Polipropilene ( PP ), noto anche come polipropilene , è un polimero termoplastico utilizzato in un'ampia varietà di applicazioni. Un polimero di addizione ottenuto dal monomero di propilene , può essere prodotto in una varietà di strutture dando origine a applicazioni che includono imballaggio ed etichettatura , tessuti , parti in plastica e contenitori riutilizzabili di vario tipo, apparecchiature di laboratorio, componenti automobilistici e dispositivi medici. È un materiale bianco, meccanicamente resistente ed è resistente a molti solventi chimici, basi e acidi. [1]
Nel 2013, il mercato globale del polipropilene era di circa 55 milioni di tonnellate . [2] Il polipropilene è la seconda plastica sintetica più prodotta al mondo, dopo il polietilene .
Proprietà meccaniche
La densità di PP è compresa tra 0,895 e 0,92 g / cm³. Pertanto, il PP è la materia prima di plastica con la densità più bassa. Con una densità inferiore, possono essere prodotte parti di stampaggio con un peso inferiore e più parti di una certa massa di plastica. A differenza del polietilene, le regioni cristalline e amorfe differiscono solo leggermente nella loro densità. Tuttavia, la densità del polietilene può cambiare in modo significativo con i riempitivi. [6] : 24
Il modulo di Young di PP è compreso tra 1300 e 1800 N / mm².
Il polipropilene è normalmente duro e flessibile, specialmente quando copolimerizzato con etilene . Ciò consente al polipropilene di essere utilizzato come materiale plastico ingegneristico , in competizione con materiali come acrilonitrile-butadiene-stirene (ABS). Il polipropilene è ragionevolmente economico.
Il polipropilene ha una buona resistenza alla fatica . [8] : 307
Proprietà termali
Il punto di fusione del polipropilene si verifica in un intervallo, quindi il punto di fusione viene determinato trovando la temperatura più alta di un grafico calorimetrico a scansione differenziale . La PP perfettamente isotattica ha un punto di fusione di 171 ° C (340 ° F). Il PP isotattico commerciale ha un punto di fusione che va da 160 a 166 ° C (da 320 a 331 ° F), a seconda del materiale atattico e della cristallinità. Il PP sindiotattico con una cristallinità del 30% ha un punto di fusione di 130 ° C (266 ° F). [8] Sotto 0 ° C, PP diventa fragile. [9] : 247
L'espansione termica del polipropilene è molto grande, ma leggermente inferiore a quella del polietilene. [9]
Proprietà chimiche
Il polipropilene a temperatura ambiente è resistente ai grassi e quasi tutti i solventi organici, a parte i forti ossidanti. Gli acidi e le basi non ossidanti possono essere conservati in contenitori di PP. A temperatura elevata, PP può essere sciolto in solventi non polari come xilene , tetralina e decalina . A causa dell'atomo di carbonio terziario, il PP è chimicamente meno resistente del PE (vedi regola Markovnikov ). [10]
La maggior parte del polipropilene commerciale è isotattico e ha un livello intermedio di cristallinità tra quello del polietilene a bassa densità (LDPE) e il polietilene ad alta densità (HDPE). Il polipropilene isotattico e atattico è solubile in P-xilene a 140 ° C. Precipitati isotattici quando la soluzione viene raffreddata a 25 ° C e la porzione atattica rimane solubile in P-xilene.
La velocità di scorrimento del fuso (MFR) o indice del flusso di fusione (MFI) è una misura del peso molecolare del polipropilene. La misura aiuta a determinare la facilità con cui la materia prima fusa scorrerà durante la lavorazione. Il polipropilene con MFR superiore riempirà più facilmente lo stampo di plastica durante il processo di produzione di iniezione o soffiaggio. Con l'aumentare del flusso di fuso, tuttavia, alcune proprietà fisiche, come la forza d'impatto, diminuiranno.
Esistono tre tipi generali di polipropilene: omopolimero , copolimero casuale e copolimero a blocchi . Il comonomero è tipicamente utilizzato con etilene . La gomma etilene-propilene o EPDM aggiunto all'omopolimero di polipropilene aumenta la sua resistenza agli urti a bassa temperatura. Il monomero di etilene polimerizzato a caso aggiunto all'omopolimero di polipropilene diminuisce la cristallinità del polimero, abbassa il punto di fusione e rende il polimero più trasparente.
