری‌ها، صنایع غذایی و آزمایشگاهی و … استفاده می‌شدند. ذرات بسپاری که در پلی‌پروپیلن وجود دارند در برابرباز‌ها و اسید‌ها بسیارمقاوم هستند.
ملکول‌ها و ذرات تشکیل‌دهنده پروپیلن‌ها ساختار شیمیایی متقارن و ناهماهنگی را دارند که ازاین رو بسپارهای آن می‌تواند به چند دسته تقسیم شود.
ساختار فضایی پلی پروپیلن ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- ایزوتاکتیک (ipp)
- سیندیوتاکتیک(spp)
- اتاکتیک(app)
با توجه به این مورد که ساختار پلی‌پروپیلن بیشتر از آرایش ایزوتاکتیک به معنای فشردگی کریستالی بهره‌مند شده است و از دیگر ساختار‌های خود کمتر بهره برده است، می‌توانیم به نوعی بگوییم که پلی‌پروپیلن صنعتی از نوع ایزوتاکتیک‌ها هستند.
ویژگی‌های پلی پروپیلن‌ها شامل:
- مقاوم در برابر اسید‌ها و باز‌ها
- چگالی کم
- انعطاف‌پذیری زیاد
- خواص قالب‌گیری زیاد
- شفافیت مواد
- دوام مکانیکی بالا
ویژگی‌های پلی‌پروپیلن‌ها به چند دسته می‌شود و از آنها در بسیاری از صنایع استفاده می‌کنند زیرا پلی پروپیلن ها دارای خواص منحصر به فردی هستند.
انواع پلی پروپیلن‌ها
پلی‌پروپیلن‌ها در صنایع به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم می‌شود و در بازار به قیمت‌های متنوع عرضه می‌گردند.
هموپلیمر: ساختارهموپلیمرهای پلی‌پروپیلن‌ها از نظر ساختار به سه دسته تقسیم می‌شوند که ساختاری خطی دارند.
کوپلیمرها: به‌طورمعمول کوپلیمرها از دو یا چند مونومرهای مختلف تشکیل شده اند. این نوع از پلی‌پروپیلن‌ها شامل مقدار بسیار کمی از اتیلن‌هایی از جنس بوتن و هگزن تشکیل شده اند.
در تجارت از دو نوع پلی‌پروپیلن کوپلیمرها استفاده می‌شود که مهمترین آنها شامل کوپلیمر ضربه ای و تصادفی می‌توان نام برد.
فرایند تولید پلی‌پروپیلن چگونه است
هموپلیمر پلی‌پروپیلن‌ها از مواد خام و خاصی که ذرات آنها را تشکیل می‌دهد به نام پروپیلن تولید می‌شود. پلی‌پروپیلن‌ها محصول کاتالیزور زیگلر -ناتا است که این کاتالیزور‌ها عمدتا در ساختارفضایی ایزوتاکتیک‌ها جهت‌گیری می‌کنند که درصد بلور شدن آنها 60 درجه و همچنین درصد ذوب آنها نزدیک به 180 درجه سانتیگراد می‌باشد.
و می توان به این نکته هم اشاره داشت که با اضافه کردن اتیلن‌ها می‌توان گرید‌های مختلفی از پلی‌پروپیلن تولید کرد.
مصرف جهانی پلی‌پروپیلن‌ها با توجه به کاربرد جهانی آن در تولید الیاف و قالب گیری مواد بسیار قابل اهمیت و پرکاربرد است.
تفاوت هموپلیمر و کوپلیمرها
با توجه به صنعت های مختلف و همچنین در نطر گرفتن ویژگی و خواص هموپلیمرها و کوپلیمرها که برخی از آنان خواص مکانیکی و برخی دیگر خواص حرارتی دارند.
به این مورد هم می‌توانیم اشاره کنیم که به طور کلی اگر بخواهیم هموپلیمرها و کوپلیمرها را باهم مقایسه کنیم این است که هموپلیمر‌های پلی‌پروپیلن بیشترین سختی و سفتی را دارند، ولی کوپلیمر‌های پلی‌پروپیلن بیشترین شفافیت را دارند، در نتیجه خواص ضربه‌ای کوپلیمرها بلوکه‌ای بیشتر ازهموپلیمر‌ها است.
تفاوت پلی پروپیلن با پلی‌اتیلن چیست
اگر بخواهیم تفاوت این دو را با هم مقایسه کنیم باید بگوییم که هر دو ازپلی الفین‌های ترموپلاستیک و نیمه‌بلورین تشکیل شده اند که در صنعت‌های مختلف در بازارتولید وعرضه می‌شوند.
در صنعت پلی‌پروپلین‌ها دارای سفتی بیشتری نسبت به پلیاتیلنها هستند که به همین خاطر از پلی‌پروپلین‌ها در صنعت قالب‌گیری بیشتراستفاده می‌شود. پلیاتیلنها دارای انعطاف‌پذیری بیشتری نسبت به پلی‌پروپیلن‌ها هستند وهمچنین پلی‌پروپیلن‌ها در برابر ترک‌خوردگی یا شکستگی مقاومت بالایی را دارا می‌باشند.
نقطه ذوب پلی‌پرپیلن به علت ساختار بسپارگرمانرم بیشتراز پلی‌اتیلن است و ازاین خواص بیشتر در تولید ساختارپلاستیکی و الیاف بهره‌مند می‌شوند. مقاومت شیمیایی پلی‌پروپیلن‌ها در برابرمواد آلی و حلال‌ها و الکتریسیته‌ها نسبت به پلی‌اتیلن بیشتراست.
پلیمریزاسیون پلیاتیلنها چون از نوع خطی هستند تولید آنان بسیار دشوار‌تر است ولی با فراهم کردن شرایط و درجه خلوص بالا می‌توان این شرایط را کنترل کرد و تولید پلی‌اتیلن را امکان پذیر کرد و همچنین بالعکس پلیمریزاسیون پلی‌پروپیلن‌ها با درصد خلوص پایین راحت‌تر تولید می‌شوند.
اگر بخواهیم از نظربازیافت پذیری بودن هردو صحبت کنیم باید بگوییم که پلیاتیلنها راحت‌تر نسبت به پلی‌پروپیلن‌ها بازیافت می‌شود. نماد بازیافتی پلی اتیلن 2 و4 است ولی نماد بازیافتی پروپلین 5 است.
به این نکته هم توجه کنیم که جذب رطوبت پلی‌پروپیلن کمتر از پلی‌اتیلن است به علت چگالی کمتری که پلی پروپیلن نسبت به پلی‌اتیلن دارد.
چگونگی وضعیت تولید پلی پروپیلن در کشور
وضعیت تولید پلی‌پروپیلن در کشور تا سال 1395 به مقدار 4.7 میلیون تن رسید که 23.4 درصد آن به پلی‌پروپیلن اختصاص دارد.
بیشترین تولیدکنندگان این مواد در شهرهای عسلویه و بندر ماهشهر هستند که به طور متوسط سالانه 750 هزار تن تولید می‌کنند. با این حال، میانگین تولید این شهرها در سال‌های اخیر با افتی معادل 4.5 درصد به 18.9 درصد کاهش یافته است.
این کاهش می‌تواند ناشی از نوسانات بازار، مشکلات تأمین مواد اولیه و تحریم‌ها باشد. بهبود وضعیت تولید نیازمند سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین و توسعه بازارهای صادراتی است.
مزایای پلی پروپیلن
-
قیمت مناسب و نسبتا ارزان: پلی پروپیلن به دلیل هزینه تولید پایین، گزینه‌ای اقتصادی برای تولیدکنندگان است.
-
افزایش ویژگی و کاربردهای آن: این پلیمر با افزودن مواد افزودنی، قابلیت‌های متنوعی را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهد.
-
جایگزینی برای بسپارهای گران: پلی پروپیلن می‌تواند به عنوان جایگزینی مقرون به صرفه برای پلیمرهای گران‌قیمت مانند پلی‌کربنات استفاده شود.
-
انعطاف‌پذیری پلی‌پروپیلن‌ها نسبت به خواص فیزیکی و شیمیایی متغیر: این پلیمر می‌تواند با تغییر در ترکیب و فرآیند تولید، خواص مختلفی را به دست آورد.
-
وزن منحصربه‌فرد و نسبتا سبک: چگالی پایین پلی پروپیلن باعث می‌شود که این ماده بسیار سبک و مناسب برای حمل و نقل باشد.
امروزه تقاضا برای تولید پلی‌پروپیلن در جهان بسیار زیاد است. همچنین پلی‌پروپیلن‌ها یکی از محبوب‌ترین پلیمرهای جهان به حساب می‌آید.
نتیجه‌گیری
پلی پروپیلن (PP) به عنوان یکی از پرکاربردترین پلیمرهای ترموپلاستیک، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی مانند مقاومت شیمیایی، وزن سبک و قابلیت شکل‌پذیری، در صنایع مختلف از جمله بسته‌بندی و خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. با وجود چالش‌هایی مانند نوسانات بازار و مشکلات تأمین مواد اولیه، تولید این ماده در کشور همچنان اهمیت دارد. سرمایه‌گذاری در فناوری‌های نوین و بهبود فرآیندهای تولید می‌تواند به افزایش کیفیت و کمیت تولید پلی پروپیلن کمک کند و به تقاضای روزافزون جهانی پاسخ دهد.