Polipropilén

Izotaktikus polipropilén
Azonosítás
IUPAC név poli (1-metil-etilén)
Szinonimák

izotaktikus polipropén, rövidítés PP (vagy PPi)

N o CAS 9003-07-0
N o ECHA 100,117,813
Mosoly C ([C @@ H] (C) *) *
PubChem , 3D nézet
Kémiai tulajdonságok
Képlet (C 3 H 6 ) N
Fizikai tulajdonságok
T ° üveg átmenet ~ -10  ° C
T ° fúzió 145  , hogy  175  ° C-on
Oldhatósági paraméter δ 18,8  MPa 1/2 ( 25  ° C );

16,8 - 18,8  J 1/2  cm −3/2

Térfogat ~ 0,9  g cm -3
Termokémia
C o

egyenlet:
Hőkapacitása gáz J · mol -1 · K -1 és hőmérséklet kelvinben, 90-től 1500 K.
Számított értékek:
64,994 J · mol -1 · K -1 25 ° C-on

T
(K)
T
(° C)
C o
C o
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 o
C o
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
Elektronikus tulajdonságok
Dielektromos állandó 2,3 ( 1  kHz , 25  ° C )
2,3 ( 1  MHz , 25  ° C )
2,3 ( 1  GHz , 25  ° C )
Kristályográfia
Kristály rendszer propellerek; monoklinikus rendszer (főleg)
Optikai tulajdonságok
Törésmutató  1.49
Óvintézkedések
WHMIS

Ellenőrizetlen termékEzt a terméket nem ellenőrzik a WHMIS osztályozási kritériumai.
IARC osztályozás
3. csoport: Emberre nézve rákkeltő hatása nem osztályozható
Ökotoxikológia
DL 50 > 99 000  mg / kg (patkány, iv. )
> 110 000  mg / kg (patkány, ip )
Egység SI és STP hiányában.

A polipropilén (vagy polipropilén ) izotaktikus , PP szimbólum (vagy PPi) és a kémiai képlet (-CH 2 -CH (CH 3 ) -) N , egy polimer , hőre lágyuló , félkristályos magas fogyasztás (palack, bútorok,  stb ). A fáradtsággal szembeni kivételes ellenállása miatt a deformálódó alkatrészek számára választott anyag (például a fedél és a doboz közötti csukló).

Az izotaktikus polipropilén egy poliolefin eredő koordinatív polimerizációs a propilén monomerek [(CH 2 = CH-CH 3 )] jelenlétében katalizátorok , elsősorban a következő Ziegler-Natta-katalízissel .

Történelmi

Giulio Natta olasz vegyész és Karl Ziegler német vegyész 1954 márciusában szabályos geometriai kristályos szerkezetű polipropilént kapott. Natta az "izotaktikus" kifejezést használja ennek a polimernek a leírására. Az izotaktikus polimer láncai összeállhatnak rendezett szilárd anyaggá.

Később sztereospecifikus katalizátorokat fejleszt ki, amelyek lehetővé teszik az ilyen polimerek szisztematikus előállítását.

Lásd még John Paul Hogan és Robert Banks .

A szindiotaktikus polipropént (PP) 1992-től iparosították.

Fizikai tulajdonságok

Az „  injekciós  ” minőségű polipropilén könnyen újrahasznosítható  ; éppen ellenkezőleg, a „film” minőségű PP-t sokkal nehezebb újrahasznosítani, főleg, ha nyomtatják.

A polipropilén áttetsző vagy átlátszatlan, hidrofób , kemény, félmerev és nagyon kopásálló .

Mechanikai tulajdonságainak növelése érdekében gyakran üvegszállal terhelik, általában 10-30% -ig.

A habosított polipropilén, az EPP angol rövidítéssel vagy az EN ISO 1043-1 szabvány szerinti PP-E rövidítéssel, fehér hab, amely hasonlít a habosított polisztirolhoz , de olyan alakmemóriával rendelkezik, amely lehetővé teszi, hogy törés nélkül deformálódjon és megtartsa szerkezetét.

A propilén képezhet homopolimereket (polipropilén), véletlenszerű kopolimereket vagy blokk-kopolimereket. A leggyakrabban használt komonomer az etilén az elasztomer poliolefinek, például az etilén-propilén (EPR vagy EPM) és az etilén-propilén-dién monomer ( EPDM ) előállításához.

A taktikától függően a polipropilén lehet:

Fokozat Ataktikus (PPa) Szindiotaktikus (PP) Izotaktikus (PPi)
Dátum 1 re gyártás 1992 1954: Giulio Natta és Karl Rehn
Polimerizáció Metallocénnel katalizálva Ziegler-Natta katalízis
Kristályossági ráta Amorf (~ 0%) Közepes kristályosság (30 - 40%) Nagy kristályosság (70-80%)
Sűrűség 0,85-0,90 0,89 - 0,91 0,92-0,94
Olvadáspont ( F ) Nem 130  ° C (30% -os kristályosság esetén) 150  ° C-on 171  ° C tökéletesen izotaktikus PP esetén.
160  , hogy  166  ° C-on kereskedelmi osztályokba.
Üvegesedési hőmérséklet ( T v ) -6  ° C -4  ° C -18  ° C
Érdeklődés Alacsony mechanikai ellenállást mutat és csekély az ipari érdeklődés Nem sok Áramlatok

Alkalmazások

Számos öntött polipropilén alkatrész van az autóiparban, beleértve a lökhárítókat, a műszerfalakat, a belső burkolatot, valamint az üzemanyag- és fékfolyadéktartályokat. A polipropilént gyakran használják az élelmiszer-csomagolásban zsírokkal szembeni ellenálló képessége miatt ( pl. Vaj csomagolás) és fényes megjelenése miatt. Kárpitszövetek, eldobható professzionális ruházat (festékruhák, szálkák, műtéti maszkok stb. ), Nagy szilárdságú szövött táskák , geotextíliák és geomembránok gyártására is használják   ; ez is megtalálható, mint rostok szintetikus kötelek és szőnyegek. Az ivószalmaszálak polipropilénből készülnek.

Névleges hossza 6- a 18-  mm-es , a polipropilén szál a adjuváns ideális beton csökkenteni a plasztikus zsugorodás , repedés és a repedések, és fokozza a felületi tulajdonságok. A szálak nem helyettesítik a hagyományos acélszerkezeti megerősítést vagy a szokásos cementkötési módszereket , de nagyon gyakran lehetséges a hálót ezekkel a szálakkal helyettesíteni .

Több ország adott ki polipropilén bankjegyeket , köztük Kanada , Szingapúr , Ausztrália , Mexikó és Izrael .

Könnyítésére és merevségének növelésére hullámkartonhoz hasonlóan formázható  ; celluláris polipropilénnek (PPA) nevezik. Szerkezete is lehet Méhsejt ( méhsejtes angol).

A habosított polipropilént a repülőgép- modellek gyártásához használják kis modellek (kevesebb, mint egy méter szárnyfesztávolság) gyártásához . Mechanikai tulajdonságainak (könnyedség, rugalmasság és alakmemória) köszönhetően lehetővé teszi olyan modellek létrehozását, amelyek nagyon ellenállnak az ütéseknek és könnyen javíthatók (gyors kötés cianoakrilát ragasztóval ).

Az elektrotechnika és az elektronika területén a polipropilénnek számos alkalmazása van. Például, mint a szigetelés a transzformátorok , a burkolatok, a fia és a kábeleket és a dielektromos a kondenzátorok a műanyag fólia és teljesítménykondenzátor.

Előnyök és hátrányok

A polipropilénnek számos előnye van: olcsó, élelmiszeripari (szagtalan és nem mérgező), szakadásálló, nagyon ellenáll a fáradtságnak és hajlításnak (zsanérok gyártása), nagyon alacsony sűrűségű, kémiailag inert, sterilizálható és újrahasznosítható . Kiváló elektromos szigetelő , amely alternatívája a PVC- nek az alacsony füstkábelek gyártásához .

Másrészt alacsony hőmérsékleten törékeny (törékeny) (mert üvegesedési hőmérséklete (T v ) közel a szobahőmérséklethez), érzékeny az UV-fényre , kevésbé ellenáll az oxidációnak, mint a polietilén, és nehezen tapad.

A polipropilén rugalmassága javítható a PPi keverésével EPR vagy EPDM elasztomerekkel.

Tömeges termelése a környezeti hatások és az olajfogyasztás , valamint az üvegházhatású gázok kibocsátásának forrása . Nyomtatása vagy bizonyos adalékanyagai (szálak, égésgátlók - a nehézfémek néhány éve tiltottak) megnehezítheti vagy ellehetetlenítheti az újrafeldolgozást.

Az előleget a környezetbarát tervezés a műanyagiparban megkönnyítheti a válogatás és újrahasznosítás ez az anyag.

Kereskedelmi

2014-ben Franciaország a polipropilén (homo- és kopolimer) exportőre volt.

Átlagos kereskedelem volumene (tonna havonta)
típus Importálás Export
Kopolimer 26 819 42 455
Homopolimer 33 265 44,800

2014-ben a homopolimer megfigyelt átlagára 1 300  € / t volt .

Megjegyzések és hivatkozások

  1. (a) James E. Mark, fizikai tulajdonságai: Polymer Handbook , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  p. ( ISBN  978-0-387-69002-5 és 0-387-69002-6 , online olvasás ) , p.  294.
  2. (a) Jozef Bicerano, Prediction a polimer tulajdonságok , New York, Marcel Dekker ,2002, 3 e  . , 746  p. ( ISBN  0-8247-0821-0 ) , p.  196.
  3. (a) Carl L. yaws, Handbook of termodinamikai diagramok: Szerves vegyületek C8 C28 , vol.  1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  p. ( ISBN  0-88415-857-8 ).
  4. (in) David R. LiDE, CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press,2009, 90 th  ed. , 2804  p. , Keménytáblás ( ISBN  978-1-4200-9084-0 ).
  5. (in) JG Speight, Norbert Adolph Lange Lange a Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 th  ed. , 1623  p. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , p.  2.807.
  6. IARC humán rákkeltő kockázatok értékelésével foglalkozó munkacsoport , „  Globális karcinogenitási felmérések az emberek számára, 3. csoport: Nem osztályozhatók az emberre néző rákkeltő hatásuk miatt  ” , a monographs.iarc.fr , IARC,2009. január 16(megtekintés : 2009. augusztus 22. ) .
  7. „  polipropilén  ” az adatbázis a vegyi anyagok Reptox a CSST (Quebec szervezet felelős a munkahelyi biztonság és egészségvédelem), elérhető április 25, 2009.
  8. (in) "  PP  " a ChemIDplus- on (hozzáférés: 2009. február 8.).
  9. (in) Peter JT Morris, Polymer Úttörők , Chemical Heritage Foundation, 2005, p.  76.
  10. Változás, amely kiemeli ennek a félkristályos polimernek a modulus hirtelen csökkenését az olvadási hőmérséklet közeledtével.
  11. (de) Gottfried W Ehrenstein, Polymer-Werkstoffe: Struktur: Eigenschaften: Anwendung; mit 22 Tabellen , München Wien, Hanser, koll.  "Studientexte Kunststofftechnik",1999, 262  p. ( ISBN  978-3-446-21161-2 és 3-446-21161-6 , OCLC  76027914 )( Google Könyvek ).
  12. DW van Krevelen és Klaas akkor Nijenhuis, tulajdonságai polimerek , 4 -én  ed. , 2009.
  13. "A teljesítményelektronika kondenzátorainak katalógusa" [PDF] .
  14. "  Az import / export kereskedelem mutatója  " , a Vámigazgatóságon. Adja meg NC8 = 39021000 (hozzáférés : 2015. augusztus 7. ) .

Kapcsolódó cikkek