Polipropilene PP
Il polipropilene, abbreviato in PP, è un polimero formato dalla reazione di addizione del propilene. È un materiale bianco e ceroso, dall'aspetto trasparente e leggero. La formula chimica è (C3H6) n, con una densità di 0,89-0,91g/cm3. È infiammabile e ha un punto di fusione di 164-170 ℃. Si ammorbidisce a circa 155 ℃ e può essere utilizzato a temperature comprese tra -30 e 140 ℃. Resiste alla corrosione di acidi, alcali, soluzioni saline e vari solventi organici a temperature inferiori a 80 ℃ e può decomporsi in presenza di alte temperature e ossidazione. Il polipropilene è una resina sintetica termoplastica ad alte prestazioni, una plastica universale leggera termoplastica incolore e semitrasparente. Possiede resistenza chimica, resistenza al calore, isolamento elettrico, proprietà meccaniche ad alta resistenza e buone prestazioni di lavorazione ad alta resistenza all'usura. È ampiamente utilizzata nella produzione di prodotti in fibra come abbigliamento e coperte, apparecchiature mediche, automobili, biciclette, componenti, condotte di trasporto, contenitori chimici e anche nell'imballaggio di alimenti e farmaci.
Vantaggi del PP:
Inodore, insapore e non tossico. È il tipo di resina più leggero tra quelli comunemente utilizzati;
Eccellenti proprietà meccaniche, tra cui resistenza alla trazione, alla compressione e durezza, eccezionale rigidità e resistenza alla fatica da flessione. La cerniera mobile in PP può sopportare 7 × Piegatura e flessione per oltre 107 volte senza subire danni, a fronte di una scarsa resistenza agli urti a basse temperature. La resistenza alla trazione del PP è generalmente di 21-39 megapascal; la resistenza alla flessione è di 42-56 MPa, la resistenza alla compressione di 39-56 MPa, l'allungamento a rottura di 200%~400%, la resistenza all'impatto con intaglio di 2,2-5 kJ/m2, la resistenza all'impatto con intaglio a bassa temperatura di 1-2 kJ/m2. Durezza Rockwell R95~105;
Buona resistenza al calore, la temperatura di utilizzo continuo può raggiungere i 110-120 ℃;
Buona stabilità chimica, ad eccezione di forti ossidanti, non interagisce con la maggior parte dei farmaci chimici; a temperatura ambiente, i solventi non possono dissolvere il PP, solo alcuni composti alogenati, idrocarburi aromatici e idrocarburi grassi ad alta ebollizione possono farlo gonfiare, e la sua resistenza all'acqua è particolarmente buona;
Eccellenti prestazioni elettriche, buona resistenza alle alte frequenze e buon isolamento elettrico anche in ambienti umidi;
A causa della presenza di molti atomi di carbonio terziari metilici sulla catena principale del PP, l'idrogeno sugli atomi di carbonio terziari è facilmente attaccato dall'ossigeno, con conseguente scarsa resistenza all'invecchiamento del PP. Pertanto, è necessario aggiungere antiossidanti o assorbitori di raggi UV.
Applicazione:
I prodotti stampati a iniezione rappresentano 50% del consumo totale nei Paesi europei e americani, utilizzati principalmente come parti di automobili e apparecchi elettrici, contenitori vari, mobili, materiali da imballaggio e apparecchiature mediche; le pellicole rappresentano da 8% a 15%, mentre la fibra di polipropilene (comunemente nota come fibra di polipropilene in Cina) rappresenta da 8% a 10%; i tubi e le lastre utilizzati nell'edilizia rappresentano da 10% a 15%, mentre altri prodotti rappresentano da 10% a 12%. Attualmente, 40%-45% dei prodotti cinesi sono utilizzati per la tessitura, seguiti da circa 40% per film e prodotti a iniezione; il polipropilene e altri prodotti rappresentano 10%-20%.
La Cina utilizza il polipropilene come materiale principalmente in settori quali l'imballaggio alimentare, gli articoli per la casa, le automobili e le fibre ottiche. I principali settori in cui il polipropilene viene utilizzato in Cina sono i sacchi tessuti, i sacchi da imballaggio, le corde per legare e altri prodotti, che rappresentano circa 30% del consumo totale. Negli ultimi anni, con lo sviluppo dei prodotti stampati a iniezione e dei film per imballaggio, la percentuale di polipropilene utilizzata per i prodotti di tessitura è diminuita, ma è ancora l'area con il maggior consumo di polipropilene. I prodotti stampati a iniezione sono la seconda area di consumo di polipropilene in Cina, con circa 26% del consumo totale, ed è anche una delle regioni con la maggiore domanda di polipropilene in futuro. Un'altra importante area di consumo del polipropilene di produzione nazionale è quella dei film, che rappresentano circa 20% del consumo totale, principalmente BOPP (film di polipropilene orientato biassialmente). Nei prossimi anni, la percentuale di prodotti tessili diminuirà gradualmente, mentre aumenterà quella dei prodotti stampati a iniezione, dei tubi e delle lastre. Secondo le previsioni degli esperti sullo sviluppo dell'industria del polipropilene, la domanda di polipropilene in Cina dovrebbe raggiungere circa 23,7 milioni di tonnellate entro il 2020. I prodotti tessili, i prodotti stampati a iniezione e le pellicole sono ancora le principali aree di domanda di polipropilene in Cina, mentre la domanda annuale di tubi, lastre, fibre e altri settori è in rapida crescita e anche la domanda interna di polipropilene sta crescendo rapidamente. Le prospettive di sviluppo del mercato per i materiali speciali, come i film BOPP ad alta velocità, i tubi, i tessuti non tessuti sottili e i contenitori per alimenti altamente trasparenti, sono promettenti.
Componenti per la produzione meccanica e automobilistica
Il polipropilene ha eccellenti proprietà meccaniche e può essere prodotto o modificato direttamente per fabbricare vari componenti di attrezzature meccaniche, come tubazioni industriali, tubi per l'acqua agricola, ventole per motori, sagome di infrastrutture, ecc. Il polipropilene modificato può essere stampato in paraurti, strisce antiattrito, volanti di automobili, pannelli di strumenti e decorazioni interne, riducendo notevolmente il peso della carrozzeria del veicolo e raggiungendo l'obiettivo del risparmio energetico.
Dispositivi industriali elettronici ed elettrici
Il polipropilene modificato può essere utilizzato per realizzare gusci isolanti e rivestimenti di lavatrici per elettrodomestici ed è comunemente usato come materiale isolante per fili, cavi e altri apparecchi elettrici. Il materiale composito di polipropilene ottenuto mescolando da 60 a 80 parti in peso di polipropilene omopolimero, da 20 a 40 parti in peso di copolimero etilene-alcool vinilico e da 1 a 10 parti in peso di compatibilizzante (prodotto di reazione dell'innesto di anidride maleica di polipropilene e copolimero etilene-alcool vinilico) a una temperatura compresa tra 170 ℃ e 190 ℃ ha un'elevata tenacità, una resistenza all'urto fino a 210J/m, elevate prestazioni di barriera ai gas e un tasso di permeabilità al vapore acqueo prossimo a 2000g- μ M/(m2 - 24h). Per la preparazione dei film barriera si possono utilizzare i processi di produzione tradizionali, che sono relativamente semplici e hanno costi di produzione inferiori.
Costruzione
La fibra di polipropilene è la più leggera tra tutte le fibre chimiche, con una densità di (0,90~0,92) g/cm3. Presenta vantaggi quali elevata resistenza, buona tenacità, buona resistenza chimica e microbica e basso costo. Il polipropilene rinforzato con fibra di vetro o modificato con gomma o SBS è ampiamente utilizzato nella produzione di sagome da costruzione. Il polipropilene espanso può essere utilizzato per produrre materiali decorativi. In caso di terremoto, la modalità di cedimento del calcestruzzo con aggregato ceramico rinforzato con fibre di polipropilene è il cedimento plastico, senza distacco di detriti. La scelta del calcestruzzo di aggregati ceramici con fibre di polipropilene è più sicura di quella del calcestruzzo di aggregati ceramici semplici.
Altre industrie
Nell'industria chimica, il polipropilene può essere applicato per la preparazione di varie condotte di trasporto resistenti alla corrosione, serbatoi di stoccaggio, valvole, riempimenti irregolari nelle torri di imballaggio, tessuti filtranti, pompe resistenti alla corrosione e rivestimenti di contenitori resistenti alla corrosione; nel campo della medicina, può essere utilizzato per la produzione di dispositivi medici; il polipropilene può anche essere sviluppato e applicato nel campo dell'energia attraverso processi di innesto, compounding e miscelazione.
Compounding di polipropilene
In risposta alla scarsa resistenza all'impatto, alla scarsa resistenza agli agenti atmosferici, alla scarsa decorazione superficiale del polipropilene a basse temperature e al divario tra la sua funzionalità negli aspetti elettrici, magnetici, ottici, termici e di combustione e le esigenze reali, la modifica del polipropilene è diventata il campo più attivo e fruttuoso nell'attuale sviluppo della lavorazione della plastica.
La modifica in miscela è un metodo di modifica che prevede la miscelazione del PP (polipropilene) con polietilene, tecnopolimeri, elastomeri termoplastici o gomma per migliorare le prestazioni del PP. La modifica della miscelazione viene completata in apparecchiature di lavorazione come miscelatori interni, miscelatori aperti ed estrusori. Il processo è facile da controllare, il ciclo di produzione è breve e il costo è basso. Può migliorare la colorazione, la lavorazione, l'antistaticità, la resistenza agli urti e altre proprietà del PP. La miscela di polimeri può integrare le prestazioni eccezionali di ciascun componente, compensare le carenze delle prestazioni di ciascun componente e migliorare significativamente le prestazioni complessive della miscela. Tuttavia, la resistenza alle basse temperature e la resistenza all'invecchiamento del PP modificato dalla miscelazione non sono ancora ideali. Durante la modifica della miscela, la forza di taglio può far sì che alcune catene molecolari di grandi dimensioni vengano tagliate per formare radicali liberi e copolimeri a innesto o a blocco, che possono anche migliorare efficacemente la compatibilità del PP.
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