Polipropileen
Polipropileen (PP) is 'n polimeer van die verbinding propeen C3H6.
|
Algemeen | |
|---|---|
| Naam | Polipropileen |
| Ander name | Polipropeen |
 |
 |
| Chemiese formule | |
| Molêre massa | |
| CAS-nommer | 9003-07-0[1] |
| Fasegedrag | |
| Smeltpunt | 130 -165 °C |
| Kookpunt | geen; ontbind >160 °C |
| Digtheid | 0,88 - 0,92 g/cm3 |
| Oplosbaarheid | |
|
Suur-basis eienskappe | |
| pKa | geen |
|
Veiligheid | |
| Flitspunt | >350 °C |
|
Tensy anders vermeld is alle data vir standaardtemperatuur en -druk toestande. | |
Portaal  Chemie
| |
Polipropileen (PP) word soms die ster onder alle kommoditeitsplastiek genoem. Hierdie liggewig termoplastiek is taai, styf, kristallyn en kom in baie vorme voor. Dit is 'n tipe poliolefien (koolwaterstof) wat effens harder is as poliëtileen. Dit het 'n lae digtheid en hoë hitteweerstand. Dit vind toepassing in verpakking, motor, verbruikersgoedere, medies, gegote films, ens. Die chemiese formule daarvan is (C3H6)n[2]
Polipropileen het 'n ...-CH2-CH2-CH2-... kettingstruktuur met metielsygroepe. By polimerisasie kan PP in drie basiese kettingstrukture gevorm word. Dit hang af van die posisie van die metielgroepe:[2] Daar is dus verskeie weergawes van PP, afhanklik van hierdie taktisiteit.
- Ataktiese polipropileen (aPP) - onreëlmatige rangskikking van die metielgroepe R=(CH3)-
- Isotaktiese polipropileen (iPP) – met metielgroepe R=(CH3)- aan die een kant van die koolstofketting gerangskik
- Sindiotaktiese polipropileen (sPP) – afwisselende rangskikking van die metielgroepe R=(CH3)-
Daar is opvallende verskille in fisiese eienskappe tussen die ataktiese en isotaktiese vorms. Die ataktiese materiaal is nie kristallyn nie. Dit maak dit sag, elasties, ietwat taai en taamlik oplosbaar in oplosmiddels soos 1,1,2,2-tetrachlooretaan. Isotaktiese polipropeen is 'n harde, helder, sterk kristallyne polimeer wat by 175 °C smelt. Dit is feitlik onoplosbaar in alle organiese oplosmiddels by kamertemperatuur , maar sal tot 'n paar persent in warm 1,1,2,2-tetrachlooretaan oplos. Dat die verskil tussen die ataktiese en isotaktiese polimere uit verskille in die konfigurasies van die metielgroepe op die kettings spruit, word op treffende wyse deur C13 KMR-spektra getoon. Die verskille in hierdie spektra spruit uit verskille in die interaksies tussen die metielgroepe van die verskillende konfigurasies.[3]
Daar is ook 'n belangrike verskil tussen poliëtileen en isotaktiese polipropileen. Hulle is albei semikristallyne stowwe met 'n ...-CH2-CH2-CH2-... kettingstruktuur, maar polipropeen smelt by 'n baie hoër temperatuur as poliëtileen (175 °C teenoor 100-110 °C)[3]. Die rede lê in die verskille tussen die manier waarop die polimere kristalliseer. Polieteen het geen metielgroepe nie en sy kristalliete bestaan uit lang sig-sag kettings wat 'n baie lae hindernis vir rotasie om die C−C-bindings het. As gevolg van interferensies tussen die metielgroepe, kristalliseer polipropeen nie in uitgestrekte sig-sag-kettings nie, maar vorm eerder 'n heliks, effens soos die α-helix van RNS, met die kettingkoolstowwe aan die binnekant en die metielkoolstowwe aan die buitekant. Hierdie spoele is stywer as die uitgestrekte CH2-kettings in poliëteen. Hulle het tussen die kettings stabiliserende H⋯H interaksies sodat 'n hoër temperatuur benodig word om dit te smelt. Dit beteken dat dit beter hittebestand is en meer geskik is vir gebruike in bv. die kombuis.
Polipropeen kan koud getrek word om vesels te vorm wat soos nylonvesels lyk, alhoewel hierdie vesels nie die hoë smeltpunt (270 °C) van nylon besit nie. As gevolg van hul koolwaterstofkarakter, is dit baie moeiliker om hulle te kleur.[3]
Eienskappe
wysig
Afhangende van die taktisiteit en die manier hoe dit vervaardig en geformuleer word, kan propileen hard of sag, ondeursigtig of deursigtig en lig of swaar wees; dit brei die moontlike toepassings uit, maar algemene eienskappe is:[2]
- Uitstekende weerstand teen verdunde en gekonsentreerde sure, alkohole en basisse
- Goeie weerstand teen aldehiede, esters, alifatiese koolwaterstowwe, ketone
- Dit behou meganiese en elektriese eienskappe by verhoogde temperature. Dit vind plaas in vogtige toestande en wanneer dit in water ondergedompel word.
- Dit is 'n waterafstotende plastiek.
- Dit het goeie weerstand teen omgewingstreskrake.
- Dit toon goeie weerstand teen stoomsterilisasie.
- Beperkte weerstand teen aromatiese en gehalogeneerde koolwaterstowwe en oksideermiddels.
- Vlambaarheid: PP is 'n hoogs vlambare materiaal.
- Dit is sensitief vir mikrobiese aanvalle, soos bakterieë.
Polipropileen kopolimere
wysigPolipropileen homopolimeer is die algemeenste graad wat die meeste gebruik word. Dit bevat slegs propileenmonomeer in 'n semi-kristallyne vaste vorm. Belangrikste toepassings sluit in verpakking, tekstiele, gesondheidsorg, pype, motor- en elektriese toepassings.[2] Daar bestaan ook baie polimere wat ander monomere bevat as net propileen. 'n Belangrike familie word van die twee monomere propeen en etaan vervaardig. Hierdie familie word verder verdeel in ewekansige kopolimere en blokkopolimere.[2]
PP willekeurige kopolimeer word vervaardig deur eteen en propeen saam te polimeriseer. Dit bevat gewoonlik eteeneenhede van tot 6% volgens massa. Hierdie eenhede word lukraak in die polipropileenkettings geïnkorporeer. Hierdie polimere is buigsaam en opties helder. Dit maak hulle geskik vir toepassings wat deursigtigheid vereis. Dit is veral geskik vir produkte wat 'n uitstekende optiese voorkoms vereis.[2]
In PP-blokkopolimeer is die eteeninhoud groter. Dit wissel tussen 5 en 15%. Dit het ko-monomeer-eenhede wat in gereelde patrone of blokke gerangskik is. Die gereelde patroon maak dit taaier en minder bros as die ewekansige kopolimeer. Hierdie polimere is geskik vir toepassings wat hoë sterkte vereis, soos vir industriële gebruik.[2]