پلی پروپیلن چیست و چه کاربردهایی دارد؟
پلی پروپیلن که به عنوان پلی پروپن نیز شناخته شده است، یک پلیمر ترموپلاستیک است که در ابعاد وسیعی استفاده می شود. این ابعاد در بر گیرنده ی صنایعی مانند بسته بندی و برچسب، نساجی، لوازم التحریر ، قطعات پلاستیکی و ظروفی با قابلیت مجدد ، تجهیزات آزمایشگاهی، اسپیکرها و قطعات خودرو و برگه های پلیمری می باشد.
پلیمرهای اضافی از پرویپلن مونور تشکیل شده است که در برابر بسیاری از حلالهای شیمیایی و مواد بازی و اسیدی مقاوم هستند. در سال ۲۰۰۸ درخواست های جهانی برای این ماده حجمی برابر ۴۵٫۱ میلیون تن بود که درامدی در حدودی ۶۵ بیلیون دلار را برای افراد معامله گر رقم زد.
پروپیلن اولین پلیمر ایزوتاکتیک است که توسط گیولیو ناتا در مارچ ۱۹۵۴ آلمانی شناخته شد. این اکتشاف پیشگامانه منجر به تولید تجاری پلی پروپیلن ایزوتاکتیک در مقیاس بزرگ گردید . پلی پروپیلن های سینتیوتاکتیک اولین پلیمر سینتسایز شده بود که توسط ناتا و همکارش تولید شد.
مولکول پروپیلن دارای ساختار شیمیایی نامتقارن می‌باشد، از این رو فرایند پلیمریزاسیون آن می‌تواند به سه نوع توالی در ساختار پلیمر حاصل منتهی گردد. به دلیل اثرات ناشی از ممانعت فضایی گروههای متیل، توالی سر به دم دارای نظم ساختاری بالاتری نسبت به سایر انواع می‌باشد.
پلی پروپیلن دارای سه پیکربندی فضایی مختلف می‌باشد که عبارتند از ایزوتاکتیک (iPP)، سیندیوتاکتیک (sPP) و اتاکتیک (aPP) . در نوع ایزوتاکتیک گروههای متیلی در یک طرف صفحه عبوری از زنجیر اصلی می‌باشند. در نوع سیندیوتاکتیک گروههای متیل به صورت یک در میان در دو طرف صفحه عبوری از زنجیر قرار می‌گیرند. در نوع اتاکتیک هم هیچ نوع نظم خاصی وجود ندارد.
کاربردهای پلی پروپیلن :
پلی‌پروپیلن PP مهمترین ماده از مشتقات پروپیلن است که حدود 61 % از کل تولید پروپیلن، جهت تولید آن بکار می رود.رزینهای پلی پروپیلن بطور گسترده در تولید رزینهای ترموپلاستیک بکار برده می شوند. پلی پروپیلن بیشتر اوقات به صورت هموپلیمر بکار می رود ولی اخیرا" محصولات کوپلیمر آن نیز در حال رشد می باشد.
قالب گیری تزریقی (حدود 35% از مصرف جهانی) : مهمترین مصارف آن شامل ساخت قطعات داخل خودرو، سرنگهای پزشکی، محصولات مصرفی پلاستیکی و بسته بندی است.
قطعات داخلی خودرو که از پلی‌پروپیلن PP ساخته می شوند عبارتند از: جعبه های باطری ، صفحات ضربه گیر، تودوزیهای داخلی ، صفحات داخلی درها محصولات پلاستیکی مصرفی عبارتند از: ظروف پلاستیکی مورد مصرف در منازل ، مبلمان های پلاستیکی ، وسایل سرگرمی ، جعبه ابزار، اسباب بازی
مصارف بسته بندی شامل : در پوش و کلاهک ، ظروف سخت و پالت ها ، جعبه های بسته بندی چینی ، بسته بندی داروهای مایع و جامد می باشد.
ساخت فیبر و الیاف (حدود 30%) : عمده ترین مصرف آن در کارخانجات فرش بافی و گونی است و مصارف دیگر آن در تولید کیسه و پارچه های پرده می باشد.
کاربردهای غیر نساجی آن نیز عبارتند از: نوار پیچی و تسمه زنی ، روبانهای دکوری
تولید فیلم (حدود 19%) : پلی پروپیلن بخاطر شفافیت و عایق رطوبتی بودن در بسیاری از موارد، جایگزین سلوفان (CELLOPHANE) شده است. رزینهای فیلمی اساسا" در بسته بندی مواد غذایی، نوار چسبهای حساس به فشار، صفحات محافظ، بسته بندی محصولات شیرینی و دخانیات بکار می روند.
الیاف پلی پروپیلن که از طریق پلیمریزاسیون پروپیلن به صورت یک پلیمر خطی تهیه می گردند و به اختصار پ-پ نامیده می شوند بعد از پیدا شدن کاتالیست زیگلرناتا تولید شدند این کاتا لیست تولید پلی پروپیلن ایزو تاکتیک که قادر به متبلور شدن می باشد را امکان پذیر ساخت .
این الیاف در سال 1960در ایتالیا با نام تجاری مراکلون به صورت صنعتی تولید شده وبه بازار عرضه گردیدند . خصوصیات پروپیلن باعث رشد سریع آن در سطح بین المللی گردید وبعد از مدتی نسبتاً کوتاه ، پلی پروپیلن توانست از نظر مقدار تولید ، چهارمین مقام را بعد از پلی استر ، نایلون وآکریلیک کسب نماید .
عدم امکان رنگررزی الیاف پروپیلن به روشهای متداول برای دیگر الیاف ، باعث جلو گیری از رشد بیشتر این لیف مصنوعی گردیده است.
الیاف و نخ های نواری که دو کاربرد پلی پروپیلن را تشکیل می دهند نسبتاً به آسانی به روش ذوب ریسی تهیه می گردند و آسان بودن تولید این نوع الیاف و پائین بودن هزینه تولید استقبال بسیار گستردهای از آن را به همراه داشته است . با بکار گیری مواد بالا برنده مقاومت در مقابل اشعه ماوراء بنفش سعی شده است عیب کم بودن مقاومت پلی پروپیلن در مقابل این اشعه مرتفع گردد.
پلی پروپیلن دارای دمای ذوب بالا تر (175-165درجه سانتیگراد)در مقایسه با پلی اتیلن می باشد . از نقطه نظر استحکام ومقاومت در مقابل سایش ،پلی پروپیلن با پلی اتیلن تفاوت زیاد ندارد .
همانطور که گفته شد پلی پروپیلن هم مثل پلی اتیلن با روش های معمول قابل رنگرزی نبوده و به روش رنگرز ی توده که در آن قبل از تشکیل الیاف ، به پلیمر مذاب اضافه می شود رنگرزی می گردد.
لازم به ذکراست که الیاف الفینی اصلاح شده به روش شیمیایی که قادر به رنگرزی شدن با روشهای معمولی می باشند تولید شده اند .
به عنوان مثال پلی پروپیلن حاوی پلی ونیل پیریدین به صورت پخش شده ویا ونیل پیریدین که جزئی ماکرو مولکول را تشکیل می دهد با رنگینه های اسیدی قابل رنگرزی است و به هر حال قیمت تمام شده این نوع الیاف باعث گردیده است که از رنگرزی توده به عنوان مهم ترین روش برای رنگرزی این نوع الیاف استفاده گردد.