قسمت سوم: هموپلیمر و کوپلیمر در پلی پروپیلن

Print Friendly, PDF & Email

هموپلیمر و کوپلیمر در پلی پروپیلن

PP یک گرمانرم شبه کریستالی است که به شکل هوموپلیمر از فرایند پلیمریزاسیون منومر پلی پروپیلن با استفاده از کاتالیزور فضا ویژه زیگلر-ناتا تولید شده است. استفاده از کاتالیزور فضا ویژه به علت لزوم کنترل فضایی موقعیت گروه حانبی متیل است تا در زنجیره پلیمر شکل فضایی حداکثری ایزوتاکتیک تولید شود.

خواص فیزیکی و مشخصات فرایندی PP عمدتا توسط وزن مولکولی (میانگین عددی واحد پلی پروپیلن در یک زنجیره )، نوع و تعداد منومر کوپلیمر شده مشخص می گردد. انتخاب گرید درست PP برای یک کاربرد خاص شامل موارد زیر است:

  • انتخاب بین هموپلیمر یا کوپلیمر بودن
  • انتخاب یک واکنشگر (reactor) یا گریدی با رئولوژی کنترل شده
  • تعریف سرعت جریان مذاب مورد نیاز و سیستم افزودنی مناسب.

اما با تغییر در فرایند تولید، شرایط عملیاتی و سیستم کاتالیستی، تفاوت های ذاتی بین خواص هموپلیمرها و کوپلیمرها وجود دارد. لذا در انتخاب گرید مناسب دقت کرد.

۱- هموپلیمر

هموپلیمر PP از پلیمریزاسیون پلی پروپیلن در حضور یک کاتالیست فضا ویژه تولید می شود. هموپلیمرها صلبیت بیشتری دارند و مقاومت آنها به دمای بالا نسبت به کوپلیمر PP بیشتر است اما استحکام ضربه ای هموپلیمرها در دمای زیر صفر محدود است.

کاربردهای عمومی هموپلیمر PP شامل محفظه آب شیشه پاک کن، محافظهایی برای فن ها و میل فرمان ها، محفظه هایی برای کاربردهای خانگی از قبیل سشوارها، استریلیزرها، اتوها، قهوه سازها، … و اکستروژن الیاف برای پشت قالی، الیاف میلی، لباس، ژئوتکستایل، انواع پوشک، پارچه پزشکی و پارچه داخل خودرو است.

۲- کوپلیمرها

خواص PP به نوع و مقدار کومنومر مورد استفاده در آن وابسته است. دو نوع اصلی کوپلیمر وجود دارد: کوپلیمر اتفاقی و کوپلیمر block.

پلیمرهای اتفاقی حاوی ۱٫۵ تا ۶ % وزنی اتیلن یا الکن های بزرگتر (از قبیل بوتن-۱) در توزیعی اتفاقی و در یک فاز شیمیایی است. تفاوت اصلی بین کوپلیمر رندوم و block این است که در block ، کومنومرها به شکل یک فاز رابری در زنجیره پلیمری توزیع شده اند. ساختار آنها در شکل زیر آمده است:

PP copolymer
ساختار مولکولی کوپلیمرهای اتفاقی و block در PP، به ترتیب P و E واحدهای منومر پروپیلن و اتیلن هستند.

PP کوپلیمریزه شده احساس نرمی بیشتری به فیلم ها و الیاف در مقایسه با هموپلیمرها دارد. اما کوپلیمر PP نسیت به هموپلیمرها گران تر هستند. کاربردهای عمومی کوپلیمرهای PP شامل جعبه باطری، bumper filler supports ، تزئینات داخلی، جعبه های دستکش، سینی های بسته بندی و ماژول های پنجره، صندلی اداری، جعبه های یکبار مصرف، جعبه ها و کاربردهای خانگی است.

کوپلیمر اتفاقی:

کوپلیمر اتفاقی PP حاوی مقدار کمی (حدود ۱٫۵-۶%) اتیلن یا واحدهای اولفینی بزرگتر از قبیل بوتن و هگزن است که بصورت اتفاقی در واحد پروپیلن توزیع شده اند. مقدار اتیلن در زنجیره پلیمری باعث کاهش تمایل به کریستالیزه شدن و درنتیجه باعث افزایش استحکام ضربه ای بیشتر، احساس نرمی بیشتر، محدوده گسترده تر heat sealability، مقاومت به چروکیدگی و وضوح بیشتر می گردد. مقداری از صلبیت ذاتی هموپلیمر با کوپلیمریزاسیون حذف می گردد. به علت کریستالیتی پایین، کوپلیمرهای اتفاقی، نقطه ذوب و دانسیته ویژه پایین تری نسبت به هموپلیمرها دارند. این خاصیت یاعث جذابیت کوپلیمرها برای قطعات خانگی تزریقی، thermoforming، قالبگیری بادی کششی و فیلم ها می گردد. گرید کوپلیمرهای اتفاقی می تواند در کاربردهای بسته بندی مواد غذایی و ایستا بجای PVC، PS و PET بکار رود.

کوپلیمر block:

هموپلیمر PP با اتیلن کوپلیمریزه می گردد. در کوپلیمرهای block، مقدار اتیلن خیلی بیشتر از کوپلیمرهای اتفاقی است. قطعه کوپلیمریزه شده حالت رابری دارد و فاز توزیعی جداگانه ای در ماتریس PP ایجاد می گردد. به عنوان یک نتیجه، PP کوپلیمریزه شده نسبت به PP هموپلیمریزه چقرمه تر است و ضربات بیشتری را حتی در دماهای پایین تر تحمل می کند اما به قیمت شفافیت و نقطه نرم شدگی. کاربرد اصلی PP کوپلیمریزه شده شبیه به PP اصلاح شده با الاستومرها است اما نیازمند خاصیت ضربه پذیری بحرانی نیست.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

حاصل عدد زیر را وارد نمایید: * Time limit is exhausted. Please reload CAPTCHA.