پلی پروپیلن که برای نخستین بار در دهه ۱۹۵۰ در آزمایشگاه تولید شد را می‌توان یکی از اصلی‌ترین و پرمصرف‌ترین پلیمرهای دنیا به شمار آورد. این پلیمر با نام PP نیز شناخته می‌شود و از بزرگترین مصرف‌کننده پروپیلن است که ابتدا از طریق پلیمریزاسیون به روش زیگلر-ناتا ساخته شد. این ماده در سال ۱۹۵۴ به صورت صنعتی تولید و وارد بازار شد. پلی پروپیلن در ابتدای تولید از نظر اقتصادی به صرفه بود و پیش بینی میشد که هزینه تولید PP از پلی اتیلن یا PE کمتر خواهد بود. تا پایان این مبحث با ما همراه باشید تا بیشتر در مورد این پلیمر اطلاعات کسب کنید.
پلی پروپیلن چیست؟
لوله پلی پروپیلن را می‌توان چندین بار بازیافت کرد و این به دلیل خاطر خاصیت بازیافتی است که این پلیمر دارد؛ بنابراین، علی رغم لوله پی وی سی می‌توان آن را چندین بار مورد استفاده قرار داد. لوله‌های قابل بازیافت از این جنس به خاطر ویژگی‌هایی که دارند به پرمصرف ترین مواد پلیمری در جهان شده تبدیل شده‌اند و جایگزین خوبی برای لوله‌های فلزی به حساب می‌آیند. از ویژگی‌های این پلیمر می‌توان به مقاومت زیادشان در برابر مواد حرارت، شیمیایی، اسیدها، ضربه و فشار اشاره کرد. در ادامه به معرفی برخی از کاربردهای این ماده اشاره خواهیم کرد:
- استفاده در صنعت ساخت خودرو
- کاربرد در ساخت پنل درب‌ها، تزئینات داخلی اتومبیل، پروانه‌ها، کفپوش خودرو، جعبه باطری و…
- تولید نی‌های نوشابه
- تولید اسباب‌بازی
- تولید فیلم و ورق
- تولید فیلم‌های بسته‌بندی مواد غذایی
- تولید تک رشته‌ها و الیاف‌ها
- ساخت موکت، طناب، گونی و…
- کاربرد آن در قالب گیری دمشی و تزریقی
- ساخت لوله و کاربردهای صنعتی و ساختمانی
پلی پروپیلن از چه چیزی تشکیل می‌شود؟
پلی پروپیلن همچون اتصالات یو پی وی سی در تولید لوله استفاده می‌شود که در ایران که به اختصار به آن PP گفته می‌شود با نام لوله و اتصالات سبز هم شناخته می‌شود. کیفیت مواد تشکیل دهنده‌ی آن بدون شک به تجربه‌ی شخصی و یا افرادی که از آن‌ها استفاده کرده‌اند، رابطه دارد. این پلیمر ساختاری شیمیایی دارد و فاکتور مهم تاثیرگذار در کیفیت لوله‌های از این جنس، مواد اولیه و ترکیبات شیمیایی است که در ساخت آن‌ها استفاده شده است. اگر بخواهیم جزئی تر به ساختار آن بپردازیم باید بگوییم که پلی پروپیلن در شمار پلیمرهایی قرار می‌گیرد که از واحد مونومری پروپیلن هستند که در صنعت کاربرد بسیاری دارد و جزو پلی اولفین‌های ترموپلاستیک می‌باشد.
نقش کاتالیست زیگلر در تولید پلی پروپیلن
در عصر جدید کاتالیست‌های زیگلر با ساپورت منیزیم کلرید به عنوان یکی از مرسوم ترین کاتالیست‌هایی است که در فرایند پلیمریزاسیون همچون شیر بین فلنجی پی وی سی کاربرد دارد، چرا که از مواد اولیه مورد نیاز در فرآیندهای صنعتی محسوب می‌شود. کاتالیست‌های زیگلر از پرکاربردترین کاتالیست‌های تجاری است که برای پلیمریزاسیون الفینها کاربرد دارد. شاید جای تعجب باشد که امروزه حجم تولید جهانی پلی الفینها با کمک کاتالیست زیگلر به بیشتر از ۱۴۰ میلیون تن در سال رسیده است و تخمین زده می‌شود که این روند، ادامه داشته باشد.
خواص مهم پلی پروپیلن
تا اینجا با پلیمر پروپیلن آشنا شدیم و دیدیم که مانند لوله upvc در صنعت چه کاربرد گسترده‌ای دارد. در این بخش قصد داریم به معرفی مهم ترین خواهش آن اشاره کنیم:
- مقاومت بالای آن نسبت به مواد شیمیایی
- اشتعال پذیری بالای پروپیلن
- مقاومت خوب نسبت به رشد ترک محیطی
- حساسیت بالای آن در مقابل حملات میکروبی مانند کپک و باکتری.
- مقاومت بالا در برابر بخار استریلیزاسیون
- مقاومت پایین به UV و خراش
- شکنندگی در دمای حدود زیر 20- درجه سلسیوس
- متورم شدن سریع در حلال‌های آروماتیک و کلرینه
- پایداری حرارتی بالا در تماس با فلزات گرم
- چاپ پذیری ضعیف
ویژگی های مهم پلی پروپیلن
اگر بخواهیم به ویژگی‌های برجسته‌ی پلیمر مذکور بپردازیم باید به موارد ذیل اشاره کنیم.
- غیر قابل نفوذ بودن در برابر رطوبت
- مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالا
- مقاومت خستگی بالا
- مقاوم در برابر ضربه و ترک خوردگی
- نصب راحت
- قیمت ارزان
- چگالی کم
- مقاومت کششی بالا
- شفافیت بالا
- بی‌رنگ بودن
- مقاومت تخریبی در برابر استرس‌های محیطی
- مقاومت در برابر اسید، باز و حلال‌ها
- مقاومت دمایی بالا
- سختی بالا
- هزینه پایین تولید در مقایسه با سایر ترموپلاستیک‌ها
- استحکام مکانیکی خوب
- بی‌بو، غیر سمی و غیر قابل حل بودن در آب
- خواص خوب قالبگیری
- عایق بودن
کاربرد پلی پروپیلن
همانطور که پیشتر ذکر کردیم این پلیمر دارای مقاومت کششی بالایی است و این عامل باعث شده است که از این لوله‌ها برای ساخت لوله‌های آب گرم استفاده شود. علاوه بر این، مقاومت بالای این پلیمرها در برابر رطوبت باعث شده تا در ساخت روکش سیم‌های برق و تلفن از این ماده شیمیایی استفاده شود.
مزایای پلی پروپیلن
مزایای به کارگیری این پلیمر نسبت به سایر پلیمرها عبارتند از:
- سبک بودن PP
- قیمت نسبتا ارزان مونومر پروپیلن در مقایسه با مونومرهای دیگر پلیمرها
- قیمت پایین‌تر نسبت به سایر پلیمرها
- افزایش مصرف آن به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها
- انعطاف‌پذیری و طیف گسترده تولید آن با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
- کاربردهای فراوان و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
- کاربرد pp در تولید تجهیزات پزشکی
- افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
- افزایش کاربرد PP در وسایل و تجهیزات پزشکی و توسعه کاربردهای PP گرید خاص
- قیمت نسبتا ارزان مونومر پروپیلن نسبت به سایر مونومرهای دیگر پلیمرها
- وزن مخصوص و سبک PP
- جایگزینی پلیمرهای PS و PE با پلیمر مذکور
- قیمت پایین PP در مقایسه با دیگر پلیمرها
- انعطاف پذیری و طیف گسترده تولید PP با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
- افزایش مصرف PP به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها
پلی پروپیلن با فنر استیل
فنرهای از جنس استیل به واسطه‌ی سختی بالا و مقاومت خوبی که در مقابل زنگ زدگی دارد در لوازم خانگی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد و در لوازم خانگی مورد مصرف زیادی دارد. پلی پروپیلن با فنر استیل علاوه بر اینکه مزیت‌های پلیمر را به همراه دارد، ویژگی‌های فنر استیل را نیز خواهد داشت تا به یک ترکیب فوق العاده مبدل گردد.
مصارف پلی پروپیلن
کالاهای مصرفی: امروزه این پلیمر در ساخت و تولید لوازم خانگی پلاستیکی کاربرد بسیار زیادی دارد.
صنعت خودروسازی: این ماده‌ی شیمیایی از قیمت نسبتا پایینی بهره می‌برد، قالبگیری آسان و خواص مکانیکی مناسب باعث شده تا این پلیمر در صنعت خودرو سازی با استقبال گسترده‌ای مواجه شود.
صنعت بسته بندی: پلیمر پروپیلن از مقاومت بالایی در برابر با بخار و رطوبت مانع برخوردار می‌باشد و استحکام بالایی دارد. این عوامل در کنار قیمت اقتصادی منجر شده است تا این ماده‌ی شیمیایی در صنعت بسته بندی پلیمر محبوبی باشد.
الیاف و پارچه: مقدار قابل توجهی از پروپیلن مصرفی در صنایع الیاف و پارچه می‌باشد. استحکام بالا؛ نفوذ آب و بخار آب پایین پروپیلن را به پلیمری محبوب در این زمینه تبدیل کرده است.
قیمت لوله‌های پلی پروپیلن
عوامل مختلفی روی قیمت پلی پروپیلن موثر می‌باشد. از این موارد می‌توان به عوامل زیر اشاره کرد:
- درصد خلوص
- کیفیت
- برند
- کشور تولید کننده
- قطر و ضخامت
- متراژ
- نوع لوله
- کاربرد لوله
عامل تاثیر گذار دیگر روی قیمت این لوله‌ها می‌توان به نشان و درجه‌ی استاندارد و استانداردهای شناخته شده‌ی اتحادیه‌های اروپایی و امریکایی اشاره کرد. بدیهی است که هر چه کیفیت بالاتر و طول عمر بیشتر باشد، قیمت بیشتر خواهد بود.
لوله‌های تک لایه سبز
امروزه نوع جدیدی از لوله‌ها تولید و روانه‌ی بازار شده‌اند که می‌توان به لوله سبز یا لوله پروپیلن پرداخت که در برابر فشار، شکنندگی، ضربه و حرارت از مقاومت بسیار بسیار بالایی برخوردار هستند. رنگ این لوله‌ها به طور معمول به رنگ سفید و یا سبز رنگ می‌باشد. لوله های سبز با نام لوله های PP-R نیز شناخته می‌شود که متشکل از پلی پروپیلن رندم کوپلیمر نوع ۳ می‌باشد و از لحاظ ظاهری مانند پلاستیک های عادی هستند. لوله‌های تک لایه سبز در دمای ۲۰ درجه سانتی گراد ۲۰ بار و در دمای ۸۵ درجه ۱۰ بار قادر خواهند بود تا فشار را تحمل کنند. از کاربرد های لوله های سبز می‌توان موارد زیر را ذکر کرد:
- لوله کشی ساختمان
- تاسیسات حرارتی ساختمان
- صنایع غذایی
- سیستم های حرارت خورشیدی
- خطوط هوای فشرده
- صنایع کشتی سازی
- هتل‌ها و بیمارستان ها
- فاضلاب های صنعتی
معایب لوله‌های پلی پروپیلن
دیدیم که مزایای پروپیلن بسیار فراوان هستند و انسان را برای استفاده از آن‌ها تشویق می‌کند. اما هر پلیمر و هر چیزی که فکرش را بکنید علاوه بر نقاط قوت، دارای نقاط ضعفی نیز می‌باشد و پلیمر مذکر نیز از این قاعده مستثنی نیست. در ادامه می‌خواهیم به معایب لوله‌های ناشی از این جنس بپردازیم. این معایب عبارتند از:
- ضریب انبساط حرارتی بالا که کاربردهای دما را محدود خواهد کرد.
- مقاومت پایین نسبت به حلال‌های کلر و آروماتیک
- حساس بودن نسبت به تخریب UV
- ضعیف بودن خواص پیوندی
- قابلیت اشتعال پذیری بالا
- حساسیت بالای آن در برابر به اکسیداسیون
سوالات متداول
پلی پروپیلن بازیافتی چیست؟
بازیافت این ماده‌ی شیمیایی باعث شده تا این پلیمر طول عمر بیشتری داشته باشد و در صنعت پلاستیک بسیار مورد استفاده قرار گیرد.
از PP بازیافتی چه چیزی می‌توان ساخت؟
از آنجا که PP دارای انعطاف پذیری بالایی است در صنعت‌هایی همچون: الیاف صنعتی، الیاف لباس، ظروف ظرف‌شویی، ظروف غذا، و غیره کاربرد خواهد داشت.
آیا مواد PP با محیط زیست سازگار است؟
یکی از مزایای پلیمر مذکور سازگاری با محیط زیست می‌باشد، چرا که قابلیت چندین بار بازیافت را دارد. همین عامل باعث شده است که در بسیاری از صنایع به طور گسترده کاربرد داشته باشد.