گرانول پلی پروپیلن: آشنایی با گریدهای مختلف گرانول پ.پ و کاربردهای آن

گرانول پلی پروپیلن (گرانول PolyPropylene) یک مونومر جدید و قابل بازیافت از پلی پروپیلن است که به صورت دانه‌های کوچک شبیه به قرص است. با پیشرفت تکنولوژی و گسترش فناوری، گرانول PP نسبت به مونومر اصلی خود یعنی همان پلی پروپیلن کاربرد بیشتری در تولید محصولات پیدا کرده است. اصولا به گرانول پلی پروپیلن به دلیل راحتی در تلفظ به اختصار گرانول پ پ نیز گفته می‌شود. در این مقاله سعی شده است به سوال شما مخاطبان عزیز در مورد این‌که گرانول پلی پروپیلن چیست؟ پاسخی روشن داده شود. در ادامه همچنین به معرفی انواع گرانول پلی پروپیلن، کاربردها و ویژگی‌های آن‌ها پرداخته‌ایم. خوشحال می‌شویم تا پایان مقاله ما را همراهی کنید.

گرانول پلی پروپیلن چیست؟

گرانول پلی پروپیلن دارای ساختار خاص گلوله‌ای شکلی است که به صورت جامد نیمه بلورین است. این گرانول از مونومر پایه اشباع نشده پلی پروپیلن تشکیل شده است. گرانولی که از پلیمریزاسیون پروپلین خالص ساخته شود، گرانول پ پ نساجی یا پروپیلن هموپلیمر نامیده می‌شود. همچنین گرانولی که از پلیمریزاسیون پلی پروپیلن همراه با کومونومر اتیلن تشکیل شود گرانول پ پ شیمیایی یا پروپیلن کوپلیمر نام دارد. گرانول کوپلیمر نیز خود به دو بخش بلاک و رندوم دسته‌بندی می‌شود. در اینجا فقط به معرفی آن‌ها بسنده می‌کنیم و توضیحات مفصل آن‌ها در این مبحث گنجانده نمی‌شود.

اگر درباره گرانول اطلاعات کاملی ندارید، پیشنهاد می‌کنیم در مقاله «گرانول چیست» ویکی پلاست را هم مطالعه کنید.

دسته بندی اصلی گرانول پلی پروپیلن

ویژگی های گرانول پلی پروپیلن

گرانول پ پ دارای تراکم 0.9 تا 0.91 گرم بر سانتی‌متر مکعب است. دمای انتقال شیشه در این نوع گرانول تقریبا 10 درجه سانتی‌گراد است. میزان براقی و شفافیت این گرانول حدودا بین 70 تا 90 درصد است بنابراین حدود 85 تا 90 درصد، در انتقال نور مرئی موفق عمل می‌کند. گرانول پ پ از لحاظ ثبات بعدی و حجمی، دارای خاصیت جمع شدگی بین 1 تا 3 درصد است. همچنین میزان جذب آب گرانول پلی پروپیلن در دو ساعت بین 0.1 تا 0.01 متغیر می‌باشد.

گرانول پ پ برای این‌که مورد مصرف قرار بگیرد باید ابتدا ذوب شود. پلی پروپیلن گرانول شده، دارای سه نوع ساختار ایزوتاکتیک، سندیوتاکتیک و اتاتاکتیک است. هر یک از این ساختارها دارای خواص ویژه‌ای هستند. عنصر اصلی تشکیل دهنده در همه انواع پلی پروپیلن، متیل است. در ساختار ایزوتاکتیک، طرز قرار گرفتن متیل به صورت یک‌طرفه است. طرز ساختار پیوندی متیل در سندیوتاکتیک به صورت یک در میان و در هر دو طرف زنجیره قرار می‌گیرد. در اتاتاکتیک، متیل دارای هیچ‌گونه قواعد خاصی نیست و به صورت درهم و آشفته در پیوند زنجیره‌ای قرار گرفته است.

 به طور عمده پلیمرهای با ساختار منظم نسبت به پلیمرهای با ساختار نامنظم و تصادفی، سختی و مقاومت بیشتری دارند. قاعدتا پلیمرهای اولیه و غیر بازیافتی نسبت به پلیمرهایی که مورد بازیافت قرار می‌گیرند، دارای خواص بهتری هستند. بر روی پلیمرهای غیر بازیافتی هیچ‌گونه عملیات اضافی جهت تغییر شکل و دگرگونی صورت نمی‌گيرد. از پلیمرهای بازیافتی در صنایع گوناگون، جهت تامین مواد اولیه استفاده می‌شود.

انواع گرانول پ پ با توجه به نوع مصرف

یکی از انواع دسته‌بندی‌ گرانول‌ها، تقسیم‌بندی آن‌ها براساس نوع کاربردی است که دارند. به طور کلی گرانول‌ها را با توجه به نوع مصرفی که دارند به صورت گروه‌های زیر دسته‌بندی می‌کنند.

مشخصات اصلی گرانول پ پ

گرانول پ پ دارای ویژگی‌های خاص و کاربردی بسیاری است. این گرانول در مقایسه با انواع دیگر آن قیمت پایین‌تری دارد. از ویژگی‌های بارز گرانول پ پ، وزن سبک و کریستالی بودن آن است. از دیگر خواص گرانول پلی پروپیلن می‌توان به بی رنگ بودن، براق و شفاف بودن آن اشاره کرد. گرانول پ پ دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متغیری است. این گرانول در برابر انواع اسیدها نقش بازی می‌کند و همچنین نسبت به انواع حلال‌های شیمیایی مقاومت زیادی دارد. مثلا در برابر هیدروکسید آمونیوم و استون مقاومت رضایت‌بخشی از خود نشان می‌دهد. گرانول پلی پروپیلن در عین دارا بودن چگالی کم، از سختی و مقاومت کشسانی بالایی برخوردار است.

یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های گرانول پ پ، قابل بازیافت بودن آن است. خاصیت بازیافتی آن باعث پیشرفت و رشد چشمگیر این نوع گرانول در صنعت ترموپلاست شده است. گرانول پلی پروپیلن همچنین شفافیت بالایی دارد و در صورت ترکیب شدن با پلی پروپیلن اصلاح شده، عمر مفید بالایی دارد. از ویژگی‌های مکانیکی این گرانول‌ها می‌توان به ازدیاد طول در نقطه شکستن و انعطاف پذیری مدول خمشی اشاره کرد. در واقع می‌توان گفت مقاومت در برابر عملکرد کششی آن حدود 35 تا 40 مگا پاسگال است. از لحاظ خواص الکتریکی نیز دارای مقاومت قوس بین 135 تا 180 ثانیه است‌. این گرانول دارای ثابت دی الکتریک 2.3 و قدرت دی الکتریک 20 تا 28 کیلوولت در میلی‌متر است.

از دیگر خواص بارز این گرانول می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• داشتن مقاومت بالا در برابر انواع آلدهیدها، استرها، هیدروکربن‌های آلیفاتیک و کتون‌ها
• حفظ خواص الکتریکی و مکانیکی در دمای بالا
• حفظ خواص شیمیایی در شرایط مرطوب و خیس شدن در آب، به عبارت دیگر ضد آب بودن
• مقاومت عالی در برابر اسیدهای غلیظ و رقیق
• مقاومت بالا در برابر الکل و انواع باز
• دارای خاصیت از بین برندگی بخار از خود
• تنوع در محصولات تولیدی ساخته شده از گرانول پ پ با خواص فیزیکی و شیمیایی متغیر
• افزایش کاربرد گرانول پ پ به صورت ترکیب آلیاژی
• جایگزین پلیمرهای PE و PS
• گستردگی کاربرد پ پ با گرید خاص
• پایین بودن هزینه اولیه محصولات ساخته شده از گرانول پ پ

کاربرد گرانول پلی پروپیلن

با پیشرفت علم و فناوری روز به روز بر تولید محصولات ساخته شده از گرانول پلی پروپیلن افزوده می‌شود. این گرانول‌ها در پیشبرد و توسعه تولید انواع تجهیزات و لوازمات پزشکی نقشی مؤثری داشته است. از ترکیب گرانول‌ها با دیگر مونومرها و ترکیبات شیمیایی، آلیاژهای متفاوتی به دست می‌آید. گرانول پلی پروپیلن همچنین با دارا بودن اکثر خواص شیمیایی، جایگزین مناسبی برای انواع بسپارها و مونومرهای شیمیایی است.

از گرانول پ پ در ساخت انواع جعبه‌های با دوام، قاب و روکش لوازم الکتریکی اعم از خانگی و صنعتی، تورهای ماهیگیری، چمدان و کیف‌های پلاستیکی، انواع کلاهک، درپوش و … استفاده می‌شود. گرانول پ پ همچنین با توجه به قابل بازیافت بودن، در صنایع بازیافتی نیز کاربرد فراوانی دارد. از جمله این صنایع می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ساخت لوازم تحریر
• ساخت انواع قاب گوشی‌های تلفن
• ساخت کفی برای کفش
• روکش کابل‌های سیمی
• ساخت تانکرهای ذخیره سازی آب
• ساخت برخی از انواع اسباب بازی

معایب گرانول پلی پروپیلن

گرانول پ پ با وجود دارا بودن ویژگی‌ها و خواص گوناگون، معایبی نیز دارد. از جمله معایب گرانول پروپیلن می‌توان به حساس بودن در برابر انواع میکروب‌ها و باکتری‌ها مانند کپک و … اشاره کرد. این نوع گرانول در برابر اشعه فرابنفش خورشید مقاومت کمی دارد. از این رو برای بالا بردن مقاومت آن موادی مانند آمین‌ها، به آن اضافه می‌شوند. آمین‌ها از ورود انواع اشعه‌ها از جمله نور خورشید به داخل ترکیبات گرانول پلی پروپیلن جلوگیری می‌کنند.

یکی دیگر از معایبی که گرانول پ پ دارد مقاومت پایین آن در برابر هیدروکربن‌های معطر و هیدروژنه است. به عنوان مثال گرانول پلی پروپیلن در برابر حلال‌های کلردار، استات، بنزن و کلروفوم مقاومت شیمیایی پایینی دارد.

این گرانول از نقطه اشتعال پایینی نیز برخوردار است و به آسانی مشتعل می‌شود. بنابراین باید دقت شود که محصولات ساخته شده از گرانول پلی پروپیلن تا آنجا که امکان دارد در نزدیکی آتش و شعله قرار نگیرند. از معایب دیگر گرانول پ پ، اکسید شدن در برابر هوای آزاد است. گرانول پلی پروپیلن به خاطر دارا بودن ضریب انبساطی بالا کاربردهای دمایی را محدود می‌کند. شدت پیوند در ساختار گرانول پلی پروپیلن ضعیف است از این رو این گرانول از حساسیت بالایی برخوردار است.

جمع بندی

گرانول پلی پروپیلن با داشتن ویژگی‌های برجسته و خاص، بعد از پلی اتیلن، بیشترین کاربرد را در تولیدات محصولات ترموپلاستیک دارد. گرانول پ پ عمدتا به صورت دانه‌های بلوری و کریستالی شکل شفاف و کاملا براق وجود دارند. از این رو برای ساخت انواع اجسام شفاف از این گرانول استفاده می‌شود. این گرانول در برابر انواع عامل‌های محیطی و تنشی مقاومت خوبی دارد. بنابراین در قالب گیری تزریقی از گرانول‌های پلی پروپیلن به میزان زیادی استفاده می‌شود. همچنین این گرانول در تولید محصولات پلاستیکی مانند بطری‌های توخالی به روش قالب گیری بادی نیز، کاربرد فراوانی دارد. از گرانول پ پ بازیافتی نیز در ساخت انواع کابل‌های باتری و چراغ‌های سیگنال و باتری اتومبیل استفاده می‌شود.

به طور کلی گرانول پ پ به دو صورت هموپلیمر و کوپلیمر ترکیب می‌شود. گرانول هموپلیمر کاربردهای گسترده‌تری نسبت به کوپلیمر دارد. هموپلیمر در صنایعی مانند بسته بندی، منسوجات، ساخت انواع لوله‌ها و قطعات خودرویی و برقی کاربرد دارد. عمده تفاوت این دو مونومر در میزان اتیلن تشکیل دهنده آن‌ها است. از لحاظ خواص نیز هموپلیمر استحکام کششی و سختی بالاتری نسبت به کوپلیمر دارد. از این رو از این گرانول در ساخت سازه‌ها استفاده می‌شود. گرانول کوپلیمر از پلیمریزاسیون اتان و پروپن کوپلمرهای تصادفی و بلوکی تولید می‌شود. کوپلیمر، قابلیت پردازش بالایی دارد بنابراین از آن بیشتر در صنایع تجهیرات و وسایل پزشکی استریل مانند باند، گاز و … استفاده می‌شود.

استفاده از گرانول‌های پ پ تقریبا بی‌خطر است و از نظر میزان آسیب پذیری به محیط زیست، تحت آزمایشات گوناگون قرار گرفته است. هم اکنون در سراسر دنیا از مواد گرانول پلی پروپیلن به صورت تخصصی در ساخت و تولید لوازم صنعتی و پزشکی استفاده فراوان می‌شود.