پلی‌پروپیلن چیست و در چه صنایعی مصرف می‌شود؟

پلی پروپیلن چیست؟

پلی پروپیلن (Polypropylene)  یک “پلیمر افزودنی” ترموپلاستیک است. که از ترکیب مونومرهای پروپیلن ساخته‌شده است. در کاربردهای مختلفی ازجمله بسته‌بندی محصولات مصرفی، قطعات پلاستیکی برای صنایع مختلف ازجمله صنعت خودروسازی، دستگاه‌های خاص مانند لولاهای زنده و منسوجات استفاده می‌شود. پلی پروپیلن اولین بار در سال 1951 توسط دو دانشمند نفت فیلیپس به نام‌های پل هوگان و رابرت بنکس و بعدها توسط دانشمندان ایتالیایی و آلمانی ناتا و رن پلیمریزه شد. این اتفاق بسیار سریع انجام شد. زیرا تولید تجاری تقریباً سه سال پس از اولین پلیمریزاسیون شیمیدان ایتالیایی، پروفسور جولیو ناتا، آغاز شد.

ناتا اولین رزین پلی پروپیلن را در سال 1954 در اسپانیا به کامل و سنتز کرد. توانایی پلی پروپیلن برای کریستال شدن هیجان زیادی ایجاد کرد. در سال 1957، محبوبیت آن افزایش یافت و تولید تجاری گسترده در سراسر اروپا آغاز شد. امروزه یکی از رایج‌ترین پلاستیک‌های تولیدشده در جهان است.

بر اساس برخی گزارش‌ها، تقاضای جهانی فعلی برای این ماده، بازار سالانه حدود 45 میلیون تن متریک را ایجاد می‌کند. و برآورد می‌شود که تقاضا تا سال 2020 به حدود 62 میلیون تن افزایش یابد.

کاربرد و مصارف پلیمر پلی‌پروپیلن

عمده مصرف‌کنندگان نهایی پلی‌پروپیلن، صنعت بسته‌بندی است. که حدود 30 درصد از کل را مصرف می‌کند و به دنبال آن تولید برق و تجهیزات است که هرکدام حدود 13 درصد مصرف می‌کنند. لوازم‌خانگی و صنایع خودرو هرکدام 10 درصد مصرف دارند و مصالح ساختمانی با 5 درصد بازار در رتبه بعدی قرار دارند.

پلی‌پروپیلن دارای سطح نسبتاً لغزنده‌ای است. که می‌تواند آن را جایگزینی برای پلاستیک‌هایی مانند استال (POM)  در کاربردهایی با اصطکاک کم مانند چرخ‌دنده‌ها یا استفاده به‌عنوان نقطه تماس مبلمان کند.

شاید یکی از جنبه‌های منفی این کیفیت این باشد. که اتصال پلی‌پروپیلن به سطوح دیگر دشوار است. (یعنی به خوبی به چسب‌های خاصی که با سایر پلاستیک‌ها خوب کار می‌کنند نمی‌چسبد و گاهی اوقات در صورت نیاز به ایجاد اتصال باید جوش داده شود).

دیگر خواص پلی پروپیلن

اگرچه پلی‌پروپیلن در سطح مولکولی لغزنده است. اما دارای ضریب اصطکاک نسبتاً بالایی است. به همین دلیل است که به‌جای آن از استال، نایلون یا PTFE استفاده می‌شود. پلی‌پروپیلن همچنین دارای چگالی کم نسبت به سایر پلاستیک‌های رایج است. و این به معنای کاهش وزن برای تولیدکنندگان و توزیع‌کنندگان قطعات پلی‌پروپیلن است.

در دمای اتاق در برابر حلال‌های آلی مانند چربی‌ها مقاومت استثنایی دارد. اما در دمای بالاتر در معرض اکسیداسیون است (یک مشکل بالقوه در طول قالب‌گیری تزریقی).

یکی از مزایای عمده پلی پروپیلن این است. که می‌توان آن را (از طریق CNC یا قالب‌گیری تزریقی، ترموفرمینگ یا چین دادن) در یک لولای زنده ساخت.

لولاهای زنده (Living hinges) قطعات پلاستیکی بسیار نازکی هستند که بدون شکستن خم می‌شوند. (حتی در محدوده حرکتی شدید نزدیک به 360 درجه).

 

آنها به‌ویژه برای کاربردهای ساختاری مانند نگه‌داشتن درب سنگین مفید نیستند. اما برای کاربردهای غیر باربری مانند درب بطری سس کچاپ یا شامپو بسیار مفید هستند. پلی‌پروپیلن به‌طور منحصربه‌فردی برای لولاهای زنده ماهر است زیرا در صورت خم شدن مکرر نمی‌شکند.

مزایای دیگر این پلیمر

یکی دیگر از مزایای پلی پروپیلن این است. که می‌توان آن را به‌راحتی با پلیمرهای دیگر مانند پلی‌اتیلن کوپلیمریزه کرد. (که اساساً به یک پلاستیک کامپوزیت تبدیل می‌شود). کوپلیمریزاسیون خواص مواد را به‌طور قابل‌توجهی تغییر می‌دهد. و اجازه می‌دهد تا کاربردهای مهندسی قوی‌تری نسبت به پلی‌پروپیلن خالص (به‌خودی‌خود بیشتر یک پلاستیک کالایی) باشد.

ویژگی‌های ذکرشده در بالا و پایین به این معنی است. که پلی پروپیلن در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود: بشقاب‌های قابل شستشو در ماشین ظرف‌شویی، سینی‌ها، فنجان‌ها و غیره، ظروف حمل‌ونقل مات و بسیاری از اسباب‌بازی‌ها.

ویژگی‌های پلی‌پروپیلن چیست؟

برخی از مهم‌ترین خواص پلی‌پروپیلن عبارت‌اند از:

1. مقاومت شیمیایی: بازها و اسیدهای رقیق‌شده به‌آسانی با پلی پروپیلن واکنش نشان نمی‌دهند. که آن را برای ظروف چنین مایعاتی مانند مواد تمیزکننده، محصولات کمک‌های اولیه و غیره انتخاب خوبی می‌کند.
2. الاستیسیته و چقرمگی: پلی‌پروپیلن در محدوده خاصی از انحراف با خاصیت ارتجاعی عمل می‌کند. (مانند همه مواد)، اما همچنین تغییر شکل پلاستیک را در مراحل اولیه تغییر شکل تجربه می‌کند. بنابراین به‌طورکلی یک ماده “سخت” در نظر گرفته می‌شود. چقرمگی یک اصطلاح مهندسی است که به‌عنوان توانایی یک ماده برای تغییر شکل (به‌صورت پلاستیکی، نه الاستیک) بدون شکستن تعریف می‌شود.
3. مقاومت در برابر خستگی: پلی‌پروپیلن پس از پیچش، خم شدن و/یا خمش زیاد شکل خود را حفظ می‌کند. این خاصیت به‌ویژه برای ساخت لولاهای زنده ارزشمند است. (خستگی عبارت است از شروع و انتشار ترک در یک ماده در اثر بارگذاری چرخه‌ای. هنگامی‌که یک ترک خستگی شروع می‌شود. با هر چرخه بارگذاری مقدار کمی رشد می‌کند و معمولاً در برخی از قسمت‌های سطح شکستگی خطوط ایجاد می‌کند).
4. عایق: پلی پروپیلن مقاومت بسیار بالایی در برابر الکتریسیته دارد و برای قطعات الکترونیکی بسیار مفید است.
5. قابلیت انتقال: اگرچه پلی‌پروپیلن را می‌توان شفاف ساخت، اما معمولاً به‌صورت طبیعی رنگ مات تولید می‌شود. پلی پروپیلن را می‌توان برای کاربردهایی استفاده کرد. که در آنها مقداری انتقال نور مهم است یا در مواردی که ارزش زیبایی دارد. اگر انتقال‌پذیری بالا موردنظر است، پلاستیک‌هایی مانند آکریلیک یا پلی کربنات انتخاب‌های بهتری هستند.

دیگر خصوصیات این ماده شیمیایی

پلی‌پروپیلن به‌عنوان یک ماده “ترموپلاستیک” (در مقابل “ترموست”) طبقه‌بندی می‌شود که به نحوه واکنش پلاستیک به گرما مربوط می‌شود. مواد ترموپلاستیک در نقطه ذوب خود به مایع تبدیل می‌شوند (تقریباً 130 درجه سانتی‌گراد در مورد پلی‌پروپیلن).

یکی از ویژگی‌های مفید در مورد ترموپلاستیک ها این است که می‌توان آنها را تا نقطه ذوب خود گرم کرد، سرد کرد و دوباره گرم کرد بدون اینکه تخریب قابل‌توجهی داشته باشد. به‌جای سوختن، ترموپلاستیک هایی مانند پلی‌پروپیلن به مایع تبدیل می‌شوند که به آنها اجازه می‌دهد به‌راحتی قالب‌گیری تزریقی و سپس بازیافت شوند.

در مقابل، پلاستیک‌های ترموست را فقط یک بار می‌توان گرم کرد. (معمولاً در طی فرآیند قالب‌گیری تزریقی). اولین گرمایش باعث می‌شود که مواد ترموست (مشابه اپوکسی 2 قسمتی) گیر کنند و درنتیجه یک تغییر شیمیایی ایجاد شود که قابل‌برگشت نیست. اگر بخواهید یک پلاستیک گرماسخت را برای بار دوم به دمای بالا گرم‌کنید. به‌سادگی می‌سوزد. این ویژگی باعث می‌شود که مواد ترموست گزینه ضعیفی برای بازیافت باشند.

چرا اغلب از پلی‌پروپیلن استفاده می‌شود؟

از پلی‌پروپیلن هم در مصارف خانگی و هم در صنعتی استفاده می‌شود. خواص منحصربه‌فرد و توانایی آن برای انطباق با تکنیک‌های مختلف ساخت، آن را به‌عنوان یک ماده ارزشمند برای طیف گسترده‌ای از کاربردها متمایز می‌کند.

یکی دیگر از ویژگی‌های ارزشمند، توانایی پلی‌پروپیلن برای عملکرد هم به‌عنوان یک ماده پلاستیکی و هم به‌عنوان یک الیاف است. (مانند آن دسته از کیسه‌های حمل‌ونقل تبلیغاتی که در رویدادها، مسابقات و غیره اهدا می‌شوند).

توانایی منحصربه‌فرد پلی پروپیلن برای تولید از طریق روش‌های مختلف و کاربردهای مختلف باعث شد که به‌زودی بسیاری از مواد جایگزین قدیمی، به‌ویژه در صنایع بسته‌بندی، الیاف و قالب‌گیری تزریقی را به چالش بکشد. رشد آن در طول سال‌ها ادامه داشته است. و همچنان یک بازیگر اصلی در صنعت پلاستیک در سراسر جهان است.

پلی‌پروپیلن یک ماده بسیار انعطاف‌پذیر و نرم با نقطه ذوب نسبتاً پایین است. این عوامل باعث شده است که اکثر افراد نتوانند مواد را به‌درستی با این مواد کار کنند. این شروع به ذوب شدن می‌کند و درنتیجه گرمای کاتر CNC.

انواع مختلف پلی‌پروپیلن چیست؟

دو نوع اصلی پلی پروپیلن موجود است: هموپلیمرها و کو پلیمرها. کو پلیمرها بیشتر به کو پلیمرهای بلوکی و کو پلیمرهای تصادفی تقسیم می‌شوند.

پلی‌پروپیلن اغلب به‌عنوان “فولاد” صنعت پلاستیک نامیده می‌شود، زیرا راه‌های مختلفی می‌توان آن را تغییر داد یا سفارشی کرد تا به بهترین وجه در خدمت یک هدف خاص باشد.

این امر معمولاً با واردکردن مواد افزودنی خاص به آن یا با ساخت آن به روشی بسیار خاص حاصل می‌شود. این سازگاری یک ویژگی حیاتی است.

پلی‌پروپیلن هموپلیمر یک گرید همه‌منظوره است. شما می‌توانید این را مانند حالت پیش‌فرض مواد پلی‌پروپیلن در نظر بگیرید. پلی‌پروپیلن کوپلیمر بلوکی دارای واحدهای همومونومری است که به‌صورت بلوک (یعنی در یک الگوی منظم) چیده شده‌اند و حاوی بین 5 تا 15 درصد اتیلن است.

کارایی اتیلن

اتیلن خواص خاصی مانند مقاومت در برابر ضربه را بهبود می‌بخشد. درحالی‌که سایر مواد افزودنی خواص دیگر را افزایش می‌دهند.

پلی‌پروپیلن کوپلیمر تصادفی – برخلاف پلی‌پروپیلن کوپلیمر بلوکی – دارای واحدهای همومونومری است. که در الگوهای نامنظم یا تصادفی در امتداد مولکول پلی پروپیلن مرتب‌شده‌اند.

آنها معمولاً با بین 1٪ تا 7٪ اتیلن ترکیب می‌شوند. و برای کاربردهایی انتخاب می‌شوند که در آن محصول انعطاف‌پذیرتر و شفاف‌تر موردنظر است.

پلی پروپیلن چگونه ساخته می‌شود؟

پلی‌پروپیلن، مانند سایر پلاستیک‌ها، معمولاً با تقطیر سوخت‌های هیدروکربنی به گروه‌های سبک‌تر به نام «fractions» شروع می‌شود که برخی از آنها با سایر کاتالیزورها برای تولید پلاستیک (معمولاً از طریق پلیمریزاسیون یا پلی تراکم) ترکیب می‌شوند.

تامین کنندگان مواد شیمیایی پلی پروپیلن در سامانه تموک

خرید و فروش ترکیب های شیمیایی در فروشگاه های اینترنتی میتواند برای تأمین کنندگان و همچنین خریداران چالش برانگیز باشد. سامانه تموک با هدف معرفی عرضه کنندگان و تقاضا دهندگان به یکدیگر، این امکان را برای خرید و فروش پلی پروپیلن در مصارف صنعتی فراهم کرده است. شما می توانید این محصول را از سامانه تموک بیزینس بطور مستقیم از تولید کننده سفارش بدهید. بدلیل نوسانات قیمتی برای اطلاع از قیمت روز این محصولات در سامانه تموک می توانید با تولید کننده از روش‌های مختلف ارتباطی در تماس باشید.

پلی پروپیلن برای توسعه نمونه اولیه در ماشین‌هایCNC ، چاپگرهای سه بعدی و ماشین‌های قالب‌گیری تزریقی استفاده میشود.

ماشین‌کاری CNC پلی‌پروپیلن:

پلی‌پروپیلن به‌طور گسترده‌ای به‌عنوان استاک ورق (sheet stock) برای ساخت دستگاه CNC استفاده می‌شود. وقتی تعداد کمی از قطعات پلی‌پروپیلن را نمونه اولیه می‌کنیم، معمولاً آنها را CNC ماشین می‌کنیم.

پلی‌پروپیلن به‌عنوان ماده‌ای که نمی‌تواند ماشین‌کاری شود. شهرت پیداکرده است. این به این دلیل است که دمای باز پخت (annealing temperature) پایینی دارد، به این معنی که تحت گرما شروع به تغییر شکل می‌کند. ازآنجایی‌که به‌طورکلی یک ماده بسیار نرم است. برای برش با دقت به مهارت بسیار بالایی نیاز دارد.

پلی‌پروپیلن قالب‌گیری تزریقی:

پلی‌پروپیلن یک پلاستیک بسیار مفید برای قالب‌گیری تزریقی است. و به‌طورمعمول برای این منظور به‌صورت گلوله در دسترس است. پلی‌پروپیلن علیرغم ماهیت نیمه کریستالی آن به‌راحتی قالب‌گیری می‌شود و به دلیل ویسکوزیته مذاب پایین بسیار خوب جریان می‌یابد.

این خاصیت به‌طور قابل‌توجهی سرعت پر کردن قالب را با مواد افزایش می‌دهد. انقباض در پلی‌پروپیلن حدود 1-2٪ است اما می‌تواند بر اساس تعدادی از عوامل ازجمله فشار نگهداری، زمان نگهداری، دمای ذوب، ضخامت دیواره قالب، دمای قالب و درصد و نوع مواد افزودنی متفاوت باشد.

دیگرکاربردهای پلی پروپلین:

علاوه بر کاربردهای پلاستیکی معمولی، پلی پروپیلن برای کاربردهای فیبر نیز مناسب است. این به آن طیف وسیع‌تری از کاربردها را می‌دهد. که فراتر از قالب‌گیری تزریقی است. اینها شامل طناب، فرش، اثاثیه یا لوازم داخلی، لباس و مانند آن است.

مزایای پلی پروپیلن چیست؟

• پلی‌پروپیلن به‌راحتی در دسترس و نسبتاً ارزان است.
• پلی‌پروپیلن به دلیل ماهیت نیمه کریستالی از استحکام خمشی بالایی برخوردار است.
• پلی‌پروپیلن سطح نسبتاً لغزنده‌ای دارد.
• پلی‌پروپیلن در برابر جذب رطوبت بسیار مقاوم است.
• پلی‌پروپیلن مقاومت شیمیایی خوبی نسبت به طیف وسیعی از بازها و اسیدها دارد.
• پلی‌پروپیلن مقاومت خوبی در برابر خستگی دارد.
• پلی‌پروپیلن استحکام ضربه خوبی دارد.
• پلی‌پروپیلن یک عایق الکتریکی خوب است.

معایب پلی پروپیلن چیست؟

• پلی‌پروپیلن دارای ضریب انبساط حرارتی بالایی است که کاربردهای آن در دمای بالا را محدود می‌کند.
• پلی پروپیلن مستعد تخریبUV است.
• پلی‌پروپیلن مقاومت ضعیفی در برابر حلال‌های کلردار و مواد آروماتیک دارد.
• رنگ‌آمیزی پلی‌پروپیلن دشوار است زیرا خاصیت اتصال ضعیفی دارد.
• پلی‌پروپیلن بسیار قابل اشتعال است.
• پلی‌پروپیلن به اکسیداسیون حساس است.

 

شما نیز اگر تامین کننده پلی پروپیلن هستید، می توانید با ثبت نام در سامانه تموک بیزینس و ثبت عرضه به زنجیره تامین مواد و کالا بپیوندید. همچنین اگر متقاضی تامین این محصول هستید، می توانید با ثبت تقاضا از موتور جستجوی تموک کمک بگیرید.