پلی‌ پروپیلن یعنی چه؟

پلی‌ پروپیلن از طریق اتصال تعداد زیادی مولکول پلیمر به یکدیگر (فرایند پلیمریزاسیون) و مخلوطی از مواد شیمیایی مختلف به نام کاتالیست زیگلر – ناتا تحت‌ فشار و دمای معتدل به وجود می‌ آید. فرمول مولکول پلی‌ پروپیلن به‌ صورت N(6H3C) و فرمول شیمیایی آن نیز –CH2-CH(CH3)n- می‌ باشد و در دمای 160 درجه به نقطه‌ ی ذوب می‌ رسد.
ساختار ماده پلی‌ پروپیلن

پلی‌ پروپیلن از نوعی ماده پلیمری به نام ترمو پلاست ساخته می‌ شود و در موارد مختلفی مانند: بسته‌ بندی‌ کردن خوراکی و مواد غذایی، صنعت نساجی، قالب‌ گیری تزریقی، تهیه ورق و فیلم، ساخت قطعات مختلف خودرو و لوازم ساختمانی و غیره مورداستفاده قرار می‌ گیرد. مواد پلیمری که به‌ وسیله منومر یا مولکول‌ های پروپیلن ساخته می‌ شوند در برابر مواد اسیدی و بازی و مواد حلال شیمیایی از مقاومت بسیار زیادی برخوردار هستند.
کاربرد پلی‌ پروپیلن در تزریق پلاستیک
ورق پلی‌ پروپیلن چیست؟

ورق پلی‌ پروپیلن که به‌ اختصار PP نامیده می‌ شود از محصولات پلیمری بسیار پرکاربرد است که از طریق قالب پلی‌ پروپیلن به اشکال مختلفی چون ایزو تاکتیک، سیندیوتاکتیک و اتاکتیک ساخته و تولید می‌ شود.

ایزو تاکتیک (ipp): در این نوع پیکربندی که در صنعت نساجی و پلاستیک بسیار مورداستفاده قرار می‌ گیرد، متیل‌ ها به‌ صورت یک زنجیره‌ ی اصلی و در یک سمت از ورق عبوری قرار دارند.

سیندیوتاکتیک (spp): در این نوع از پیکربندی، متیل‌ ها در دو سمت ورق عبوری از زنجیر و به‌ صورت یک‌ در میان قرار می‌ گیرند.

اتاکتیک (app): در این نوع از پیکربندی نیز هیچ نظم و ترتیب خاصی دیده نمی‌ شود.
موارد استفاده از ورق پلی‌ پروپیلن

از ورق پلی‌ پروپیلن برای تهیه و ساخت انواع قطعات و لوازم مختلفی شامل موارد زیر استفاده می‌ شود:

تولید قطعات و ملزومات صنعتی
تولید قاشق و چنگال‌ های یکبار مصرف
بسته‌ بندی‌ کردن انواع مواد غذایی جهت ماندگاری بالاتر آن‌ ها
ساخت لوازم‌ خانگی
تولید نوشت‌ افزار و لوازم‌ التحریرهای مختلف

موارد استفاده پلی‌ پروپیلن در صنعت تزریق پلاستیک

پلی‌ پروپیلن از مقاومت زیادی در برابر ضربه برخوردار است و به همین دلیل برای ساخت قطعاتی که مدت‌ زمان زیادی در مجاورت هوای نامطلوب و یا ضربه قرار می‌ گیرند کاربرد دارد. برخی از کاربردهای این ماده در ساخت قطعاتی از خودرو مانند باتری، داشبورد، کنسول خودرو، روکش‌ ها و غیره می‌ باشند. این ماده به علت این که از نقطه ذوب بالایی برخوردار است از آن برای تهیه ظروف و قطعات پلاستیکی و یکبارمصرف نیز استفاده می‌ کنند. همچنین از این ماده برای ساخت لوازم ورزشی مختلف و ساک‌ های ورزشی نیز استفاده می‌ کنند.

علاوه بر موارد فوق از پلی‌پروپیلن برای ساخت لوازم پزشکی مختلفی مانند سرنگ، ظروف قرص، ظروف ضدعفونی‌ کننده و غیره استفاده می‌ کنند. از ماده‌ ی پلی‌ پروپیلن جهت ساخت لوازم‌ خانگی متعدد نیز استفاده می‌ شود. با استفاده از این ماده لوازمی چون فرش، بشقاب، اسباب‌ بازی‌ ها، تشک و قطعات و لوازم مربوط به یخچال، لباسشویی، ماشین ظرفشویی و غیره را نیز تولید می‌ کنند. نقطه‌ ی مقابل پلی‌ پروپیلن، ماده‌ای به نام همو پلیمر می‌ باشد که از دوام و مقاومت پایین‌ تری برخوردار است و به‌ سرعت متبلور می‌ شود. برای ساخت انواع فیلم‌ ها و ورق‌ های نازک و صنعت نساجی که بیشتر نیاز به مقاومت کششی دارند از همو پلیمر استفاده می‌ کنند.
درجات مختلف پلی‌ پروپیلن

پلی‌ پروپیلن‌ ها شامل دو نوع همو پلیمر و کوپلیمر هستند که اصلی‌ ترین تفاوت میان آن‌ ها در میزان استحکام و دوام آن‌ ها در برابر ضربه می‌ باشد.

همو پلیمر:

این نوع ماده مقاومت کمی در برابر ضربه دارد و بالعکس از مقاومت کششی بالایی برخوردار می‌ باشد. همو پلیمر ماده‌ ای ضعیف و شکننده است که در دمای پایین علی‌ الخصوص دمای پایین‌ تر از صفر درجه بیشتر مشاهده می‌ شود؛ به همین دلیل این نوع ماده را برای تولید قطعاتی که نیاز به مقاومت بالایی دارند و یا قطعاتی که در برابر دمای کم قرار دارند نمی‌ توان مورداستفاده قرارداد. به‌ منظور افزایش مقاومت این ماده در زمان فرایند پلیمریزاسیون مولکول اتیلن را به پروپیلن افزوده و نوعی ماده‌ی جدید به نام پلی‌ پروپیلن کوپلیمر را می‌ سازند.

کوپلیمر:

این نوع از پلی‌ پروپیلن در برابر ضربات از مقاومت دوام مناسبی برخوردار است البته هر چه میزان مقاومت این ماده افزایش پیدا کند میزان سختی آن کاهش پیدا می‌ کند. در زمان فرایند پلیمریزاسیون با افزودن اتیلن به پلی‌ پروپیلن نظم ساختار آن کم شده و این امر باعث کاهش تبلور پلی‌ پروپیلن و مقاومت بیشتر کوپلیمر خواهد شد. این نوع از پلی‌ پروپیلن نیز به دو دسته‌ ی کوپلیمر بلاکوپلین و کوپلیمر رندوم تقسیم می‌ شود.

کوپلیمر بلاکوپلین: در این نوع از پلیمر اتیلن‌ ها در بین پروپیلن‌ ها و به‌ صورت یک زنجیر در امتداد یکدیگر قرار دارند و به علت تفاوت شکست نور میان قسمت‌ های اتیلن و پروپیلن باعث تشعشع نور و در نتیجه کدرشدن پلیمر می‌ گردد و به همین جهت در میان سایر پلیمرها به‌ راحتی قابل‌ شناسایی می‌ باشد. در این نوع پلیمر میزان اتیلن کمی بیشتر بوده و در برابر ضربه از دوام بیشتری برخوردار است به همین جهت در ساخت محصولاتی که نیاز به دوام و استحکام زیادی دارند از این نوع پلیمر استفاده می‌ شود.

کوپلیمر تصادفی (رندوم): این نوع پلیمر استحکام کمتری در برابر ضربه دارد؛ ذرات اتیلن به‌ صورت نامنظم و جدا در امتداد زنجیره‌ ی پلیمر قرار دارند و همین امر باعث می‌ شود که ذرات اتیلن کوچک شده و پلیمر شفاف شود. برای ایجاد شفافیت در این نوع پلیمر از عواملی که موجب تشعشع نور به طور منظم و یکسان و کوچک‌ شدن آن‌ ها می‌ شود؛ استفاده می‌ کنند. در صنعت پلاستیک‌ سازی به‌ غیراز دو نوع پلی‌ پروپیلن ذکر شده از پروپیلن‌ های دیگری نیز استفاده می‌ شود که عبارت‌ اند از:

پلی‌ پروپیلن مقاوم در برابر ضربه: درصورتی‌ که به پروپیلن و یا پلیمر رندوم مقداری اتیلن حدود 45 تا 65 درصد اضافه شود؛ پروپیلن مقاوم در برابر ضربه ساخته می‌ شود که معمولاً در ساخت خودرو و لوازم‌ خانگی و لوله و غیره از آن استفاده می‌ کنند.

پروپیلن کششی (انبساطی): این پروپیلن شبیه به فوم می‌ باشد که چگالی و وزن کمی دارد و در برابر ضربه و مواد شیمیایی و حرارت و آب از مقاومت بسیار خوبی برخوردار است. از این نوع پروپیلن اغلب برای ساخت خودروها استفاده می‌ کنند.

پروپیلن با مقاومت ذوب زیاد: به‌ طورکلی پروپیلن ماده‌ ای است که در برابر ذوب‌ شدن مقاومت کمی دارد و برای شکل‌ دادن نیاز به مقاومت زیاد در برابر ذوب‌ شدن دارد. برای افزایش مقاومت ذوب پلی‌ پروپیلن، ساختار آن را به شکل شاخه‌ ای بلند تغییر می‌ دهند. این نوع پروپیلن درجات مختلفی دارد که در برابر مواد شیمیایی و حرارت از مقاومت بسیار خوبی برخوردار هستند. از این نوع پروپیلن جهت ساخت خودرو، بسته‌ بندی مواد غذایی و در صنعت ساختمان نیز استفاده می‌ کنند.
مزایای استفاده از پلی‌ پروپیلن در صنعت تزریق پلاستیک

برخی از مزایای استفاده از پلی‌ پروپیلن در تزریق پلاستیک را می‌ توان به‌ صورت زیر بیان کرد:

پروپیلن نسبت به پلیمرهای دیگر قیمت کمتر و مناسب‌ تری دارد.
پروپیلن وزن کمی داشته و سبک است.
از انعطاف زیادی برخوردار است به همین جهت می‌ توان قطعات زیادی را به‌ وسیله‌ ی آن تولید کرد.
از پروپیلن همراه با پلیمرهای دیگر به‌ صورت آلیاژ نیز استفاده می‌ کنند.
پلیمرهای دیگری مانند پلی‌ اتیلن، پلی‌ استایرن و غیره را می‌ توان جایگزین پلی‌ پروپیلن نمود.
پلی‌ پروپیلن به‌ عنوان عایق نیز مورداستفاده قرار می‌ گیرد.
پروپیلن از مقاومت بالایی در برابر سرما و یخ‌ زدگی نیز برخوردار است.
نسبت به پلاستیک‌ های دیگر، چگالی کمی دارد.
از قدرت ذوب بالایی برخوردار است.
پروپیلن در برابر مواد شوینده و آب و مواد شیمیایی بسیار مقاوم است.
برای ساخت تجهیزات و لوازم پزشکی مختلف نیز مورداستفاده قرار می‌ گیرد.
به‌ وسیله‌ ی پروپیلن می‌ توان قطعات زیاد و جدیدی را تولید کرد.
از استحکام و توان کششی بسیار زیادی نیز برخوردار است.

معایب استفاده از پلی‌ پروپیلن در صنعت تزریق پلاستیک

علاوه بر مزایایی که پروپیلن در تزریق پلاستیک دارد، گاهی اوقات استفاده از آن نیز ممکن است با ایراداتی همراه باشد. برخی از معایب آن به شرح زیر می‌ باشند:

پروپیلن ماده‌ ای است که به‌ راحتی در مقابل گرما و نور ذوب شده و قابلیت اشتعال دارد.
این ماده در مقابل اشعه‌ی فرابنفش (UV) نیز مقاومت بسیار کمی دارد.
این ماده خاصیت انبساطی زیادی داشته و در دماهای زیاد چندان قابل‌ استفاده نمی‌ باشد.
پروپیلن به‌ آسانی به پلیمرهای دیگر متصل نمی‌ شود و به همین علت نیز به‌ آسانی قابل رنگ‌ پذیری نمی‌ باشد.
پلی‌ پروپیلن اگر در معرض دمای بالای 100 درجه سانتی‌ گراد قرار گیرد اکسید شده و از بین می‌ رود و باعث ترک‌ خوردن آن می‌ شود؛ البته امروزه برای جلوگیری از این مشکل از تثبیت‌ کننده‌ ی پلیمر استفاده می‌ کنند.

کاربرد پلی‌ پروپیلن
خواص پلی‌ پروپیلن از جهت مقاومت شیمیایی آن

پروپیلن در برابر الکل و مواد بازی و انواع اسیدها مقاومت بسیار خوبی دارد.
در برابر ترکیبات شیمیایی مختلفی چون استرها، آلیدها و هیدروژن و کربن‌ ها (هیدروکربن‌ ها) و کتون‌ ها نیز دوام بسیار خوبی دارد.
مقاومت پروپیلن در برابر ترکیبات شیمیایی آروماتیک و اکسیدکننده‌ ها محدود می‌ باشد.

تفاوت پلی‌ پروپیلن و پلی‌ اتیلن

برخی از تفاوت‌ های پلی‌ پروپیلن و پلی‌ اتیلن را می‌ توان به‌ صورت زیر برشمرد:

پروپیلن نسبت به پلی‌ اتیلن شفاف‌ تر است.
پلی‌ پروپیلن وزن کمتری نسبت به پلی‌ اتیلن دارد.
دمای ذوب پروپیلن بالاتر بوده و نسبت به پلی‌ اتیلن سخت‌ تر است.
پلی‌ پروپیلن در برابر مواد شیمیایی و اسیدی و آلی از مقاومت و دوام بسیار خوبی برخوردار است.
پلی‌ اتیلن از مقاومت الکتریکی بسیار خوبی برخوردار است.
دمای ذوب پلی‌ اتیلن کمتر است.
پلی‌ اتیلن چگالی بیشتری نسبت به پلی‌ پروپیلن دارد.
عملکرد و فعالیت پلی‌ اتیلن در دمای کمتر، بهتر است.
از پلی‌ پروپیلن جهت قالب‌ گیری به‌ صورت تزریقی و اکستروژن استفاده می‌ کنند.

شیوه قالب‌ گیری تزریقی پلی‌ پروپیلن

جهت قالب‌ گیری پلی‌ پروپیلن به‌ صورت تزریقی، دمای قالب باید بین 10 تا 80 درجه سانتی‌ گراد باشد.
دمای ذوب آن نیز باید بین 200 تا 300 درجه باشد.
پلی‌ پروپیلن جهت قالب‌ گیری تزریقی نیازی به خشک‌ شدن از قبل ندارد.
اگر دمای قالب بالاتر از حد معمول باشد باعث شفافیت بیشتر محصولات تولید شده می‌ شود.

میزان جمع‌ شدن قالب تزریق بر حسب ضخامت آن حدوداً 5/1 تا 3 درصد می‌ باشد.

پیسنهاد ویژه فول تکنیک به شما مطالعه مقاله قالب گیربکسی در صنعت تزریق
پلی‌ پروپیلن در تزریق پلاستیک
شیوه اکستروژن پلی‌ پروپیلن

جهت انجام فرایند اکستروژن و تغییر شکل مواد دمای ذوب باید حدود 200 تا 300 درجه سانتی‌ گراد باشد.
جهت انجام فرایند اکستروژن پروپیلن، دمای سیلندر نیز باید حدود 180 تا 205 درجه باشد.
در این فرایند در دمای 105 تا 110 درجه‌ی سانتی‌ گراد، مواد به مدت 3 ساعت نیاز به خشک‌ کردن از قبل دارند.