PP

by / Freitag, März 25 2016 / Veröffentlicht in Rohmaterial

Polypropylen (PP), auch bekannt als Polypropen, Ist ein thermoplastischem Polymer, das in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird, darunter Verpackung und Kennzeichnung, Textilien (z. B. Seile, Thermounterwäsche und Teppiche), Schreibwaren, Kunststoffteile und Mehrwegbehälter verschiedener Art, Laborgeräte, Lautsprecher, Automobilkomponenten und Polymerbanknoten. Als Additionspolymer aus dem Monomer Propylen ist es robust und ungewöhnlich beständig gegen viele chemische Lösungsmittel, Basen und Säuren.

Im Jahr 2013 betrug der Weltmarkt für Polypropylen etwa 55 Millionen Tonnen.

Namen
IUPAC-Name:

Poly(propen)
Andere Namen:

Polypropylen; Polypropen;
Polipropen 25 [USAN]; Propenpolymere;
Propylenpolymere; 1-Propen
Identifiers
9003-07-0 Ja
Ferienhäuser
(C3H6)n
Signaldichte 0.855 g / cm3amorph
0.946 g / cm3kristallin
Schmelzpunkt 130 bis 171 ° C (266 bis 340 ° F; 403 bis 444 K)
Sofern nicht anders angegeben, werden Daten für Materialien in ihren angegeben Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).

Chemische und physikalische Eigenschaften

Mikroskopische Aufnahme von Polypropylen

Polypropylen ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Polyethylen, insbesondere im Lösungsverhalten und in den elektrischen Eigenschaften. Die zusätzlich vorhandene Methylgruppe verbessert die mechanischen Eigenschaften und die thermische Beständigkeit, während die chemische Beständigkeit abnimmt. Die Eigenschaften von Polypropylen hängen vom Molekulargewicht und der Molekulargewichtsverteilung, der Kristallinität, der Art und dem Anteil des Comonomers (sofern verwendet) sowie der Isotaktizität ab.

Mechanische Eigenschaften

Die Dichte von PP liegt zwischen 0.895 und 0.92 g/cm³. Daher ist PP das Ware Kunststoff mit der niedrigsten Dichte. Bei geringerer Dichte Formteile mit geringerem Gewicht und mehr Teilen einer bestimmten Kunststoffmasse können hergestellt werden. Im Gegensatz zu Polyethylen unterscheiden sich kristalline und amorphe Bereiche nur geringfügig in ihrer Dichte. Die Dichte von Polyethylen kann sich jedoch mit Füllstoffen erheblich ändern.

Der Elastizitätsmodul von PP liegt zwischen 1300 und 1800 N/mm².

Polypropylen ist normalerweise zäh und flexibel, insbesondere wenn es mit Ethylen copolymerisiert wird. Dies ermöglicht die Verwendung von Polypropylen als technischer Kunststoffund konkurriert mit Materialien wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Polypropylen ist einigermaßen wirtschaftlich.

Polypropylen weist eine gute Ermüdungsbeständigkeit auf.

Thermische Eigenschaften

Der Schmelzpunkt von Polypropylen liegt in einem bestimmten Bereich. Der Schmelzpunkt wird daher bestimmt, indem die höchste Temperatur in einem Diagramm der Differentialscanningkalorimetrie ermittelt wird. Perfekt isotaktisches PP hat einen Schmelzpunkt von 171 °C (340 °F). Handelsübliches isotaktisches PP hat einen Schmelzpunkt, der je nach ataktischem Material und Kristallinität zwischen 160 und 166 °C (320 und 331 °F) liegt. Syndiotaktisches PP mit einer Kristallinität von 30 % hat einen Schmelzpunkt von 130 °C (266 °F). Unterhalb von 0 ° C wird PP spröde.

Die thermische Ausdehnung von Polypropylen ist sehr groß, aber etwas geringer als die von Polyethylen.

Chemische Eigenschaften

Polypropylen ist bei Raumtemperatur beständig gegen Fette und fast alle organischen Lösungsmittel, außer starken Oxidationsmitteln. In Behältern aus PP können nicht oxidierende Säuren und Basen gelagert werden. Bei erhöhter Temperatur kann PP in Lösungsmitteln mit geringer Polarität (z. B. Xylol, Tetralin und Decalin) gelöst werden. Aufgrund des tertiären Kohlenstoffatoms ist PP chemisch weniger beständig als PE (siehe Markownikow-Regel).

Das meiste kommerzielle Polypropylen ist isotaktisch und hat einen Kristallinitätsgrad, der zwischen dem von liegt Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen mit hoher Dichte (HDPE). Isotaktisches und ataktisches Polypropylen ist in P-Xylol bei 140 Grad Celsius löslich. Wenn die Lösung auf 25 Grad Celsius abgekühlt wird, fällt isotaktischer Niederschlag aus und der ataktische Anteil bleibt in P-Xylol löslich.

Die Schmelzflussrate (MFR) oder der Schmelzflussindex (MFI) ist ein Maß für das Molekulargewicht von Polypropylen. Mithilfe der Messung lässt sich feststellen, wie leicht das geschmolzene Rohmaterial während der Verarbeitung fließt. Polypropylen mit einem höheren MFR füllt die Kunststoffform während des Spritz- oder Blasformprozesses leichter. Mit zunehmendem Schmelzfluss nehmen jedoch einige physikalische Eigenschaften, wie z. B. die Schlagfestigkeit, ab. Es gibt drei allgemeine Arten von Polypropylen: Homopolymer, Zufallscopolymer und Blockcopolymer. Das Comonomer wird typischerweise mit Ethylen verwendet. Der Zusatz von Ethylen-Propylen-Kautschuk oder EPDM zu Polypropylen-Homopolymer erhöht dessen Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Zufällig polymerisiertes Ethylenmonomer, das dem Polypropylen-Homopolymer zugesetzt wird, verringert die Polymerkristallinität, senkt den Schmelzpunkt und macht das Polymer transparenter.

Degradierung

Polypropylen unterliegt einem Kettenabbau durch Einwirkung von Hitze und UV-Strahlung, wie sie beispielsweise im Sonnenlicht vorhanden ist. Die Oxidation erfolgt normalerweise am tertiären Kohlenstoffatom, das in jeder Wiederholungseinheit vorhanden ist. Dabei entsteht ein freies Radikal, das dann mit Sauerstoff weiterreagiert und anschließend unter Kettenspaltung zu Aldehyden und Carbonsäuren führt. Bei Außenanwendungen zeigt es sich als Netzwerk feiner Risse und Risse, die mit der Zeit der Einwirkung tiefer und ausgeprägter werden. Bei Außenanwendungen müssen UV-absorbierende Zusätze verwendet werden. Carbon Black bietet auch einen gewissen Schutz vor UV-Angriffen. Das Polymer kann auch bei hohen Temperaturen oxidiert werden, ein häufiges Problem bei Formvorgängen. Normalerweise werden Antioxidantien zugesetzt, um den Polymerabbau zu verhindern. Mikrobielle Gemeinschaften, die aus mit Stärke vermischten Bodenproben isoliert wurden, sind nachweislich in der Lage, Polypropylen abzubauen. Es wurde berichtet, dass Polypropylen im menschlichen Körper als implantierbare Netzgeräte abgebaut wird. Das abgebaute Material bildet eine baumrindenartige Schicht auf der Oberfläche der Netzfasern.

Optische Eigenschaften

PP kann im ungefärbten Zustand durchscheinend gemacht werden, lässt sich jedoch nicht so leicht transparent machen wie Polystyrol, Acryl oder bestimmte andere Kunststoffe. Es ist oft undurchsichtig oder mit Pigmenten gefärbt.

Geschichte

Die Phillips Petroleum-Chemiker J. Paul Hogan und Robert L. Banks polymerisierten erstmals 1951 Propylen. Propylen wurde erstmals im März 1954 von Giulio Natta und dem deutschen Chemiker Karl Rehn zu einem kristallinen isotaktischen Polymer polymerisiert. Diese bahnbrechende Entdeckung führte zu groß angelegten ab 1957 die kommerzielle Massenproduktion von isotaktischem Polypropylen durch die italienische Firma Montecatini. Syndiotaktisches Polypropylen wurde ebenfalls erstmals von Natta und seinen Mitarbeitern synthetisiert.

Polypropylen ist der zweitwichtigste Kunststoff, dessen Umsatz bis 145 voraussichtlich 2019 Milliarden US-Dollar übersteigen wird. Der Umsatz mit diesem Material soll bis 5.8 jährlich um 2021 % wachsen.

Synthese

Kurze Abschnitte aus Polypropylen, die Beispiele isotaktischer (oben) und syndiotaktischer (unten) Taktizität zeigen

Ein wichtiges Konzept zum Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Struktur von Polypropylen und seinen Eigenschaften ist die Taktik. Die relative Orientierung jeder Methylgruppe (CH
3
in der Abbildung) relativ zu den Methylgruppen in benachbarten Monomereinheiten hat einen starken Einfluss auf die Fähigkeit des Polymers, Kristalle zu bilden.

Ein Ziegler-Natta-Katalysator ist in der Lage, die Verknüpfung von Monomermolekülen auf eine bestimmte regelmäßige Orientierung zu beschränken, entweder isotaktisch, wenn alle Methylgruppen in Bezug auf das Rückgrat der Polymerkette auf der gleichen Seite positioniert sind, oder syndiotaktisch, wenn die Positionen der Methylgruppen wechseln sich ab. Im Handel erhältliches isotaktisches Polypropylen wird mit zwei Arten von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt. Die erste Gruppe der Katalysatoren umfasst feste (meist geträgerte) Katalysatoren und bestimmte Arten löslicher Metallocenkatalysatoren. Solche isotaktischen Makromoleküle rollen sich in eine helikale Form; Diese Helices reihen sich dann nebeneinander auf und bilden Kristalle, die handelsüblichem isotaktischem Polypropylen viele seiner wünschenswerten Eigenschaften verleihen.

Eine andere Art von Metallocenkatalysatoren erzeugt syndiotaktisches Polypropylen. Diese Makromoleküle wickeln sich auch zu Helices (anderen Typs) zusammen und bilden kristalline Materialien.

Wenn die Methylgruppen in einer Polypropylenkette keine Vorzugsorientierung aufweisen, spricht man von ataktischen Polymeren. Ataktisches Polypropylen ist ein amorphes gummiartiges Material. Es kann kommerziell entweder mit einem speziellen Typ eines Ziegler-Natta-Trägerkatalysators oder mit einigen Metallocenkatalysatoren hergestellt werden.

Moderne Ziegler-Natta-Trägerkatalysatoren, die für die Polymerisation von Propylen und anderen 1-Alkenen zu isotaktischen Polymeren entwickelt wurden, werden üblicherweise verwendet TiCl
4
als Wirkstoff und MgCl
2
als Unterstützung. Die Katalysatoren enthalten außerdem organische Modifikatoren, entweder Ester und Diester aromatischer Säuren oder Ether. Diese Katalysatoren werden mit speziellen Cokatalysatoren aktiviert, die eine Organoaluminiumverbindung wie Al(C) enthalten2H5)3 und der zweite Typ eines Modifikators. Die Katalysatoren werden in Abhängigkeit von dem Verfahren unterschieden, das zur Herstellung von Katalysatorteilchen aus MgCl verwendet wird2 und abhängig von der Art der organischen Modifikatoren, die während der Katalysatorherstellung und der Verwendung in Polymerisationsreaktionen verwendet werden. Zwei der wichtigsten technologischen Eigenschaften aller Trägerkatalysatoren sind die hohe Produktivität und ein hoher Anteil des kristallinen isotaktischen Polymers, das sie bei 70–80 ° C unter Standardpolymerisationsbedingungen herstellen. Die kommerzielle Synthese von isotaktischem Polypropylen wird üblicherweise entweder im Medium von flüssigem Propylen oder in Gasphasenreaktoren durchgeführt.

Ein Ball-and-Stick-Modell aus syndiotaktischem Polypropylen

Die kommerzielle Synthese von syndiotaktischem Polypropylen wird unter Verwendung einer speziellen Klasse von Metallocenkatalysatoren durchgeführt. Sie verwenden verbrückte Bis-Metallocen-Komplexe vom Typ Bridge- (Cp1) (Cp2) ZrCl2 wobei der erste Cp-Ligand die Cyclopentadienylgruppe ist, der zweite Cp-Ligand die Fluorenylgruppe ist und die Brücke zwischen den beiden Cp-Liganden -CH ist2-CH2-,> SiMe2oder> SiPh2. Diese Komplexe werden in Polymerisationskatalysatoren umgewandelt, indem sie mit einem speziellen Organoaluminium-Cokatalysator, Methylaluminoxan (MAO), aktiviert werden.

Industrieller Prozess

Traditionell sind drei Herstellungsverfahren die repräsentativsten Methoden zur Herstellung von Polypropylen.

Kohlenwasserstoffaufschlämmung oder -suspension: Verwendet ein flüssiges inertes Kohlenwasserstoffverdünnungsmittel im Reaktor, um die Übertragung von Propylen auf den Katalysator, die Wärmeabfuhr aus dem System, die Deaktivierung/Entfernung des Katalysators sowie die Auflösung des ataktischen Polymers zu erleichtern. Die Palette der herstellbaren Qualitäten war sehr begrenzt. (Die Technologie wurde nicht mehr genutzt).

Bulk (oder Bulk-Slurry): Verwendet flüssiges Propylen anstelle von flüssigem inertem Kohlenwasserstoff-Verdünnungsmittel. Das Polymer löst sich nicht in einem Verdünnungsmittel auf, sondern reitet auf dem flüssigen Propylen. Das gebildete Polymer wird abgezogen und jegliches nicht umgesetzte Monomer wird abgedampft.

Gasphase: Verwendet gasförmiges Propylen in Kontakt mit dem festen Katalysator, wodurch ein Wirbelschichtmedium entsteht.

Fertigung

Der Schmelzprozess von Polypropylen kann durch Extrusion und erreicht werden Formteil. Übliche Extrusionsverfahren umfassen die Herstellung von schmelzgeblasenen und gesponnenen Fasern zur Bildung langer Walzen für die zukünftige Umwandlung in eine breite Palette nützlicher Produkte wie Gesichtsmasken, Filter, Windeln und Tücher.

Die gebräuchlichste Formgebungstechnik ist Spritzgießen, das für Teile wie Tassen, Besteck, Fläschchen, Kappen, Behälter, Haushaltswaren und Autoteile wie Batterien verwendet wird. Die verwandten Techniken von Blasformen und Spritzguss-Blasformen werden auch verwendet, die sowohl Extrusion als auch Formen umfassen.

Die große Zahl an Endanwendungen für Polypropylen ist häufig auf die Möglichkeit zurückzuführen, bei der Herstellung maßgeschneiderte Sorten mit spezifischen molekularen Eigenschaften und Zusatzstoffen herzustellen. Beispielsweise können antistatische Zusätze zugesetzt werden, um Polypropylenoberflächen widerstandsfähiger gegen Staub und Schmutz zu machen. Bei Polypropylen können auch viele physikalische Veredelungstechniken angewendet werden, beispielsweise die maschinelle Bearbeitung. Auf Polypropylenteilen können Oberflächenbehandlungen angewendet werden, um die Haftung von Druckfarben und Farben zu verbessern.

Biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP)

Wenn Polypropylenfolie sowohl in Maschinenrichtung als auch in Maschinenrichtung extrudiert und gedehnt wird, spricht man von einer Polypropylenfolie biaxial orientiertes Polypropylen. Die biaxiale Ausrichtung erhöht die Festigkeit und Klarheit. BOPP wird häufig als Verpackungsmaterial für die Verpackung von Produkten wie Snacks, Frischwaren und Süßwaren verwendet. Es lässt sich leicht beschichten, bedrucken und laminieren, um ihm das erforderliche Aussehen und die erforderlichen Eigenschaften für die Verwendung als Verpackungsmaterial zu verleihen. Dieser Vorgang wird normalerweise als Konvertieren bezeichnet. Normalerweise wird es in großen Rollen hergestellt, die auf Schneidemaschinen in kleinere Rollen für den Einsatz in Verpackungsmaschinen geschnitten werden.

Entwicklungstrends

Mit der Steigerung der Leistungsanforderungen an die Polypropylenqualität in den letzten Jahren wurden vielfältige Ideen und Erfindungen in den Produktionsprozess von Polypropylen integriert.

Für die spezifischen Methoden gibt es grob zwei Richtungen. Das eine ist die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Polymerteilchen, die unter Verwendung eines Umlaufreaktors hergestellt werden, und das andere ist die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Polymerteilchen, die unter Verwendung eines Reaktors mit enger Retentionszeitverteilung hergestellt werden.

Anwendungen

Polypropylen-Deckel einer Tic-Tacs-Box mit beweglichem Scharnier und dem Identifikationscode aus Harz unter der Klappe

Da Polypropylen ermüdungsbeständig ist, werden die meisten Kunststoffscharniere, beispielsweise an Klappflaschen, aus diesem Material hergestellt. Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Kettenmoleküle über das Scharnier ausgerichtet sind, um die Festigkeit zu maximieren.

Sehr dünne Schichten (~2–20 µm) aus Polypropylen werden als Dielektrikum in bestimmten Hochleistungs-Puls- und verlustarmen HF-Kondensatoren verwendet.

Polypropylen wird bei der Herstellung von Rohrleitungssystemen verwendet; Bei beiden geht es um hohe Reinheit, bei anderen um Festigkeit und Steifigkeit (z. B. solche, die für den Einsatz in Trinkwasserinstallationen, Warmwasserheizungen und -kühlungen sowie aufbereitetem Wasser vorgesehen sind). Dieses Material wird oft wegen seiner Beständigkeit gegen Korrosion und chemischer Auswaschung, seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber den meisten Formen physischer Schäden, einschließlich Stößen und Frost, seiner Umweltvorteile und seiner Fähigkeit, durch Wärmeschmelzen statt durch Kleben verbunden zu werden, ausgewählt.

Viele Kunststoffartikel für medizinische oder Laborzwecke können aus Polypropylen hergestellt werden, da es der Hitze in einem Autoklaven standhält. Aufgrund seiner Hitzebeständigkeit kann es auch als Herstellungsmaterial für Wasserkocher in Verbraucherqualität verwendet werden. Daraus hergestellte Lebensmittelbehälter schmelzen nicht in der Spülmaschine und auch nicht bei industriellen Heißabfüllungsprozessen. Aus diesem Grund bestehen die meisten Kunststoffbehälter für Milchprodukte aus Polypropylen, das mit Aluminiumfolie (beides hitzebeständige Materialien) versiegelt ist. Nach dem Abkühlen des Produkts werden die Wannen oft mit Deckeln aus einem weniger hitzebeständigen Material, wie LDPE oder Polystyrol, versehen. Solche Behälter sind ein gutes praktisches Beispiel für den Modulunterschied, da das gummiartige (weichere, flexiblere) Gefühl von LDPE im Vergleich zu Polypropylen gleicher Dicke deutlich zu erkennen ist. Robuste, durchscheinende, wiederverwendbare Kunststoffbehälter, die in einer Vielzahl von Formen und Größen für Verbraucher von verschiedenen Unternehmen wie Rubbermaid und Sterilite hergestellt werden, bestehen üblicherweise aus Polypropylen, obwohl die Deckel häufig aus etwas flexiblerem LDPE bestehen, sodass sie aufgesteckt werden können Behälter zum Verschließen. Polypropylen kann auch zu Einwegflaschen für flüssige, pulverförmige oder ähnliche Verbraucherprodukte verarbeitet werden, obwohl HDPE und Polyethylenterephthalat häufig auch zur Herstellung von Flaschen verwendet werden. Plastikeimer, Autobatterien, Papierkörbe, verschreibungspflichtige Flaschen aus der Apotheke, Kühlbehälter, Schüsseln und Krüge werden häufig aus Polypropylen oder HDPE hergestellt, die bei Umgebungstemperatur im Allgemeinen ein recht ähnliches Aussehen, Gefühl und ähnliche Eigenschaften haben.

Ein Polypropylenstuhl

Eine häufige Anwendung für Polypropylen ist biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP). Diese BOPP-Folien werden zur Herstellung einer Vielzahl von Materialien, einschließlich durchsichtiger Beutel, verwendet. Wenn Polypropylen biaxial orientiert wird, wird es kristallklar und eignet sich hervorragend als Verpackungsmaterial für Kunst- und Einzelhandelsprodukte.

Polypropylen, sehr farbecht, wird häufig zur Herstellung von Teppichen und Matten für den Heimgebrauch verwendet.

Polypropylen wird häufig in Seilen verwendet und zeichnet sich dadurch aus, dass es leicht genug ist, um im Wasser zu schwimmen. Bei gleicher Masse und Konstruktion weisen Polypropylenseile eine ähnliche Festigkeit wie Polyesterseile auf. Polypropylen kostet weniger als die meisten anderen synthetischen Fasern.

Polypropylen wird auch als Alternative zu Polyvinylchlorid (PVC) als Isolierung für Elektrokabel für LSZH-Kabel in Umgebungen mit geringer Belüftung, vor allem Tunneln, verwendet. Dies liegt daran, dass es weniger Rauch und keine giftigen Halogene ausstößt, die bei hohen Temperaturen zur Bildung von Säure führen können.

Polypropylen wird insbesondere in Dachbahnen auch als wasserdichte Deckschicht von einlagigen Systemen im Gegensatz zu modifizierten Bit-Systemen verwendet.

Polypropylen wird am häufigsten für Kunststoffformteile verwendet, bei denen es geschmolzen in eine Form eingespritzt wird, wobei komplexe Formen mit relativ geringen Kosten und hohem Volumen gebildet werden; Beispiele sind Flaschenverschlüsse, Flaschen und Armaturen.

Es kann auch in Blattform hergestellt werden und wird häufig für die Herstellung von Schreibwarenmappen, Verpackungen und Aufbewahrungsboxen verwendet. Die große Farbpalette, die Haltbarkeit, die geringen Kosten und die Schmutzunempfindlichkeit machen es ideal als Schutzhülle für Papiere und andere Materialien. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es in Rubik's Cube-Aufklebern verwendet.

Die Verfügbarkeit von Folien aus Polypropylen hat den Designern die Möglichkeit geboten, das Material zu verwenden. Der leichte, haltbare und farbenfrohe Kunststoff ist ein ideales Medium für die Erstellung von hellen Farbtönen. Eine Reihe von Designs wurde unter Verwendung von ineinandergreifenden Abschnitten entwickelt, um aufwändige Designs zu erstellen.

Polypropylenfolien sind eine beliebte Wahl für Sammelkartensammler. Diese verfügen über Fächer (neun für Karten in Standardgröße), in die die Karten eingelegt werden können. Sie dienen dem Schutz ihres Zustands und sind für die Aufbewahrung in einem Ordner vorgesehen.

Polypropylenartikel für den Laborgebrauch, blaue und orangefarbene Verschlüsse bestehen nicht aus Polypropylen

Expandiertes Polypropylen (EPP) ist eine Schaumform aus Polypropylen. EPP verfügt aufgrund seiner geringen Steifigkeit über sehr gute Schlageigenschaften; Dadurch kann EPP nach Stößen wieder seine Form annehmen. EPP wird von Bastlern häufig in Modellflugzeugen und anderen ferngesteuerten Fahrzeugen eingesetzt. Dies liegt vor allem an seiner Fähigkeit, Stöße zu absorbieren, was es zu einem idealen Material für RC-Flugzeuge für Einsteiger und Amateure macht.

Polypropylen wird bei der Herstellung von Lautsprecherantriebseinheiten verwendet. Seine Verwendung wurde von Ingenieuren der BBC entwickelt und die Patentrechte anschließend von Mission Electronics für den Einsatz in ihrem Mission Freedom Loudspeaker und Mission 737 Renaissance Lautsprecher erworben.

Polypropylenfasern werden als Betonzusatzstoff verwendet, um die Festigkeit zu erhöhen und Risse und Abplatzungen zu reduzieren. In erdbebengefährdeten Gebieten, z. B. in Kalifornien, werden dem Boden PP-Fasern zugesetzt, um die Festigkeit und Dämpfung des Bodens beim Bau der Fundamente von Bauwerken wie Gebäuden, Brücken usw. zu verbessern.

Polypropylen wird in Polypropylenfässern verwendet.

Bekleidung

Polypropylen ist ein wichtiges Polymer, das in Vliesstoffen verwendet wird. Über 50 % davon werden für Windeln oder Hygieneprodukte verwendet, wo es so behandelt wird, dass es Wasser absorbiert (hydrophil) und nicht auf natürliche Weise Wasser abstößt (hydrophob). Zu weiteren interessanten Einsatzmöglichkeiten von Vliesstoffen gehören Filter für Luft, Gase und Flüssigkeiten, bei denen die Fasern zu Blättern oder Bahnen geformt werden können, die zu Patronen oder Schichten gefaltet werden können, die mit unterschiedlichen Wirkungsgraden im Bereich von 0.5 bis 30 Mikrometern filtern. Solche Anwendungen kommen in Häusern als Wasserfilter oder in Klimaanlagenfiltern vor. Die großflächigen und von Natur aus oleophilen Polypropylen-Vliesstoffe sind ideale Absorber von Ölverschmutzungen mit den bekannten schwimmenden Barrieren in der Nähe von Ölverschmutzungen auf Flüssen.

Polypropylen oder „Polypro“ wird für die Herstellung von Basisschichten für kaltes Wetter wie Langarmhemden oder langer Unterwäsche verwendet. Polypropylen wird auch in Warmwetterkleidung verwendet, wo es den Schweiß von der Haut wegtransportiert. In jüngerer Zeit, Polyester hat Polypropylen in diesen Anwendungen beim US-Militär ersetzt, beispielsweise in der ECWCS. Obwohl Kleidung aus Polypropylen nicht leicht entflammbar ist, kann sie schmelzen, was zu schweren Verbrennungen führen kann, wenn der Träger in eine Explosion oder ein Feuer jeglicher Art verwickelt wird. Polypropylen-Unterwäsche ist dafür bekannt, dass sie Körpergerüche zurückhält, die sich dann nur schwer entfernen lassen. Die aktuelle Polyestergeneration hat diesen Nachteil nicht.

Einige Modedesigner haben Polypropylen für die Herstellung von Schmuck und anderen tragbaren Gegenständen adaptiert.

Medizintechnik

Seine häufigste medizinische Anwendung ist das synthetische, nicht resorbierbare Nahtmaterial Prolen.

Polypropylen wird bei der Reparatur von Hernien und Beckenorganprolaps eingesetzt, um den Körper vor neuen Hernien an derselben Stelle zu schützen. Ein kleines Stück des Materials wird über der Bruchstelle unterhalb der Haut angebracht und ist schmerzlos und wird selten, wenn überhaupt, vom Körper abgestoßen. Allerdings wird ein Polypropylennetz das umgebende Gewebe über einen unsicheren Zeitraum von Tagen bis Jahren erodieren. Aus diesem Grund hat die FDA mehrere Warnungen zur Verwendung medizinischer Kits aus Polypropylennetzen für bestimmte Anwendungen bei Beckenorganprolaps herausgegeben, insbesondere wenn sie in unmittelbarer Nähe der Vaginalwand eingeführt werden, da die Zahl der von Patienten gemeldeten netzbedingten Gewebeerosionen kontinuierlich zunimmt in den letzten Jahren. Zuletzt, am 3. Januar 2012, wies die FDA 35 Hersteller dieser Netzprodukte an, die Nebenwirkungen dieser Geräte zu untersuchen.

Ursprünglich galt Polypropylen als inert, es wurde jedoch festgestellt, dass es im Körper abgebaut wird. Das abgebaute Material bildet auf den Maschenfasern eine rindenartige Schale und neigt zur Rissbildung.

EPP-Modellflugzeuge

Seit 2001 erfreuen sich Schaumstoffe aus expandiertem Polypropylen (EPP) zunehmender Beliebtheit und werden als Strukturmaterial in funkgesteuerten Hobbymodellflugzeugen immer beliebter. Im Gegensatz zu expandiertem Polystyrolschaum (EPS), der bröckelig ist und bei Stößen leicht bricht, ist EPP-Schaum in der Lage, kinetische Stöße sehr gut zu absorbieren, ohne zu brechen, behält seine ursprüngliche Form und weist Memory-Form-Eigenschaften auf, die es ihm ermöglichen, innerhalb eines Augenblicks in seine ursprüngliche Form zurückzukehren kurze Zeitspanne. Folglich ist ein ferngesteuertes Modell, dessen Flügel und Rumpf aus EPP-Schaum bestehen, äußerst belastbar und in der Lage, Stöße zu absorbieren, die bei Modellen aus leichteren herkömmlichen Materialien wie Balsa- oder sogar EPS-Schaum zur vollständigen Zerstörung führen würden. EPP-Modelle weisen, wenn sie mit kostengünstigen glasfaserimprägnierten Selbstklebebändern abgedeckt werden, häufig eine deutlich erhöhte mechanische Festigkeit auf, gepaart mit einer Leichtigkeit und Oberflächenbeschaffenheit, die mit denen von Modellen der oben genannten Typen mithalten kann. Darüber hinaus ist EPP chemisch sehr inert und ermöglicht den Einsatz verschiedenster Klebstoffe. EPP lässt sich heiß formen und die Oberflächen können mit Schneidwerkzeugen und Schleifpapier leicht bearbeitet werden. Die Hauptbereiche des Modellbaus, in denen EPP große Akzeptanz gefunden hat, sind die Bereiche:

  • Vom Wind angetriebene Hangsegler
  • Elektrische Profilmodelle für den Innenbereich
  • Handgestartete Segelflugzeuge für Kleinkinder

Im Bereich des Hangsegelns hat sich EPP größter Beliebtheit und Anwendung erfreut, da es den Bau funkgesteuerter Modellsegler mit großer Festigkeit und Manövrierfähigkeit ermöglicht. Infolgedessen sind die Disziplinen Hangkampf (der aktive Prozess, bei dem befreundete Konkurrenten versuchen, ihre Flugzeuge durch direkten Kontakt gegenseitig aus der Luft zu werfen) und Hangmastenrennen alltäglich geworden, was eine direkte Folge der Festigkeitseigenschaften des Materials EPP ist.

Hochbau

Bei der Sanierung der Kathedrale auf Teneriffa, der Kathedrale von La Laguna, in den Jahren 2002–2014 stellte sich heraus, dass Gewölbe und Kuppel in einem eher schlechten Zustand waren. Daher wurden diese Gebäudeteile abgerissen und durch Konstruktionen aus Polypropylen ersetzt. Es wurde berichtet, dass dies das erste Mal war, dass dieses Material in diesem Ausmaß in Gebäuden verwendet wurde.

Recycling

Polypropylen ist recycelbar und trägt die Nummer „5“. Harzidentifikationscode.

Behebung

Viele Gegenstände werden aus Polypropylen hergestellt, gerade weil es widerstandsfähig und beständig gegen die meisten Lösungsmittel und Klebstoffe ist. Außerdem gibt es nur sehr wenige Klebstoffe, die speziell zum Verkleben von PP geeignet sind. Feste PP-Gegenstände, die keiner übermäßigen Biegung unterliegen, können jedoch mit einem Zweikomponenten-Epoxidkleber oder mit Heißklebepistolen zufriedenstellend verbunden werden. Die Vorbereitung ist wichtig und oft hilft es, die Oberfläche mit einer Feile, Schmirgelpapier oder einem anderen Schleifmittel aufzurauen, um eine bessere Haftung des Klebers zu gewährleisten. Es wird außerdem empfohlen, vor dem Kleben mit Lösungsbenzin oder ähnlichem Alkohol zu reinigen, um Öle oder andere Verunreinigungen zu entfernen. Möglicherweise sind einige Experimente erforderlich. Es gibt auch einige Industrieklebstoffe für PP, diese sind jedoch insbesondere im Einzelhandel schwer zu finden.

PP kann im Schnellschweißverfahren geschmolzen werden. Beim Schnellschweißen ist das Kunststoffschweißgerät, das in Aussehen und Leistung einem Lötkolben ähnelt, mit einem Zuführrohr für den Kunststoffschweißdraht ausgestattet. Die Schnellspitze erhitzt den Stab und das Substrat und drückt gleichzeitig den geschmolzenen Schweißstab in Position. In die Verbindung wird eine Raupe aus erweichtem Kunststoff eingelegt und die Teile und der Schweißdraht verschmelzen. Bei Polypropylen muss der geschmolzene Schweißdraht mit dem halbgeschmolzenen Grundmaterial „vermischt“ werden, das hergestellt oder repariert wird. Eine Speed-Tip-„Pistole“ ist im Wesentlichen ein Lötkolben mit einer breiten, flachen Spitze, mit der die Schweißnaht und das Füllmaterial geschmolzen werden können, um eine Verbindung herzustellen.

Gesundheitliche Bedenken

Die Umweltarbeitsgruppe stuft PP als gering bis mäßig gefährlich ein. PP ist spinngefärbt, zum Färben wird im Gegensatz zu Baumwolle kein Wasser verwendet.

Im Jahr 2008 behaupteten Forscher in Kanada, dass quaternäre Ammoniumbiozide und Oleamid aus bestimmten Laborgeräten aus Polypropylen austraten, was die Versuchsergebnisse beeinträchtigte. Da Polypropylen in einer Vielzahl von Lebensmittelbehältern, beispielsweise für Joghurt, verwendet wird, sagte der Mediensprecher von Health Canada, Paul Duchesne, dass die Abteilung die Ergebnisse prüfen werde, um festzustellen, ob Maßnahmen zum Schutz der Verbraucher erforderlich seien.

TOP

VERGESSEN SIE IHRE DETAILS?