Šta je PP?
Polipropilen, ili skraćeno PP, je polukristalni termoplast koji je sintetizirao Giulio Natta 1954. godine.
To je jedan od najčešće korištenih polimernih materijala. Ima karakteristike visoke otpornosti na udar, jakih mehaničkih svojstava, otpornosti na različite organske rastvarače i kiselu i alkalnu koroziju, te se široko koristi u industriji. Kao što su razni laboratorijski vrhovi za pipete, epruvete za centrifuge i slično napravljeni su od čistog PP-a.
Znate li zašto su odabrali PP? Koje su njegove prednosti i mane u odnosu na druge materijale opće namjene?
01 Gustina
Gustina PP je samo {{0}}.90~0.91g/cm3, što je najmanja gustina među svim sintetičkim smolama, samo oko 60 posto PVC-a. To znači da se može proizvesti više proizvoda iste zapremine sa istom težinom sirovine.
02 Mehanička svojstva
Ovaj materijal ima dobru vlačnu čvrstoću i krutost, ali slabu otpornost na udar, posebno na niskim temperaturama. Dodatno, ako se proizvod formira s orijentacijom ili naprezanjem, otpornost na udar se može značajno smanjiti. Iako je njegova otpornost na udarce slaba, nakon modifikacije kao što je punjenje ili ojačanje, njegova mehanička svojstva su uporediva s onima skuplje inženjerske plastike u mnogim poljima.
03 Površinska tvrdoća
Površinska tvrdoća PP je niža među pet plastičnih materijala opće namjene i tek je nešto bolja od PE. Kada je kristalnost visoka, tvrdoća će se u skladu s tim povećati, ali još uvijek nije tako dobra kao PVC, PS, ABS, itd.
04 Termičke performanse
Među pet glavnih plastičnih materijala opće namjene, PP ima najbolju otpornost na toplinu. Proizvodi od polipropilenske plastike mogu dugo raditi na 100 stepeni C i neće se deformisati kada se zagreju na 150 stepeni C spoljnom silom. Nakon upotrebe nukleirajućeg agensa za poboljšanje kristalnog stanja PP-a, njegova otpornost na toplinu može se dodatno poboljšati, a može se čak koristiti i za izradu pribora za zagrijavanje hrane u mikrovalnim pećnicama.
05 Otpornost na naponske pukotine
Preostalo naprezanje u oblikovanom proizvodu ili proizvodu koji radi pod kontinuiranim naprezanjem dugo vremena može uzrokovati pucanje pod naprezanjem. Organski rastvarači i surfaktanti mogu značajno olakšati ovaj proces. Stoga su svi testovi pucanja pod naprezanjem provedeni u prisutnosti tenzida. Uobičajeni adjuvansi su alkil aril polietilen glikoli.
Ispitivanje je pokazalo da PP materijal ima istu dobru otpornost na pucanje pod naponom kada je uronjen u surfaktant kao i u zraku. Također, što je niža brzina protoka taline PP-a (tj. veća je molekulska težina), to je otporniji na pucanje pod naprezanjem.
06 Hemijska stabilnost
PP ima odličnu hemijsku stabilnost. Inertan je prema većini kiselina, baza, soli i oksidacijskih sredstava. Na primjer, stabilan je u koncentrovanoj fosfornoj kiselini, hlorovodoničnoj kiselini, 40-postotnoj sumpornoj kiselini i njenom rastvoru soli na 100 stepeni. Samo nekoliko jakih oksidansa kao što je oleum može ga promijeniti. PP je nepolarno jedinjenje, vrlo stabilno na polarne rastvarače, kao što su alkoholi, fenoli, aldehidi, ketoni i većina karboksilnih kiselina neće bubriti, ali se lako otapa ili nabubri u nekim nepolarnim organskim otapalima
07 Nepropusnost vazduha (gasna barijera)
PP ima određenu propusnost za kisik, ugljični dioksid i vodenu paru, što se očito razlikuje od najlona (PA) i poliestera (PET). Za plastiku visoke barijere, kao što su PVDC, EVOH, itd., situacija je još gora. Ali u poređenju sa drugim neplastičnim materijalima, njegova hermetičnost je prilično dobra. Nepropusnost zraka može se uvelike poboljšati dodavanjem barijernog materijala ili premazivanjem površine zaštitnom plastikom.
08 Karakteristike starenja
PP molekule sadrže tercijarne atome ugljika, koji se lako uništavaju i razgrađuju fototermalnim djelovanjem. PP bez stabilizatora će postati lomljiv kada se zagreva na 150 stepeni duže od pola sata ili bude izložen sunčevoj svetlosti 12 dana. PP bez stabilizatora će se također ozbiljno degradirati kada se čuva u zatvorenom prostoru u mraku 4 mjeseca i emitovati izražen kiseli miris.
Dodavanje više od 0.2 posto antioksidansa prije granulacije PP praha može efikasno spriječiti razgradnju i starenje PP-a tokom obrade. Antioksidansi su podijeljeni u dvije kategorije: terminatori lančane reakcije slobodnih radikala (također poznati kao primarni antioksidansi) i razlagači peroksida (također poznati kao sekundarni antioksidansi). Razumna kombinacija dva antioksidansa će imati dobar sinergistički učinak.
Trenutno preporučeni antioksidans B215 je kombinacija glavnog antioksidansa 1010 (fenoli) i pomoćnog antioksidansa 168 (fosfit) u omjeru 1:2. Kako bi se spriječilo fotostarenje, potrebno je dodati UV apsorber PP-u koji će pretvoriti UV apsorpciju i pobudu talasne dužine 290~400nm u nedestruktivnu svjetlost duže valne dužine. Za PP plastične proizvode zakopane u tlu ili korištene u zatvorenom prostoru kako bi se izbjegla svjetlost, potrebni su samo glavni i pomoćni antioksidansi i nije potreban apsorber ultraljubičastog zračenja.
09 Električne performanse
PP je nepolarni polimer sa dobrom električnom izolacijom, a zbog male apsorpcije vode na električnu izolaciju ne utiče vlaga. A njegova dielektrična konstanta i faktor dielektričnih gubitaka su mali, na njih ne utječu frekvencija i temperatura. Dielektrična čvrstoća PP-a je visoka i raste s temperaturom. Oni su korisni za električnu izolaciju u toplim i vlažnim okruženjima. S druge strane, površinska otpornost PP-a je vrlo visoka, te se u nekim slučajevima mora provesti antistatička obrada.
10 Mogućnost obrade
PP je kristalni polimer, a njegove čestice zahtijevaju određenu temperaturu da bi se počele topiti. Za razliku od PE ili PVC-a, omekšava kako se temperatura povećava tokom zagrijavanja. Kada se postigne određena temperatura, PP čestice se brzo tope i potpuno se pretvaraju u rastopljeno stanje u roku od nekoliko stepeni.
Zbog niskog viskoziteta taljenja PP, ima dobru fluidnost tokom oblikovanja. Naročito kada je brzina protoka taline velika, viskozitet taline će biti niži. Pogodan je za brizganje velikih proizvoda tankih zidova, kao što je unutrašnja kadica mašine za pranje veša.
Nakon što PP izađe iz kalupa, polaganim hlađenjem na zraku će se formirati veća zrna, a proizvod će biti providan. Ako se ugasi u vodi (kako slijedi da se film napravi metodom hlađenja puhanjem vode), molekularno kretanje PP se brzo zamrzne, ne formiraju se kristali, a film je potpuno proziran. Stopa skupljanja PP u kalupu je velika i dostiže više od 2 posto, što je mnogo veće od one kod ABS plastike (0,5 posto).
Stopa skupljanja PP u kalupu će varirati ovisno o vrsti i količini dodanih drugih materijala. Potrebno je pažljivo razmotriti pri izradi brizganih proizvoda odgovarajućih dimenzija.