همه آنچه باید درباره پلیپروپیلنها و مزایای این پلیمر پرمصرف بدانیم
پلیپروپیلن (pp) چیست؟
پلیپروپیلن جهش‌یافته یا به عبارتی (EPP) حبابی یا لایه‌هایی از پلیپروپیلنها است. این مواد دارای ویژگی‌های منحصر به‌فردی هستند که فشار نسبتاً خوب و بالایی دارند که این فشار ناشی از سختی و سفتی پایین این مواد است. از این مواد در صنایع هوا فضا یا وسایل کنترل رادیویی استفاده می‌شود.
نام علمی و اصلی این مواد پلیپروپیلن (PP) است و همچنین فرمول شیمیایی -[(nCH2-CH(CH3]- میباشد.
درباره پلیپروپیلن چه می‌دانیم
پلیپروپیلن از پرمصرف‌ترین و پرکاربردترین محصولات اساسی صنایع دنیا به‌حساب می‌آید. پلیپروپیلن از ایزوتاکتیک‌هایی تشکیل شده است، مواد آن توانایی آن را دارند که تا دمای 90 درجه متبلور شوند.
پلیپروپیلنها 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 آغاز شد که انقلابی در تمام صنایع پلاستیکی به وجود آورد.
بسپار چیست؟
بسپار: “به پلیمر با دسته‌ای از ذرات درشت می‌گویند که از پیوستن ذرات کوچک‌تر تکرارشونده مونومر نامیده می‌شوند تشکیل شده است”
بسپارها انواع مختلف و دسته‌بندی متنوعی دارند و مواد اصلی تشکیل‌دهنده بسپارها موادی مانند چوب، پروتئین، کتین و زرین‌ها هستند.
بسپارها به دو دسته تقسیم می‌شوند که عبارتند 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 برگشت‌ناپذیری تجزیه می‌شوند.
منشاء اصلی بسپارها پیچیدگی زنجیره‌های درهم است.
مواد تشکیل‌دهنده پلیپروپیلن چیست؟
پلیپروپیلن یک بسپارگرمانرم است که در دورانی از زمان در قالب‌گیری‌ها، صنایع غذایی و آزمایشگاهی و … استفاده می‌شدند. ذرات بسپاری که در پلیپروپیلن وجود دارند در برابرباز‌ها و اسید‌ها بسیارمقاوم هستند.
مولکول‌ها و ذرات تشکیل‌دهنده پروپیلن‌ها ساختار شیمیایی متقارن و ناهماهنگی را دارند، از این رو بسپارهای آن می‌تواند به چند دسته تقسیم شود.
ساختار فضایی پلیپروپیلنها به سه دسته تقسیم می‌شوند:
- ایزوتاکتیک (ipp)
- سیندیوتاکتیک (spp)
- اتاکتیک (app)
با توجه به این مورد که ساختار پلیپروپیلن (PPMR230) 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 پلیپروپیلنها شامل:
- مقاوم در برابر اسید‌ها و باز‌ها
- چگالی کم
- انعطاف‌پذیری زیاد
- خواص قالب‌گیری زیاد
- شفافیت مواد
- دوام مکانیکی بالا
ویژگی‌های پلیپروپیلنها (PPZ30S) به چند دسته می‌شود و از آن‌ها در بسیاری از صنایع استفاده می‌کنند زیرا پلیپروپیلنها دارای خواص منحصر به‌فردی هستند.
انواع پلیپروپیلنها
پلیپروپیلنها در صنایع به دو دسته هموپلیمر و کوپلیمر تقسیم می‌شوند و در بازار به قیمت‌های متنوع عرضه می‌گردند.
هموپلیمر: ساختار هموپلیمرهای پلیپروپیلنها از نظر ساختار به سه دسته تقسیم می‌شوند که ساختاری خطی دارند.
کوپلیمرها: به‌طور معمول کوپلیمرها از دو یا چند مونومرهای مختلف تشکیل شده‌اند. این نوع از پلیپروپیلنها شامل مقدار بسیار کمی از اتیلن‌هایی از جنس بوتن و هگزن تشکیل شده‌اند.
در تجارت از دو نوع پلیپروپیلن کوپلیمرها استفاده می‌شود که مهم‌ترین آن‌ها شامل کوپلیمر ضربه‌ای و تصادفی است.
فرایند تولید پلیپروپیلنها 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 عمدتاً در ساختارفضایی ایزوتاکتیک‌ها جهت‌گیری می‌کنند که درصد بلور شدن آن‌ها 60 درجه و همچنین درصد ذوب آن‌ها نزدیک به 180 درجه سانتیگراد میباشد.
همچنین می‌توان به این نکته هم اشاره داشت که با اضافه کردن اتیلن‌ها امکان تولید گرید‌های مختلفی از پلیپروپیلن وجود دارد.
مصرف جهانی پلیپروپیلنها با توجه به کاربرد جهانی آن در تولید الیاف و قالب‌گیری مواد بسیار قابل اهمیت و پرکاربرد است.
تفاوت هموپلیمر و کوپلیمرها
با توجه به صنعت‌های 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 به‌طور کلی اگر بخواهیم هموپلیمرها و کوپلیمرها را با هم 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 پلیپروپیلن با پلی‌اتیلن چیست؟
اگر بخواهیم تفاوت این دو را با هم مقایسه کنیم باید بگوییم که هر دو از پلی‌الفین‌های ترموپلاستیک و نیمه‌بلورین تشکیل شده‌اند که در صنعت‌های مختلف در بازارتولید و عرضه 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 (PPC30S) در برابرمواد آلی و حلال‌ها و الکتریسیته‌ها نسبت به پلی‌اتیلن (PE020) 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 امکان‌پذیر کرد و همچنین بالعکس پلیمریزاسیون پلیپروپیلنها با درصد خلوص پایین راحت‌تر انجام می‌شود.
اگر بخواهیم از نظر بازیافت‌‌پذیری بودن هر دو صحبت کنیم باید بگوییم که پلیاتیلنها راحت‌تر نسبت به پلیپروپیلنها بازیافت می‌شود. نماد بازیافتی پلی‌اتیلن 2 و 4 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 پلیپروپیلن نسبت به پلی‌اتیلن دارد.
چگونگی وضعیت تولید پلیپروپیلنها در کشور
وضعیت تولید پلیپروپیلن در کشور تا سال 1395 به مقدار 4/7 میلیون تن که شامل پلیاتیلنها و پلیپروپیلنها میباشد تولید شده است، که از این مقدار 23/4 آن پلیپروپیلن است.
بیشترین شهرهایی که این مواد را تولید می‌کنند می‌توان به عسلویه و بندر ماهشهر اشاره کرد که میانگین درصد تولید آنان در سال برابر با 750 هزار تن بوده که بدین معنی است میانگین تولید آنان با افتی برابر با 4/5 درصدی به 18/9 نزول کرده که نسبت به سالهای پیش قابل توجه میباشد.
مزایای پلیپروپیلن (PPZ30S)
- قیمت مناسب و نسبتاً ارزان
- افزایش ویژگی و کاربردهای آن
- جایگزینی برای بسپارهای گران
- انعطاف‌پذیری پلیپروپیلنها نسبت به خواص فیزیکی و شیمیایی متغیر
- وزن منحصربه‌فرد و نسبتاً سبک
امروزه تقاضا برای تولید پلیپروپیلن در جهان بسیار زیاد است. همچنین پلیپروپیلنها یکی از محبوب‌ترین پلیمر‌های جهان به حساب می‌آیند.
دیدگاهتان را بنویسید