polipropilen

izotaktik polipropilen
Kimlik
IUPAC adı poli (1-metiletilen)
Eş anlamlı

izotaktik polipropen, kısaltması PP (veya PPi)

N O CAS 9003-07-0
K O AKA 100.117.813
gülümser C ([C @@ H] (C) *) *
PubChem , 3D görünüm
Kimyasal özellikler
formül (Cı- 3 , H 6 ) , n
Fiziki ozellikleri
T ° cam geçiş ~ -10  °C
T ° füzyon 145  ila  175  ° C
Çözünürlük parametresi δ 18.8  MPa 1/2 ( 25  °C );

16,8 - 18,8  J 1/2  cm -3/2

hacimsel kütle ~ 0.9  gr cm -3
Termokimya
C p

denklem:
Gazın J · mol -1 · K -1 cinsinden ısı kapasitesi ve Kelvin cinsinden sıcaklık, 90 ila 1.500 K.
Hesaplanan değerler: 25 ° C'de
64,994 J · mol -1 · K -1 .

T
(K)
T
(° C)
C p
C p
90 -183.15 39,243 933
184 -89.15 49 952 1 187
231 -42.15 55.948 1330
278 4.85 62 234 1.479
325 51.85 68 715 1.633
372 98.85 75.303 1.790
419 145.85 81.920 1.947
466 192.85 88.493 2 103
513 239,85 94 957 2 257
560 286.85 101.254 2 406
607 333,85 107 333 2.551
654 380.85 113.153 2.689
701 427,85 118.677 2.820
748 474.85 123 878 2 944
795 521.85 128 734 3 059
T
(K)
T
(° C)
C p
C p
842 568.85 133 233 3 166
889 615.85 137.367 3 264
936 662.85 141 140 3 354
983 709.85 144.559 3 435
1.030 756.85 147.640 3.509
1.077 803.85 150.407 3.574
1,124 850,85 152.891 3 633
1.171 897.85 155 130 3.687
1218 944.85 157 170 3.735
1.265 991.85 159.063 3.780
1312 1038.85 160 871 3 823
1.359 1.085.85 162.660 3.866
1.406 1132.85 164.507 3.909
1.453 1.179.85 166.492 3 957
1500 1 226.85 168.707 4.009
elektronik özellikler
Dielektrik sabiti 2.3 ( 1  kHz , 25  ° C )
2.3 ( 1  MHz , 25  ° C )
2.3 ( 1  GHz , 25  ° C )
kristalografi
kristal sistemi pervaneler; monoklinik sistem (esas olarak)
Optik özellikler
Kırılma indisi  1.49
Önlemler
WHMIS

Kontrolsüz ürünBu ürün WHMIS sınıflandırma kriterlerine göre kontrol edilmemektedir.
IARC Sınıflandırması
Grup 3: İnsanlar için kanserojenliği açısından sınıflandırılamaz
ekotoksikoloji
DL 50 > 99.000  mg/kg (sıçan, iv )
> 110.000  mg/kg (sıçan, ip )
Aksi belirtilmedikçe SI ve STP birimleri .

Polipropilen (veya polipropilen ) izotaktik , PP sembolü (veya PPi) ve kimyasal formül (-CH 2 -CH (CH 3 ) -) , n , bir polimerik termoplastik yarı kristalize yüksek tüketimi (şişe, mobilya,  vs. ). Yorulmaya karşı olağanüstü direnci, deforme edilmesi gereken parçalar için tercih edilen bir malzeme olmasını sağlar (örneğin, bir kapak ve bir kutu arasındaki eklem).

İzotaktik polipropilen olan poliolefin kaynaklanan koordinatif polimerizasyon arasında propilen monomer [(CH 2 = CH-CH 3 )] varlığında, katalizörler temel olarak aşağıdaki, Ziegler-Natta katalizi .

Tarihi

İtalyan kimyager Giulio Natta ve Alman kimyager Karl Ziegler, Mart 1954'te düzenli geometrik kristal yapıya sahip bir polipropilen elde ettiler . Natta, bu polimeri tanımlamak için "izotaktik" terimini kullanır. Bir izotaktik polimerin zincirleri, sıralı bir katı oluşturmak için bir araya gelebilir.

Daha sonra, bu tür polimerlerin sistematik üretimine izin veren stereospesifik katalizörler geliştirecektir.

Ayrıca bkz. John Paul Hogan ve Robert Banks .

Sindiotaktik polipropen (PP'ler) 1992'den itibaren sanayileşmiştir.

Fiziki ozellikleri

“  Enjeksiyon  ” sınıfı polipropilen çok kolay geri dönüştürülebilir  ; aksine, “film” sınıfı PP'nin geri dönüştürülmesi, özellikle de basılmışsa çok daha zordur.

Polipropilen yarı saydamdır, opaktır, hidrofobiktir , serttir, yarı serttir ve aşınmaya karşı çok dayanıklıdır .

Mekanik özelliklerini arttırmak için , genel olarak %10 ila %30'a kadar cam elyafı ile yüklenmesi yaygındır .

İngilizce EPP veya EN ISO 1043-1 standardına göre PP-E kısaltması ile genişletilmiş polipropilen, genleşmiş polistirene benzeyen beyaz bir köpüktür , ancak kırılmadan deforme olmasına ve yapısını korumasına izin veren bir şekil hafızasına sahiptir.

Propilen, homopolimerler (polipropilen), rastgele kopolimerler veya "blok" kopolimerler oluşturabilir. En çok kullanılan komonomer , etilen -propilen (EPR veya EPM) ve etilen-propilen-dien monomeri ( EPDM ) gibi elastomerik poliolefinleri vermek üzere etilendir .

Taktikliğine bağlı olarak polipropilen şunlar olabilir:

derece Ataktik (PPa) Sindiotaktik (PP'ler) İzotaktik (PPi)
Tarih 1 yeniden üretim 1992 1954: Giulio Natta ve Karl Rehn
polimerizasyon Metalosen ile katalize edilir Ziegler-Natta katalizi
kristallik oranı Amorf (~ 0%) Orta kristallik (%30 - 40) Yüksek kristallik (%70 - 80)
Yoğunluk 0,85 ila 0,90 0,89 ila 0,91 0,92 ila 0,94
Erime sıcaklığı ( F ) Hayır 130  °C (%30 kristallik için) 150  °C'de Mükemmel izotaktik bir PP için 171  °C . Ticari kaliteler için
160  ila  166  °C .
Cam geçiş sıcaklığı ( T v ) -6  °C -4  °C -18  °C
Faiz Düşük bir mekanik direnç gösterir ve çok az endüstriyel ilgiye sahiptir Çok değil Akımlar

Uygulamalar

Tamponlar, gösterge panelleri, iç döşeme ve yakıt ve fren hidroliği depoları dahil olmak üzere otomotiv endüstrisi için birçok kalıplanmış polipropilen parça bulunmaktadır. Polipropilen, yağa karşı direnci ( örneğin tereyağı ambalajı) ve parlak görünümü nedeniyle gıda ambalajlarında sıklıkla kullanılır . Döşemelik kumaşlar, tek kullanımlık profesyonel giysiler (boya takımları, charlottelar, cerrahi maskeler vb. ), yüksek mukavemetli dokuma çantalar , jeotekstiller ve geomembranların imalatında da kullanılır   ; sentetik iplerde ve halılarda da lif olarak bulunur . Of pipet ve polipropilen malzemeden yapılmıştır.

Nominal uzunluğu 6 ila 18  mm olan polipropilen elyaf, betonda plastik büzülmeyi , çatlamayı ve çatlakları azaltmak ve yüzey özelliklerini geliştirmek için ideal bir adjuvandır . Lifler, geleneksel çelik yapı güçlendirme veya zamanki yerine geçmez olan çimento ayar yöntemlerinin , ama yerine çok sık mümkündür örgü bu liflerle.

Kanada , Singapur , Avustralya , Meksika ve İsrail dahil olmak üzere birçok ülke polipropilen banknotlar yayınladı .

Sertliğini arttırırken hafifletmek için oluklu mukavva gibi kalıplanabilir  ; hücresel polipropilen (PPA) olarak adlandırılır. Ayrıca Honeycomb ( Honeycomb English) yapısına sahip olabilir .

Genişletilmiş polipropilen, model uçaklarda küçük modeller (bir metreden daha az kanat açıklığı) oluşturmak için kullanılır. Mekanik özellikleri (hafiflik, esneklik ve şekil hafızası) sayesinde darbelere karşı çok dayanıklı ve tamiri kolay ( siyanoakrilat yapıştırıcı ile hızlı yapıştırma ) modeller oluşturmayı mümkün kılar .

Elektrik mühendisliği ve elektronik alanlarında polipropilenin birçok uygulaması vardır. Örneğin, olarak yalıtım içinde transformatörler kılıfı için, oğul ve kablolar gibi dielektrik ait kapasitörler de plastik film ve güç kapasitörler.

Avantajlar ve dezavantajlar

Polipropilenin birçok avantajı vardır: ucuzdur, gıdada kullanılabilir (kokusuz ve toksik değildir), yırtılmaz, yorulmaya ve bükülmeye karşı çok dirençlidir (menteşe üretimi), çok düşük yoğunlukludur, kimyasal olarak inerttir, sterilize edilebilir ve geri dönüştürülebilir . Aynı zamanda , düşük dumanlı kabloların üretiminde PVC kullanımına bir alternatif olan mükemmel bir elektrik yalıtkanıdır .

Öte yandan, düşük sıcaklıkta kırılgan (kırılgan) ( cam geçiş sıcaklığı (T v ) oda sıcaklığına yakın olduğu için), UV'ye duyarlı , polietilene göre oksidasyona karşı daha az dirençli ve yapışması zordur.

Esnekliği polipropilen EPR veya EPDM elastomerleri ile PPi karıştırılarak geliştirilebilir.

Seri üretimi, çevresel etki ve petrol tüketiminin yanı sıra sera gazı emisyonlarının kaynağıdır . Baskısı veya bazı katkı maddeleri (lifler, alev geciktiriciler - ağır metaller birkaç yıldır yasaklanmıştır) geri dönüşümü karlı bir şekilde zorlaştırabilir veya imkansız hale getirebilir.

Gelişmeler EcoDesign içinde plastik sektörünün sıralama ve bu malzemenin geri dönüşüm kolaylaştırabilir.

Ticaret

2014 yılında Fransa, polipropilen (homo- ve kopolimer) ihracatçısıydı.

Ortalama ticaret hacmi (ton/ay)
Tür İthalat İhracat
kopolimer 26 819 42 455
homopolimer 33 265 44.800

2014 yılında, homopolimerin gözlemlenen ortalama fiyatı 1.300  € / ton idi .

Notlar ve referanslar

  1. (içinde) James E. Mark, Polimer El Kitabının Fiziksel Özellikleri , Springer,2007, 2 nci  baskı. , 1076  s. ( ISBN  978-0-387-69002-5 ve 0-387-69002-6 , çevrimiçi okuyun ) , s.  294.
  2. (in) Jozef Bicerano, Polimer özelliklerinin tahmini , New York, Marcel Dekker ,2002, 3 e  ed. , 746  s. ( ISBN  0-8247-0821-0 ) , s.  196.
  3. (in) Carl L. Yaws, Termodinamik Diyagramlar El Kitabı: Organik Bileşikler C8 ila C28 , cilt.  1, Huston, Teksas, Körfez Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 ).
  4. (içinde) David R. Lide, CRC Kimya ve Fizik El Kitabı , CRC Press,2009, 90 inci  baskı. , 2804  s. , Ciltli ( ISBN  978-1-4200-9084-0 ).
  5. (içinde) JG Speight, Norbert Adolph Lange, Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 inci  baskı. , 1623  s. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , s.  2.807.
  6. İnsanlara Yönelik Kanserojen Risklerin Değerlendirilmesine ilişkin IARC Çalışma Grubu , “  İnsanlar için Küresel Kanserojenlik Değerlendirmeleri, Grup 3: İnsanlar İçin Kanserojenliklerine Göre Sınıflandırılamayanlar  ” , monographs.iarc.fr , IARC,16 Ocak 2009( 22 Ağustos 2009'da erişildi ) .
  7. Polipropilen  kimyasallar veritabanında" Reptox ait CSST 25 Nisan 2009 erişilen (iş güvenliği ve sağlığı sorumlu Quebec örgütü).
  8. (in) "  PP  " üzerine ChemIDplus (8 Şubat 2009 erişilir).
  9. (içinde) Peter JT Morris, Polymer Pioneers , Chemical Heritage Foundation, 2005, s.  76.
  10. Erime sıcaklığı yaklaştıkça bu yarı kristal polimerin modülündeki ani düşüşü vurgulayan varyasyon .
  11. (de) Gottfried W Ehrenstein, Polymer-Werkstoffe: Struktur: Eigenschaften: Anwendung; mit 22 Tabellen , München Wien, Hanser, col.  "Studientexte Kunststofftechnik",1999, 262  s. ( ISBN  978-3-446-21161-2 ve 3-446-21161-6 , OCLC  76027914 )( Google Kitaplar ).
  12. DW van Krevelen ve Klaas sen Nijenhuis, Polimerlerin Özellikleri , 4 th  ed. , 2009.
  13. "Güç elektroniği için kapasitörler dizini" [PDF] .
  14. "  İthalat/ihracat ticaret göstergesi  " , Gümrük Genel Müdürlüğü'nde. NC8 = 39021000'i belirtin ( 7 Ağustos 2015'te erişildi ) .

İlgili Makaleler