Polypropylene hay nhựa pp là gì? Tất cả được tổng hợp trong bài viết về Nhựa PP, loại nhựa được ứng dụng phổ biến nhất hiện nay.

Bạn đang xem: Propylene là gì


Nhựa PP là gì?

Nhựa PP hay còn được gọi là polypropene, là một loại cao su tổng hợp, polymer (nhựa) nhiệt dẻo. Được sản xuất thông qua quá trình trùng hợp từ các monome propylene. Polypropylene thuộc nhóm polyolefin và là một phần tinh thể và không phân cực. Tính chất của nó tương tự như polyethylene (nhựa PE), nhưng cứng hơn một chút và chịu nhiệt tốt hơn.

*
Công thức hoá học nhựa PP

Nhựa PP có công thức hoá học là (C3H6)n, là một vật liệu màu trắng, chắc chắn về mặt cơ học và có độ bền hoá học cao. Nhựa PP là loại nhựa hàng hóa được sản xuất rộng rãi thứ hai sau nhựa PE.


Thông số thuộc tính của nhựa PP

Công thức phân tử: (C3H6)nTỷ trọng PP vô định hình: 0.85 g/cm3PP tinh thể: 0.95 g/cm3Độ giãn dài: 250 – 700 %Độ bền kéo: 30 – 40 N/mm2Độ dai va đập: 3.28 – 5.9 kJ/m2Điểm nóng chảy : 130 °C ~ 165 °C.

Nhựa PP có độc hại không?

*
Nhựa PP, Polypropylene tinh thể

Nhựa PP là một trong những loại nhựa an toàn, được ứng dụng rộng rãi phổ biến trong thực phẩm và y học. Đây là loại nhựa được các chuyên gia thực phẩm và các nhà khoa học khuyên dùng để đựng các loại thực phẩm.

Ngoài ra nhựa PP còn có khả năng tái chế cao, mà vẫn giữ được các đặc tính mong muốn. Tuy nhiên, các sản phẩm tái chế thường chỉ được sử dụng cho các vật dụng sinh hoạt do thường có lẫn tạp chất trong quá trình tái chế.

Bạn có thể tham khảo bài viết Cách nhận biết các loại nhựa an toàn để rõ hơn.

Ưu nhược điểm của nhựa PP

Ưu điểm

Quy trình sản xuất đơn giản và giá thành thấp.Có độ bền dẻo cao, dễ tạo hình khuôn đúc do là nhựa phản ứng nhiệt.Có khả năng chống ẩm cao, bền chống va đập tốt.Bền đối với nhiều loại bazơ và axit không oxy hoá.Chống mỏi và cách điện tốt.An toàn trong thực phẩm và y học.

Nhược điểm

Dễ bị biến tính và phân huỷ bởi nhiệt độ, tia UVDễ bị hoà tan bởi các chất có độ oxy hoá cao.

Tính chất của nhựa PP (Polypropylene)

Tính chất hóa học và vật lý

Tính chất vật lý:Mật độ phân tử nhựa PP là từ 0,895 đến 0,92 g / cm³. Do đó, PP là loại nhựa có tỷ trọng nhẹ nhất trên thị trường hiện nay. Tuy nhiên, mật độ của nó có thể thay đổi đáng kể với chất độn.Polypropylene nổi trội với độ dai và dẻo, đặc biệt khi đồng trùng hợp với ethylene. Điều này cho phép polypropylene được sử dụng như một loại nhựa kỹ thuật cao, cạnh tranh với acrylonitrile butadiene styrene (nhựa ABS).Ngoài ra PP cũng có giá thành sản xuất rẻ và khả năng chống mòn tốt.Điểm nóng chảy của của nhựa PP xảy ra trong một phạm vi nhiệt từ 130 °C ~ 165 °C tuỳ thuộc vào vật liệu độn và độ kết tinh.Nhựa PP có điện trở cao nên khả năng cách điện tốt, thường là vật liệu bao bọc dây diện, các vật liệu cách điện.Độ trong của nhựa PP là tương đốiTính chất hóa họcNhựa PP ở nhiệt độ phòng có khả năng chống ăn mòn bởi chất béo và hầu hết các dung môi hữu cơ, ngoại trừ các chất oxy hoá mạnh.Nhựa PP sử dụng để bảo quản các loại Axit và bazơ không oxy hóa do không bị hoà tan bởi các chất này.Ở nhiệt độ cao, PP có thể được hòa tan trong các dung môi không phân cực như xylen, tetralin và decalin. Do nguyên tử cacbon bậc ba nên PP có độ bền hóa học kém hơn nhựa PE.Hầu hết polypropylene thương mại là đẳng tính và có mức độ kết tinh trung gian giữa polyethylene mật độ thấp (LDPE) và polyethylene mật độ cao (HDPE).

Cấu trúc phân tử Polypropylene

Thực tế trong sản xuất, nhựa PP (Polypropylene) có tỷ lệ các phân thử Polypropylene isotactic (độ kết tinh cao), Polypropylene syndiotactic (ít kết tinh) và Polypropylene atactic (không kết tinh). Thành phần tỷ lệ hỗn hợp 3 loại này ảnh hưởng đến độ kết tinh cũng như các tính chất khác của nhựa PP.

Polypropylene isotactic (iPP)

iPP có thể tồn tại ở nhiều dạng biến đổi tinh thể khác nhau do sự sắp xếp phân tử của các chuỗi polyme. Các biến đổi tinh thể được phân loại thành các dạng biến đổi α-, β- và γ cũng như trung hình (smectic).

Dạng α chiếm ưu thế trong iPP, có điểm nóng chảy từ 185 đến 220 ° C, mật độ là 0,936 đến 0,946 g · cm-3.Dạng biến đổi β có ít thứ tự hơn một chút, do đó nó hình thành nhanh hơnvà có điểm nóng chảy thấp hơn từ 170 đến 200 ° C. Sự hình thành dạng β có thể được thúc đẩy bởi các chất xúc tác, nhiệt độ thích hợp.Dạng γ hầu như không được hình thành trong các điều kiện sản xuất công nghiệp và chưa được tìm hiểu rõ. Do kém bền và thường biến đổi nhanh chóng sang dạng β và α.Syndiotactic polypropylene (sPP)

Syndiotactic Polypropylene được phát hiện muộn hơn nhiều so với PP isotactic và chỉ có thể được điều chế bằng cách sử dụng xúc tác metallocene. Syndiotactic PP có nhiệt độ nóng chảy thấp hơn, từ 161 đến 186 ° C.

Polypropylene Atactic (aPP)Polypropylene Atactic là chất vô định hình và do đó không có cấu trúc tinh thể. Do không có tính kết tinh, nó dễ hòa tan ngay cả ở nhiệt độ vừa phải, điều này cho phép tách nó ra dưới dạng sản phẩm phụ từ polypropylene isotactic bằng cách chiết xuất.Tuy nhiên, aPP thu được theo cách này không hoàn toàn vô định hình mà vẫn có thể chứa 15% các phần kết tinh. Polypropylene atactic cũng có thể được sản xuất chọn lọc bằng cách sử dụng chất xúc tác metallocene, polypropylene atactic được sản xuất theo cách này có trọng lượng phân tử cao hơn đáng kể.Polypropylene Atactic có mật độ, điểm nóng chảy và nhiệt độ mềm thấp hơn so với các loại kết tinh và dính và giống như cao su ở nhiệt độ phòng. Nó là một vật liệu không màu, vẩn đục và có thể được sử dụng trong khoảng từ -15 đến +120 ° C.Polypropylene Atactic được sử dụng làm chất bịt kín, làm vật liệu cách nhiệt cho ô tô và làm phụ gia.Copolyme

Polypropylene copolyme là một chất đặc biệt quan trọng là đồng trùng hợp ngẫu nhiên của nhựa PP và nhựa PE (PPR hoặc PP-R). Nó có độ bền cao hơn nhựa PP và thường được sử dụng trong các sản phẩm cao áp.

Ứng dụng rộng rãi nhất đó là ống nhựa PPR được sản xuất từ hổn hợp copolyme giữa Polypropylene (PP) và Polypropylene (PE) với độ bền dãn cao, bền hoá học, có khả năng chịu nhiệt, áp suất.

Sự phân huỷ của nhựa PP

Tác nhân chính gây phân huỷ nhựa PP là tia cực tím, và nhiệt độ tiếp xúc trên 100 ° C gây biến tính và đánh mất các tính chất vật lý cũng như hoá học của nhựa. Hiện nay trong sản xuất để tránh các tác nhân gây biến tính PP, người ta sử dụng các chất ổn định polyme khác nhau, bao gồm các chất phụ gia hấp thụ tia cực tím và chất chống oxy hóa như photphua (ví dụ: tris (2,4-di-tert-butylphenyl) photphua) và các phenol cản trở, ngăn chặn sự phân hủy polyme.Ngoài ra nhựa PP còn bị phân huỷ bởi cộng đồng vi sinh vật được phân lập từ các mẫu đất trộn với tinh bột. Và đã được chứng minh là có khả năng phân hủy polypropylene.Polypropylene sử dụng trong y khoa cũng được báo cáo phân hủy khi ở trong cơ thể người dưới dạng các thiết bị lưới cấy ghép, hay chỉ y khoa.

Xem thêm: Cách Làm Chữ Ký Điện Tử Trong Word Dễ Dàng Mà Bạn Nên Biết, Ký Tên Điện Tử Miễn Phí

Tính chất quang học

PP thường mờ đục hoặc có màu bằng cách sử dụng bột màu, nhưng bản chất là không trong suốt. Nếu lựa chọn độ trong suốt thì nhựa polystyrene, nhựa acrylic hoặc một số loại nhựa khác là lựa chọn hợp lý hơn.

Sản xuất nhựa PP

*
Quá trình trùng hợp sản xuất nhựa Polypropylene

Polypropylene được sản xuất bằng quá trình trùng hợp tăng trưởng chuỗi của propen. Các quá trình sản xuất công nghiệp có thể được nhóm lại thành trùng hợp pha khí, trùng hợp khối lượng lớn và trùng hợp bùn. Tất cả các quy trình hiện đại đều sử dụng hệ thống lò phản ứng pha khí hoặc lò phản ứng số lượng lớn.

Quá trình sản xuất

Sản xuất sử dụng hệ thống lò phản ứng pha khí hoặc lò phản ứng số lượng lớn

Trong lò phản ứng pha khì và bùn polyme được hình thành xung quanh các hạt chất xúc tác không đồng nhất. Quá trình trùng hợp pha khí được thực hiện trong lò phản ứng tầng sôi, propen được đưa qua tầng chứa chất xúc tác không đồng nhất (rắn) và polyme tạo thành được tách ra dưới dạng bột mịn và sau đó chuyển thành dạng viên.Các khí chưa phản ứng được tái chế và đưa trở lại lò phản ứng.Trong quá trình trùng hợp khối lượng lớn, propen lỏng hoạt động như một dung môi để ngăn chặn sự kết tủa của polyme.Quá trình trùng hợp tiến hành ở 60 đến 80 ° C và 30–40 atm được áp dụng để giữ propen ở trạng thái lỏng.Đối với quá trình trùng hợp khối lượng lớn, thường áp dụng các lò phản ứng vòng.Sự trùng hợp số lượng lớn được giới hạn tối đa là 5% etilen dưới dạng comonomer do khả năng hòa tan giới hạn của polyme trong propen lỏng.Trong quá trình trùng hợp bùn, thường C4 – C6 ankan (butan, pentan hoặc hexan) được sử dụng làm chất pha loãng trơ ​​để đình chỉ các hạt polyme đang phát triển.Propene được đưa vào hỗn hợp dưới dạng khí. Các tính chất của PP bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi đặc tính của nó, sự định hướng của các nhóm metyl (CH 3) so với các nhóm metyl trong các đơn vị monome lân cận. Tính xúc tác của polypropylene có thể được lựa chọn bằng cách lựa chọn một chất xúc tác thích hợp.

Chất xúc tác

Tính chất của PP được sản xuất bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi các chất xúc tác, nó định hướng các nhóm metyl CH3 với nhau và các nhóm metyl trong các đơn vị monome lân cận.

Hai chất xúc tác chính được sử dụng trong sản xuất nhựa PP là Ziegler – Natta, Metallocene hòa tan.

Chất xúc tác Ziegler – Natta được sử dụng để sản xuất ra polypropylene isotactic (iPP).Một số loại chất xúc tác metallocene hòa tan dùng để sản xuất polypropylene syndiotactic (sPP).Trong khi đó nhựa Polypropylene Atactic (aPP) một vật liệu vô định hình được sản xuất nhờ kết hợp giữa Ziegler – Natta và Metallocene

Ứng dụng của nhựa PP

Sản phẩm đòi hỏi đọ dẻo và chống mỏi

Các sản phẩm có thể kể đến như các bản lề, các công tắc, nút gài, chai nắp bật đòi hỏi độ dẻo, chống mỏi cao.

Hệ thống đường ống

Ở đây nhựa PP được sử dụng cho các hệ thống ống đòi hỏi sự tinh kiết cao, những hệ thống được thiết kế với độ bền cao, chịu nhiệt. Ví dụ, những hệ thống ống nước uống được, hệ thống sưởi và làm mát thủy điện tử và nước tái chế. Nhựa PP được chọn vì khả năng chống ăn mòn và rửa trôi hóa chất, khả năng phục hồi chống lại hầu hết các dạng hư hỏng vật lý, bao gồm va đập và nhiệt độ thấp, các lợi ích về môi trường và khả năng liên kết bằng nhiệt hạch thay vì sử dụng keo dán.

Sản phẩm dùng trong phòng thí nghiệm và thực phẩm

Nhiều đồ nhựa dùng trong y tế hoặc phòng thí nghiệm có thể được làm từ polypropylene vì nó có thể chịu được nhiệt trong nồi hấp khử trùng.Hộp nhựa chắc chắn, trong mờ, có thể tái sử dụng được làm với nhiều hình dạng và kích thước cho người tiêu dùng. Polypropylene cũng có thể được sản xuất thành chai dùng một lần để chứa chất lỏng, bột hoặc các sản phẩm tiêu dùng tương tự.Các túi zip đựng chứa thực phẩm.Thùng nhựa, ắc quy xe hơi, thùng đựng rác, chai thuốc theo toa, thùng giữ lạnh, bát đĩa và bình đựng thường được làm bằng polypropylene hoặc HDPE, cả hai loại này thường có ngoại hình, cảm giác và đặc tính khá giống nhau ở nhiệt độ môi trường. Đa dạng các thiết bị y tế được làm từ PP.Các sản phẩm trong phòng thí nghiệm đựng chứa các mẫu vật.
*
Sản phẩm bằng nhựa PP trong phòng thí nghiệm

Sản phẩm cách điện, chống thấm, chống va đập

Polypropylene cũng được sử dụng thay thế cho polyvinyl clorua (PVC) làm vật liệu cách nhiệt cho cáp điện cho cáp LSZH trong môi trường thông gió thấp, chủ yếu là đường hầm.

Polypropylene cũng được sử dụng trong các màng lợp đặc biệt làm lớp chống thấm cho các công trình.

Polypropylene mở rộng (EPP) là một dạng bọt của polypropylene. EPP có đặc tính tác động rất tốt do độ cứng thấp; điều này cho phép EPP phục hồi hình dạng của nó sau các tác động. EPP được sử dụng rộng rãi trong sản phẩm máy bay mô hình. Điều này chủ yếu là do khả năng hấp thụ tác động của nó.

Sợi polypropylene được sử dụng như một chất phụ gia bê tông để tăng cường độ và giảm nứt và bong tróc. Ở một số khu vực dễ bị động đất, sợi PP được thêm vào đất để cải thiện độ bền và giảm chấn của đất khi xây dựng nền móng của các công trình như tòa nhà, cầu, v.v.

Ngành may mặc

Các loại sợi polypropylene và hàng dệt Polypropylene là một loại polymer chính được sử dụng trong sản phẩm không dệt, với hơn 50% được sử dụng cho tã hoặc các sản phẩm vệ sinh, nơi nó được xử lý để hấp thụ nước (ưa nước) chứ không phải đẩy nước tự nhiên (kỵ nước). Các ứng dụng khác của vải không dệt bao gồm bộ lọc không khí, khí đốt và chất lỏng trong phạm vi 0,5 đến 30 micromet.

Y tế

Việc sử dụng trong y tế phổ biến nhất của nó là Prolene chỉ khâu tổng hợp. Polypropylene đã được sử dụng trong các hoạt động sửa chữa thoát vị và sa cơ quan vùng chậu để bảo vệ cơ thể khỏi các khối thoát vị mới ở cùng một vị trí. Một miếng nhỏ của vật liệu được đặt lên vị trí thoát vị, dưới da, không gây đau đớn và hiếm khi bị cơ thể từ chối.

Là một trong những nguyên liệu chính để sản xuất khẩu trang, các loại đồ bảo hộ trong dịch COVID-19.

Tóm lượt

Bài viết khá dài và hi vọng đã tổng hợp đầy đủ các nội dung để trả lời cho các câu hỏi

Nhựa pp là gì?Polypropylene là gì?Nhựa pp có độc hại không?

Mọi ý kiến đóng góp hoặc thắc mắc vui lòng để lại bình luận, chúng tôi sẽ trả lời trong vòng 72h.