Polipropilen bilan tanishish va uning qo'llanilishi

Polipropilen (PP) — propilen monomerlarining polimerlanishi natijasida hosil bo‘ladigan yuqori molekulyar og‘irlikdagi polimer. Qo‘llaniladigan polimerlanish jarayoniga qarab, PP ishlab chiqarishni beshta asosiy usulga bo‘lish mumkin: eritma polimerlanishi, suspenziya polimerlanishi, massaviy polimerlanish, gaz fazali polimerlanish va birlashgan massaviy/gaz fazali polimerlanish. Molekulyar tuzilishiga ko‘ra polipropilen odatda uch turga bo‘linadi: izotaktik polipropilen, sindiotaktik polipropilen va ataktik polipropilen. Izotaktik polipropilen eng keng qo‘llaniladigan tur bo‘lib, umumiy iste’molning 90% dan ortig‘ini tashkil qiladi. Ataktik polipropilen asosan qo‘shimchalar, yelimlar va modifikatsiyalangan materiallarda ishlatiladi. Modifikatsiyalangan masterbach uchun tashuvchi sifatida foydalanilganda, u yuqori yopishqoqlik, yaxshi oquvchanlik va ajoyib kapsulyatsiya xususiyatini taqdim etadi.

Polipropilenning xossalari

① Mexanik xossalari

Polietilen bilan solishtirganda, polipropilen odatda yaxshiroq mexanik xususiyatlarni ta'minlaydi, jumladan yuqori mustahkamlik, qattiqlik va bikrlik, shuningdek yaxshilangan sirt yaltiroqligi. Shunga qaramay, bu xususiyatlar boshqa muhandislik plastiklariga nisbatan nisbatan o'rtacha darajada qoladi. Yuqori mustahkamlik talablariga yuqori kristall polipropilendan foydalanish yoki to'ldiruvchilar va mustahkamlovchi materiallarni qo'shish orqali erishish mumkin.

Polipropilenning zarba mustahkamligiga molekulyar massa, kristallik va kristall o'lchami kabi omillar ta'sir qiladi, shuningdek u haroratga ham kuchli bog'liq. Uning zarba qarshiligi past haroratlarda pasayish tendentsiyasiga ega. Shu bilan birga, polipropilen mukammal egilish va charchoqqa qarshilikka ega. Xona haroratida polipropilen mahsulotlari taxminan bir million tsiklgacha takroriy egilishga buzilmasdan bardosh bera oladi.

② Elektr xossalari

Qutbsiz polimer sifatida polipropilen ajoyib elektr izolyatsiya xususiyatlariga ega. Uning elektr xususiyatlari atrof-muhit namligi va elektr maydoni chastotasining o‘zgarishlariga nisbatan sezilarli darajada sezgir emas, bu esa unga dielektrik va izolyatsiya materiali sifatida, shu jumladan yuqori chastotali qo‘llanmalarda ham samarali ishlash imkonini beradi.

Polipropilen shuningdek ajoyib yoyga chidamliligini namoyon etadi, yoyga chidamlilik vaqti taxminan 130–180 soniyani tashkil etadi, bu plastik materiallar orasida yuqori hisoblanadi. Biroq uning past haroratda mo‘rtlashishga moyilligi polietilen va polivinilxlorid (PVX) bilan solishtirganda ayrim izolyatsiya qo‘llanmalarida foydalanishini cheklaydi. Shuning uchun u asosan aloqa kabellarini izolyatsiyalash va elektr jihozlari korpuslari uchun ishlatiladi.

③ Issiqlik xossalari

Polipropilen yaxshi issiqlikka chidamliligini namoyish etadi va odatda 100°C dan yuqori haroratlarda ishlatilishi mumkin, yengil yuk sharoitida taxminan 120°C ga etadi. Uning maksimal uzluksiz xizmat harorati taxminan 120°C ni tashkil qiladi, qisqa muddatli xizmat harorati esa taxminan 150°C ga yetishi mumkin.

Shuningdek, u qaynoq suv va bug‘ga ajoyib chidamlilikni taqdim etadi, bu uni yuqori bosimli sterilizatsiyani talab qiluvchi tibbiy mahsulotlar uchun ayniqsa mos qiladi. Issiqlik o‘tkazuvchanligi taxminan 0,15–0,24 W/(m·K) bo‘lib, bu polietilennikidan past, polipropilen samarali issiqlik izolyatsiyasini ham ta’minlay oladi.

④ Kimyoviy chidamlilik

Polipropilen qutbsiz, kristall, alkan asosidagi polimer bo‘lib, kimyoviy korroziyaga yaxshi chidamli. Xona haroratida u erituvchilarda erimaydi, garchi ayrim erituvchilar ta’sirida shishishi mumkin.

PP odatda kislotalar, ishqorlar, tuzlar va ko'pchilik organik erituvchilarga, jumladan spirtlar, fenollar, aldegidlar, ketonlar va ko'pchilik karboksil kislotalarga chidamli. Biroq, u kuchli oksidlovchi moddalar, konsentrlangan sulfat kislota va konsentrlangan nitrat kislotaga sezgir. Shuningdek, u atrof-muhit ta'siridan kelib chiqadigan kuchlanish yorilishiga juda yaxshi qarshilik ko'rsatadi.

Aromatik uglevodorodlar va xlorlangan uglevodorodlar polipropilenning shishishiga olib kelishi mumkin, bu ta'sir harorat oshishi bilan yanada kuchayadi. Yuqori haroratlarda polipropilen tetragidronaftalin, dekagidronaftalin va 1,2,4-trixlorbenzol kabi erituvchilarda erishi mumkin.

⑤ Atrof-muhit xossalari

Polipropilenning ob-havoga chidamliligi nisbatan past. Uning uchinchi darajali uglerod atomlariga birikkan vodorod atomlari oksidlanishga sezgir bo'lib, PP ayniqsa ultrabinafsha (UB) nurlanishiga sezgir bo'ladi va kislorod hamda UB nuri ta'sirida uzoq vaqt qolganda parchalanishga moyil bo'ladi.

Stabillashtirilmasa, polipropilen faqat to‘rt oy ichki sharoitda saqlangandan so‘ng unumdorligining tez yomonlashishiga duch kelishi mumkin. Shuningdek, u 150°C da taxminan 0,5–3,0 soat davomida yuqori haroratli qarishdan yoki taxminan 12 kun atmosfera ta’siridan keyin mo‘rt bo‘lib qolishi mumkin.

Shuning uchun polipropilen smolasiga odatda antioksidantlar va yorug‘lik stabilizatorlari qo‘shilib, uning oksidlanish va UB degradatsiyasiga qarshiligini oshiradi. Mis mavjud bo‘lganda oksidlanish degradatsiyasi tezligi bir necha yuz baravar ortishi mumkin. Shu sababli, polipropilenni tezlashtirilgan degradatsiyadan himoya qilishga yordam berish uchun salitsiliden etilendiamin, benzoil gidrazid yoki benzotriazol kabi mis ingibitorlarini kiritish zarur.

Ilovalar

Polipropilen ajoyib qayta ishlash xususiyatlariga ega bo‘lib, turli qayta ishlash usullari orqali undan turli xil mahsulotlar ishlab chiqarish imkonini beradi. Inyeksion qoliplash usulida tayyorlangan polipropilen mahsulotlari keng qo‘llaniladi, an’anaviy polipropilen asosan kundalik iste’mol tovarlari uchun xizmat qiladi. Modifikatsiyalangan polipropilen esa avtomobilsozlik, maishiy texnika va sanoat butlovchi qismlarida keng foydalaniladi. Masalan, zarbaga chidamli modifikatsiyalangan polipropilen odatda bamperlar va g‘ildirak qopqoqlari uchun, mustahkamlangan polipropilen esa asboblar paneli, rul, ventilyator parraklari, tutqichlar va boshqa butlovchi qismlar uchun mos keladi.

Ekstrudirlangan polipropilen mahsulotlari ham polipropilen iste'molining muhim qismini tashkil etadi, xususan tolalar va filamentlar. Ularning keng qo'llanilishi polipropilenning ajoyib mexanik mustahkamligi, ishqalanishga chidamliligi, kimyoviy moddalarga chidamliligi va nisbatan past narxi bilan izohlanadi. Polipropilen filament va tola mahsulotlariga monofilamentlar, yassi iplar (lenta iplar) va shtapel tolalar kiradi.

Monofilamentlar past zichlik, yuqori qattiqlik va yaxshi ishqalanishga chidamlilik bilan ajralib turadi, bu ularni arqonlar, baliq to'rlari va shunga o'xshash mahsulotlar ishlab chiqarish uchun mos qiladi. Yassi iplar yuqori cho'zilish mustahkamligiga ega va o'g'itlar, tsement, don va kimyoviy xom ashyolarni qadoqlash uchun to'qilgan qoplar ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi. Ular, shuningdek, reklama materiallari, brezentlar va tegishli mahsulotlar uchun to'qilgan matolarga qayta ishlanishi mumkin.

Polipropilen tolalari gilamlar, ko‘rpalar, kiyim-kechak, sun’iy chim, filtr matolari, to‘qimagan materiallar, pardalar va boshqa mahsulotlar ishlab chiqarishda keng qo‘llaniladi. Ekstruziya usuli polipropilen plyonkalarini ishlab chiqarishda ham keng qo‘llaniladi. Ikki o‘q bo‘yicha yo‘naltirilgan polipropilen plyonkalari mustahkamlik va shaffoflikni yaxshilaydi, bu ularni yozuv mashinkasi lentalari, sigaret qadoqlari va oziq-ovqat qadoqlash paketlari kabi qo‘llanishlar uchun mos qiladi.

Boshqa ekstruziya qilingan polipropilen mahsulotlariga quvurlar, listlar, tor chiziqlar, bo‘lingan plyonkali iplar va bog‘lash lentalari kiradi. Bo‘sh polipropilen mahsulotlari ajoyib shaffoflik, mexanik xususiyatlar va namlikka qarshi to‘siq xususiyatlarini taqdim etadi. Natijada, ular yuvish vositalari, kosmetika, farmatsevtika preparatlari, suyuq yoqilg‘i, kimyoviy reagentlar va boshqa mahsulotlar uchun qadoqlash idishlari sifatida keng qo‘llaniladi.

Polipropilen, shuningdek, modifikatsiyalangan masterbatchlar ishlab chiqarishda ishlatiladigan asosiy sintetik qatron hisoblanadi. Ushbu texnologiyaning dastlabki rivojlanish bosqichida Pekin Plastik Sanoati Kompaniyasi texniklari Yanshan neft-kimyo zavodida izotaktik polipropilen ishlab chiqarishning yon mahsuloti bo‘lgan ataktik polipropilen (APP)dan og‘ir kaltsiy karbonat va tegishli qo‘shimchalar bilan birgalikda foydalanib, to‘ldirilgan modifikatsiyalangan masterbatchlar ishlab chiqardilar. Ushbu masterbatchlar tekis iplar va bog‘lash lentalari kabi polipropilen mahsulotlariga qo‘shilib, bosma sifatini yaxshilash, mahsulot qisqarishini kamaytirish va umumiy iqtisodiy samaradorlikni oshirish maqsadida qo‘llanildi.

Bu yondashuv, shuningdek, neft-kimyo sanoati yon mahsulotidan samarali foydalanish usulini taqdim etdi. Ataktik polipropilen uchun qo‘llanish sohasini aniqlash orqali jarayon bu aks holda kam foydalaniladigan materialning qiymatini oshirishga yordam berdi. Biroq, sintetik smola ishlab chiqarish texnologiyalarining uzluksiz rivojlanishi bilan polipropilenning izotaktikligi oshdi, ataktik polipropilenning hosildorligi va sifati esa asta-sekin pasaydi. To‘ldiruvchi modifikatsiyalangan masterbatchlarning ishlab chiqarish hajmi va qo‘llanish doirasi tez kengaygan sari, kamroq ishlab chiqaruvchilar ataktik polipropilendan tashuvchi smola sifatida foydalanishni davom ettirdilar.

Bugungi kunda izotaktik polipropilen to‘ldiruvchi modifikatsiyalangan masterbatchlarda ishlatiladigan tashuvchi smolalarning asosiy qismini tashkil etadi. Kichik hajmdagi blok polimerizatsiya jarayonlari orqali ishlab chiqarilgan kukunli polipropilen ham bu qo‘llanishda muhim rol o‘ynashda davom etmoqda.