Polypropylen

Ved polymerisering af propylen fremstilles polypropylen.

Makromolekylerne af polypropylen indeholder fra 5.000 til 20.000 monomerenheder. Den steriske anordning af den methylgruppe, der er forbundet i hvert sekundært kulstofatom, kan variere. Hvis alle methylgrupperne er orienteret mod den samme side af molekylkæden, kaldes produktet isotaktisk polypropylen. Det er kun den isotaktiske polypropylen, der opfylder alle de nødvendige krav for at kunne anvendes til fremstilling af faste genstande.
Den stereoregulære struktur letter udviklingen af krystallinske segmenter. Afhængigt af forbehandlingsbetingelserne opnås en krystallinitet på 50 til 70 % i formstøbte dele. Molekylkæderne er sjældent fuldt integreret i de krystallinske segmenter, da de indeholder ikke-isotaktiske dele og derfor ikke er i stand til at krystallisere. Derfor anvendes udtrykket “delvis” krystallinsk for disse kæder. Mens amorfe desorganiserede segmenter bevarer en stor mobilitet, giver den krystallinske struktur en høj modstandsdygtighed og stivhed over for sekundære kræfter. Isotaktisk polypropylen er således et termoplastisk materiale, der har en relativt høj stivhed og elasticitet, selv over overgangstemperaturen for anden orden.

Polypropylen er en del af en større gruppe af materialer, der kaldes polymerer. En polymer er et stort molekyle, der er sammensat af mange enkle kemiske enheder, der generelt kaldes strukturelle enheder eller monomerer.
Polypropylen er et af de mest alsidige termoplastiske polymerer på markedet. Det påtager sig to roller: som plast og som fiber. Desuden indgår det i gruppen af polymerer, der betragtes som råvarer på grund af dets høje forbrug og lave pris.
For Cuyolens vedkommende er hver strukturel enhed forbundet med de to andre. Resultatet er en lineær polymer:

Den estrukturelle enhed i polypropylen er asymmetrisk. Dens kæder kan danne tre grundstrukturer alt efter den tilsvarende position af methylgruppen og hydrogenatomet: isotaktisk, syndiotaktisk og ataktisk som vist på følgende billede.

Den isotaktiske struktur er fremherskende i vores Cuyolen- og Cuyotec-produkter. Andelen af ataktisk materiale varierer fra 1 % til 5 % af materialet. Årsagen til denne overvægt skyldes produktionsprocessen (Novolen), hvorfra der fås et bredt spektrum af produkter (homopolymerer, blokcopolymerer, tilfældige copolymerer og terpolymerer). Disse produkter giver mulighed for en kombination af egenskaber, der gør dem egnede til mange og forskellige anvendelser.

Typer af polypropylen

A- Homopolymer (propylen):

De er sammensat af polymere kæder, der har samme kemiske sammensætning (kun dannet af propylenmolekyler). Da propylenmolekylet er asymmetrisk, kan dets indbygning og senere placering i kæden give tre typer grundstrukturer, alt efter den tilsvarende placering af methylgrupperne (CH3) og hydrogenatomerne (H): isotaktisk, ataktisk og syndiotaktisk.
Den isotaktiske struktur er fremherskende i Cuyolen- og Cuyotec-homopolymerer og giver en høj grad af gennemsnitlig krystallinitet, hvilket resulterer i høj stivhed.

B- Random copolymer (propylen-ethylen):

Polymerkæden har forskellig kemisk sammensætning. Den er dannet af polypropylensegmenter, der er forbundet med comonomer-molekyler (ethylen), som er placeret tilfældigt i kæden. Dermed er materialets krystallinitet reduceret, hvilket medfører høj gennemsigtighed og et lavere smeltepunkt.

C- Impact Copolymer (propylen-ethylen):

I Novolen-processen fremstilles dette materiale ved hjælp af en kaskade af to vertikale reaktorer i rækkefølge. I den første reaktor fremstilles copolymermatrixen (eller PP-homopolymeren), som derefter ledes over i den anden reaktor, hvor den ikke-reaktive propylen fra den første reaktor copolymeriseres med ethylen, der tilsættes til den anden reaktor. Den gummi, der produceres i den anden reaktor som følge af copolymeriseringsreaktionen, giver materialet en høj sejhed, selv ved meget lave temperaturer.

D- Terpolymerer (propylen-ethylen-1, butan):

I denne type materialer, som i blok- og tilfældige copolymerer, har den polymere kæde forskellig kemisk sammensætning. Den består af propylensegmenter, der er forbundet med molekyler af en af de comonomerer (ethylen og 1-butan), som deltager i termopolymerisationen, og som er placeret tilfældigt i kæden. Materialets krystallinitetsgrad reduceres således som følge af indarbejdelsen af comonomerer i de polymere kæder for at forbedre forseglingsegenskaberne betydeligt.

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.