A propilén polimerizációjával szintetizálódik a polipropilén.
A polipropilén makromolekulák 5000 és 20 000 monomer egységet tartalmaznak. Az egyes szekunder szénatomokhoz csatlakozó metilcsoportok sztérikus elrendezése változhat. Ha az összes metilcsoport a molekulalánc azonos oldalán helyezkedik el, a terméket izotaktikus polipropilénnek nevezik. Csak az izotaktikus polipropilén az, amely minden szükséges követelményt teljesít ahhoz, hogy szilárd tárgyak előállításához felhasználható legyen.
A sztereoreguláris szerkezet megkönnyíti a kristályos szegmensek kialakulását. Az előmunkálási körülményektől függően 50-70 %-os kristályosság érhető el a formázott alkatrészekben. A molekulaláncok ritkán épülnek be teljesen a kristályos szegmensekbe, mivel nem izotaktikus részeket tartalmaznak, és ezért nem képesek kristályosodni. Ezért ezekre a láncokra a “részben” kristályos kifejezést használják. Míg az amorf dezorganizált szegmensek nagy mozgékonyságot tartanak fenn, addig a kristályos szerkezet nagy ellenállást és merevséget eredményez a másodlagos erőkkel szemben. Az izotaktikus polipropilén tehát olyan hőre lágyuló anyag, amely viszonylag nagy merevséget és rugalmasságot mutat, még a másodrendű átmeneti hőmérséklet felett is.
A polipropilén a polimereknek nevezett anyagok nagyobb csoportjának része. A polimer egy nagy molekula, amely sok egyszerű kémiai egységből áll, amelyeket általában szerkezeti egységeknek vagy monomereknek neveznek.
A polipropilén az egyik legsokoldalúbb hőre lágyuló polimer. Két szerepet vállal: műanyagként és szálként. Ráadásul a magas fogyasztása és alacsony ára miatt az árucikknek tekintett polimerek csoportjába tartozik.
A Cuyolen esetében minden szerkezeti egység kapcsolódik a másik kettőhöz. Az eredmény egy lineáris polimer:
A polipropilén szerkezeti egysége aszimmetrikus. Láncai a metilcsoport és a hidrogénatom megfelelő helyzete szerint három alapszerkezetet alkothatnak: izotaktikus, szindiotaktikus és ataktikus, ahogy az alábbi képen látható.
Cuyolen és Cuyotec termékeinkben az izotaktikus szerkezet uralkodik. Az ataktikus anyagok aránya az anyag 1 és 5 % között mozog. Ennek a túlsúlynak az oka a gyártási eljárásában (Novolen) rejlik, amelyből a termékek (homopolimerek, blokk kopolimerek, random kopolimerek és terpolimerek) széles spektrumát nyerik. Az említett termékek olyan tulajdonságok kombinációját teszik lehetővé, amelyek alkalmassá teszik őket számos és különböző alkalmazáshoz.
A polipropilén típusai
A- Homopolimer (propilén):
Azonos kémiai összetételű (csak propilénmolekulákból álló) polimerláncok alkotják. Mivel a propilénmolekula aszimmetrikus, beépítése és későbbi elrendezése a láncban a metilcsoportok (CH3) és a hidrogénatomok (H) megfelelő helyzete szerint háromféle alapszerkezetet hozhat létre: izotaktikus, ataktikus és szindiotaktikus.
A Cuyolen és Cuyotec homopolimerekben az izotaktikus szerkezet uralkodik, nagyfokú átlagos kristályosságot generálva, ami nagy merevséget eredményez.
B- Random kopolimer (propilén-etilén):
A polimerlánc különböző kémiai összetételű. A láncban véletlenszerűen elhelyezkedő komonomer molekulákkal (etilén) összekapcsolt polipropilén szegmensek alkotják. Így az anyag kristályossága csökken, ami nagy átlátszóságot és alacsonyabb olvadáspontot okoz.
C- Impact kopolimer (propilén-etilén):
A Novolen-eljárásban ennek az anyagnak az előállítása két egymás utáni függőleges reaktor kaszkádjával történik. Az első reaktorban a kopolimer mátrixot (vagy PP homopolimert) állítják elő, majd a második reaktorba töltik, ahol az első reaktorból származó nem reaktív propilén kopolimerizálódik a második reaktorba adagolt etilénnel. A második reaktorban a kopolimerizációs reakció következményeként keletkező gumi még nagyon alacsony hőmérsékleten is nagy szilárdságot biztosít az anyagnak.
D- Terpolimerek (propilén-etilén-1, bután):
Az ilyen típusú anyagoknál, akárcsak a blokk- és véletlenszerű kopolimereknél, a polimerlánc különböző kémiai összetételű. A propilén szegmensekből áll, amelyekhez a termopolimerizációban részt vevő bármelyik komonomer (etilén és 1-bután) molekulái kapcsolódnak, és amelyek véletlenszerűen helyezkednek el a láncban. Így az anyag kristályossági foka csökken a komonomerek polimerláncokba történő beépítése miatt, így jelentősen javulnak a tömítési tulajdonságok.
