Kaj je PP?
Polipropilen ali na kratko PP je polkristalni termoplast, ki ga je leta 1954 sintetiziral Giulio Natta.
Je eden izmed pogosto uporabljenih polimernih materialov. Ima značilnosti visoke odpornosti na udarce, močne mehanske lastnosti, odpornost na različna organska topila ter kislinsko in alkalno korozijo in se pogosto uporablja v industriji. Kot so razne laboratorijske pipete, centrifugalne epruvete in podobno so izdelane iz čistega PP.
Veste zakaj so izbrali PP? Kakšne so njegove prednosti in slabosti v primerjavi z drugimi materiali za splošno uporabo?
01 Gostota
Gostota PP je le {{0}}.90~0,91g/cm3, kar je najmanjša gostota med vsemi sintetičnimi smolami, le približno 60 odstotkov PVC. To pomeni, da lahko z enako težo surovine proizvedemo več izdelkov enake prostornine.
02 Mehanske lastnosti
Ta material ima dobro natezno trdnost in togost, vendar slabo odpornost na udarce, zlasti pri nizkih temperaturah. Poleg tega, če je izdelek oblikovan z orientacijo ali napetostjo, se lahko odpornost na udarce znatno zmanjša. Čeprav je njegova odpornost na udarce slaba, so po spremembi, kot je polnjenje ali ojačitev, njene mehanske lastnosti na mnogih področjih primerljive z lastnostmi dražje inženirske plastike.
03 Trdota površine
Površinska trdota PP je nižja med petimi plastikami za splošno uporabo in je le malo boljša od trdote PE. Ko je kristaliničnost visoka, se bo trdota ustrezno povečala, vendar še vedno ni tako dobra kot PVC, PS, ABS itd.
04 Toplotna zmogljivost
Med petimi glavnimi plastikami za splošno uporabo ima PP najboljšo toplotno odpornost. Polipropilenski plastični izdelki lahko delujejo dolgo časa pri 100 stopinjah C in se ne bodo deformirali, ko jih segrejejo na 150 stopinj C zaradi zunanje sile. Po uporabi nukleirajočega sredstva za izboljšanje kristalnega stanja PP se lahko njegova toplotna odpornost še izboljša in se lahko uporablja celo za izdelavo pripomočkov za segrevanje hrane v mikrovalovnih pečicah.
05 Odpornost na napetostne razpoke
Preostala napetost v oblikovanem izdelku ali izdelek, ki je dolgo časa pod neprekinjeno obremenitvijo, lahko povzroči razpoke zaradi napetosti. Organska topila in površinsko aktivne snovi lahko bistveno olajšajo ta proces. Zato so bili vsi preskusi napetostnih razpok izvedeni v prisotnosti površinsko aktivnih snovi. Običajno uporabljeni adjuvansi so alkil aril polietilen glikoli.
Testiranje je pokazalo, da ima material PP enako dobro odpornost proti napetostnim razpokam, ko je potopljen v površinsko aktivno sredstvo, kot v zraku. Poleg tega nižja kot je stopnja pretoka taline PP (tj. višja kot je molekulska masa), bolj je odporen proti napetostnim razpokam.
06 Kemijska stabilnost
PP ima odlično kemično stabilnost. Je inerten za večino kislin, baz, soli in oksidantov. Na primer, stabilen je v koncentrirani fosforni kislini, klorovodikovi kislini, 40-odstotni žveplovi kislini in njeni raztopini soli pri 100 stopinjah. Le nekaj močnih oksidantov, kot je oleum, ga lahko spremeni. PP je nepolarna spojina, zelo stabilna na polarna topila, kot so alkoholi, fenoli, aldehidi, ketoni in večina karboksilnih kislin, ne nabrekne, ampak se zlahka raztopi ali nabrekne v nekaterih nepolarnih organskih topilih
07 Zrakotesnost (plinska pregrada)
PP ima določeno prepustnost za kisik, ogljikov dioksid in vodno paro, kar se očitno razlikuje od najlona (PA) in poliestra (PET). Pri plastiki z visoko odpornostjo, kot je PVDC, EVOH itd., je položaj še slabši. Toda v primerjavi z drugimi neplastičnimi materiali je njegova zrakotesnost precej dobra. Zrakotesnost je mogoče močno izboljšati z dodajanjem pregradnega materiala ali prevleko površine z pregradno plastiko.
08 Značilnosti staranja
Molekule PP vsebujejo terciarne atome ogljika, ki jih fototermično delovanje zlahka uniči in razgradi. PP brez stabilizatorjev bo postal krhek pri segrevanju pri 150 stopinjah več kot pol ure ali izpostavljenosti sončni svetlobi 12 dni. PP brez stabilizatorja se bo prav tako resno razgradil, če bo 4 mesece shranjen v zaprtih prostorih v temi, in bo oddajal izrazit kisel vonj.
Če dodate več kot 0,2 odstotka antioksidanta pred granulacijo PP prahu, lahko učinkovito preprečite razgradnjo in staranje PP med predelavo. Antioksidanti so razdeljeni v dve kategoriji: terminatorji verižne reakcije prostih radikalov (znani tudi kot primarni antioksidanti) in razkrojevalci peroksida (znani tudi kot sekundarni antioksidanti). Razumna kombinacija obeh antioksidantov bo imela dober sinergistični učinek.
Trenutno priporočeni antioksidant B215 je kombinacija glavnega antioksidanta 1010 (fenoli) in pomožnega antioksidanta 168 (fosfit) v razmerju 1:2. Da bi preprečili fotostaranje, je treba PP dodati UV absorber za pretvorbo UV absorpcije in vzbujanja valovne dolžine 290 ~ 400 nm v nedestruktivno svetlobo daljše valovne dolžine. Za izdelke iz PP plastike, zakopane v zemljo ali uporabljene v zaprtih prostorih, da bi se izognili svetlobi, so potrebni samo glavni in pomožni antioksidanti, ultravijolični absorber pa ni potreben.
09 Električna zmogljivost
PP je nepolarni polimer z dobro električno izolacijo, zaradi nizke vpojnosti vode pa vlaga ne vpliva na električno izolacijo. Njegova dielektrična konstanta in faktor dielektrične izgube sta majhna, frekvenca in temperatura na nju ne vplivata. Dielektrična trdnost PP je visoka in narašča s temperaturo. Ti so koristni za električno izolacijo v vročih in vlažnih okoljih. Po drugi strani pa je površinska odpornost PP zelo visoka, zato je treba v nekaterih primerih izvesti antistatično obdelavo.
10 Obdelovalnost
PP je kristalni polimer in njegovi delci potrebujejo določeno temperaturo, da se začnejo taliti. Za razliko od PE ali PVC se zmehča, ko se temperatura med segrevanjem poveča. Ko je dosežena določena temperatura, se delci PP hitro stopijo in v nekaj stopinjah popolnoma preidejo v staljeno stanje.
Zaradi nizke viskoznosti taline ima PP dobro fluidnost med oblikovanjem. Zlasti pri visoki stopnji pretoka taline bo viskoznost taline nižja. Primeren je za brizganje velikih tankostenskih izdelkov, kot je notranja kad pralnega stroja.
Ko PP zapusti kalup, bo pri počasnem ohlajanju na zraku nastala večja zrna in izdelek bo prozoren. Če ga pogasimo v vodi (kot sledi za izdelavo filma z metodo hlajenja z vodnim pihanjem), se molekularno gibanje PP hitro zamrzne, ne nastanejo kristali in film je popolnoma prozoren. Stopnja krčenja PP pri oblikovanju je velika in dosega več kot 2 odstotka, kar je veliko več kot pri ABS plastiki (0,5 odstotka).
Stopnja krčenja PP pri oblikovanju se bo razlikovala glede na vrsto in količino drugih dodanih materialov. Pri izdelavi brizganih izdelkov z ustreznimi dimenzijami je treba skrbno premisliti.
