Què és el PP?
El polipropilè, o PP per abreujar, és un termoplàstic semicristal·lí sintetitzat per Giulio Natta el 1954.
És un dels materials polimèrics més utilitzats. Té les característiques d'alta resistència a l'impacte, fortes propietats mecàniques, resistència a diversos dissolvents orgànics i corrosió àcida i àlcali, i s'utilitza àmpliament a la indústria. Com ara diverses puntes de pipeta de laboratori, tubs de centrífuga i similars estan fets de PP pur.
Saps per què van triar el PP? Quins són els seus pros i contres en comparació amb altres materials d'ús general?
01 Densitat
La densitat del PP és només de {{0}},90~0,91g/cm3, que és la densitat més petita entre totes les resines sintètiques, només un 60 per cent de PVC. Això significa que es poden produir més productes del mateix volum amb el mateix pes de matèria primera.
02 Propietats mecàniques
Aquest material té una bona resistència a la tracció i rigidesa, però poca resistència a l'impacte, especialment a baixes temperatures. A més, si el producte es forma amb orientació o tensió, la resistència a l'impacte es pot reduir significativament. Tot i que la seva resistència a l'impacte és escassa, després de modificacions com ara farciment o reforç, les seves propietats mecàniques són comparables a les dels plàstics d'enginyeria de major cost en molts camps.
03 Duresa superficial
La duresa superficial del PP és menor entre els cinc plàstics d'ús general i només és lleugerament millor que la del PE. Quan la cristalinitat és alta, la duresa augmentarà en conseqüència, però encara no és tan bona com PVC, PS, ABS, etc.
04 Rendiment tèrmic
Entre els cinc plàstics principals d'ús general, el PP té la millor resistència a la calor. Els productes de plàstic de polipropilè poden funcionar durant molt de temps a 100 graus C i no es deformaran quan s'escalfen a 150 graus C per força externa. Després d'utilitzar un agent nucleant per millorar l'estat cristal·lí del PP, la seva resistència a la calor es pot millorar encara més i fins i tot es pot utilitzar per fer estris per escalfar aliments en forns de microones.
05 Resistència a les esquerdes per tensió
La tensió residual en el producte modelat o el producte que treballa sota una tensió contínua durant molt de temps pot provocar esquerdes per tensió. Els dissolvents orgànics i els tensioactius poden facilitar significativament aquest procés. Per tant, es van realitzar proves de cracking per estrès en presència de tensioactius. Els adjuvants utilitzats habitualment són els alquil aril polietilenglicols.
Les proves han demostrat que el material PP té la mateixa bona resistència a l'esquerdament per tensió quan està immers en tensioactiu que a l'aire. A més, com més baix sigui el flux de fusió del PP (és a dir, com més gran sigui el pes molecular), més resistent és a l'esquerdament per tensió.
06 Estabilitat química
El PP té una excel·lent estabilitat química. És inert a la majoria d'àcids, bases, sals i agents oxidants. Per exemple, és estable en àcid fosfòric concentrat, àcid clorhídric, àcid sulfúric al 40 per cent i la seva solució salina a 100 graus. Només uns quants oxidants forts com l'oleum poden canviar-ho. El PP és un compost no polar, molt estable als dissolvents polars, com ara alcohols, fenols, aldehids, cetones i la majoria dels àcids carboxílics no s'inflaran, però es dissolen o s'inflen fàcilment en alguns dissolvents orgànics no polars.
07 Estanquitat a l'aire (barrera de gas)
El PP té una certa permeabilitat a l'oxigen, al diòxid de carboni i al vapor d'aigua, que és evidentment diferent del niló (PA) i el polièster (PET). Per als plàstics d'alta barrera, com ara PVDC, EVOH, etc., la situació és encara pitjor. Però en comparació amb altres materials no plàstics, la seva hermeticitat és força bona. L'estanquitat a l'aire es pot millorar molt afegint material de barrera o recobrint la superfície amb plàstic de barrera.
08 Característiques d'envelliment
Les molècules de PP contenen àtoms de carboni terciaris, que es destrueixen i es degraden fàcilment per acció fototèrmica. El PP sense estabilitzadors es tornarà fràgil quan s'escalfa a 150 graus durant més de mitja hora o s'exposa a la llum solar durant 12 dies. El PP sense estabilitzador també es degradarà seriosament quan s'emmagatzema a l'interior a la foscor durant 4 mesos i emet una olor àcida diferent.
Afegir més d'un 0,2 per cent d'antioxidants abans de la granulació de pols de PP pot prevenir eficaçment la degradació i l'envelliment del PP durant el processament. Els antioxidants es divideixen en dues categories: els terminadors de la reacció en cadena dels radicals lliures (també coneguts com a antioxidants primaris) i els descomponedors de peròxids (també coneguts com a antioxidants secundaris). La combinació raonable dels dos antioxidants tindrà un bon efecte sinèrgic.
L'antioxidant B215 recomanat actualment és una combinació de l'antioxidant principal 1010 (fenols) i l'antioxidant auxiliar 168 (fosfit) en una proporció d'1:2. Per evitar el fotoenvelliment, cal afegir un absorbent UV al PP per convertir l'absorció i l'excitació UV de la longitud d'ona de 290 ~ 400 nm en una llum de longitud d'ona més llarga no destructiva. Per als productes de plàstic PP enterrats al sòl o utilitzats a l'interior per evitar la llum, només es requereixen els antioxidants principals i auxiliars i no es requereix cap absorbidor d'ultraviolats.
09 Rendiment elèctric
El PP és un polímer no polar amb un bon aïllament elèctric i, a causa de la seva baixa absorció d'aigua, l'aïllament elèctric no es veu afectat per la humitat. I la seva constant dielèctrica i el seu factor de pèrdua dielèctrica són petits, no es veuen afectats per la freqüència i la temperatura. La rigidesa dielèctrica del PP és alta i augmenta amb la temperatura. Aquests són beneficiosos per a l'aïllament elèctric en ambients càlids i humits. D'altra banda, la resistència superficial del PP és molt elevada, i en algunes ocasions s'ha de fer un tractament antiestàtic.
10 Processabilitat
El PP és un polímer cristal·lí i les seves partícules requereixen una determinada temperatura per començar a fondre's. A diferència del PE o del PVC, es suavitza a mesura que augmenta la temperatura durant l'escalfament. Un cop s'arriba a una determinada temperatura, les partícules de PP es fonen ràpidament i es transformen completament en un estat fos en pocs graus.
A causa de la baixa viscositat de fusió del PP, té una bona fluïdesa durant l'emmotllament. Especialment quan el flux de fusió és alt, la viscositat de la fusió serà menor. És adequat per a l'emmotllament per injecció de productes grans de parets primes, com ara la tina interior d'una rentadora.
Després que el PP surti del motlle, el refredament lent a l'aire formarà grans més grans i el producte serà transparent. Si s'extingeix a l'aigua (com a continuació per fer la pel·lícula pel mètode de refredament per bufat d'aigua), el moviment molecular de PP es congela ràpidament, no es formen cristalls i la pel·lícula és completament transparent. La taxa de contracció de l'emmotllament del PP és gran, arribant a més del 2 per cent, que és molt més gran que la del plàstic ABS (0,5 per cent).
La taxa de contracció de l'emmotllament del PP variarà amb el tipus i la quantitat d'altres materials afegits. S'ha de tenir en compte a l'hora de fer productes modelats per injecció amb dimensions coincidents.
