Cos'è PP?
Il polipropilene, o PP in breve, è un termoplastico semicristallino sintetizzato da Giulio Natta nel 1954.
È uno dei materiali polimerici comunemente usati. Ha le caratteristiche di elevata resistenza agli urti, forti proprietà meccaniche, resistenza a vari solventi organici e corrosione acida e alcalina ed è ampiamente utilizzato nell'industria. Come vari puntali per pipette da laboratorio, provette da centrifuga e simili sono realizzati in puro PP.
Sai perché hanno scelto PP? Quali sono i suoi pro e contro rispetto ad altri materiali generici?
01 Densità
La densità del PP è di soli {{0}},90~0,91 g/cm3, che è la densità più piccola tra tutte le resine sintetiche, solo il 60% circa del PVC. Ciò significa che è possibile produrre più prodotti dello stesso volume con lo stesso peso di materia prima.
02 Proprietà meccaniche
Questo materiale ha una buona resistenza alla trazione e rigidità, ma scarsa resistenza all'urto, soprattutto a basse temperature. Inoltre, se il prodotto è formato con orientamento o sollecitazione, la resistenza all'urto può essere notevolmente ridotta. Sebbene la sua resistenza agli urti sia scarsa, dopo modifiche come riempimento o rinforzo, le sue proprietà meccaniche sono paragonabili a quelle dei tecnopolimeri più costosi in molti campi.
03 Durezza superficiale
La durezza superficiale del PP è inferiore tra le cinque plastiche per uso generico ed è solo leggermente migliore di quella del PE. Quando la cristallinità è alta, la durezza aumenterà di conseguenza, ma non è ancora buona come PVC, PS, ABS, ecc.
04 Prestazioni termiche
Tra le cinque principali materie plastiche per uso generale, il PP ha la migliore resistenza al calore. I prodotti in plastica di polipropilene possono funzionare a lungo a 100 gradi C e non si deformano se riscaldati a 150 gradi C da una forza esterna. Dopo aver utilizzato un agente nucleante per migliorare lo stato cristallino del PP, la sua resistenza al calore può essere ulteriormente migliorata e può anche essere utilizzato per realizzare utensili per riscaldare cibi nei forni a microonde.
05 Resistenza alla rottura da stress
Lo stress residuo nel prodotto stampato o il prodotto che lavora sotto stress continuo per lungo tempo può causare crepe da stress. Solventi organici e tensioattivi possono facilitare notevolmente questo processo. Pertanto, i test di stress cracking sono stati tutti eseguiti in presenza di tensioattivi. Gli adiuvanti comunemente usati sono alchil aril polietilenglicoli.
I test hanno dimostrato che il materiale PP ha la stessa buona resistenza allo stress cracking quando è immerso nel tensioattivo come nell'aria. Inoltre, minore è l'indice di fluidità del PP (vale a dire, maggiore è il peso molecolare), maggiore è la sua resistenza allo stress cracking.
06 Stabilità chimica
Il PP ha un'eccellente stabilità chimica. È inerte alla maggior parte degli acidi, delle basi, dei sali e degli agenti ossidanti. Ad esempio, è stabile in acido fosforico concentrato, acido cloridrico, acido solforico al 40% e nella sua soluzione salina a 100 gradi. Solo pochi forti ossidanti come l'oleum possono cambiarlo. Il PP è un composto non polare, molto stabile ai solventi polari, come alcoli, fenoli, aldeidi, chetoni e la maggior parte degli acidi carbossilici non si gonfiano, ma si dissolvono o si gonfiano facilmente in alcuni solventi organici non polari
07 Tenuta all'aria (barriera ai gas)
Il PP ha una certa permeabilità all'ossigeno, all'anidride carbonica e al vapore acqueo, che è ovviamente diversa dal nylon (PA) e dal poliestere (PET). Per le plastiche ad alta barriera, come PVDC, EVOH, ecc., la situazione è ancora peggiore. Ma rispetto ad altri materiali non plastici, la sua tenuta all'aria è abbastanza buona. La tenuta all'aria può essere notevolmente migliorata aggiungendo materiale barriera o rivestendo la superficie con plastica barriera.
08 Caratteristiche di invecchiamento
Le molecole di PP contengono atomi di carbonio terziario, che vengono facilmente distrutti e degradati dall'azione fototermica. Il PP senza stabilizzanti diventerà fragile se riscaldato a 150 gradi per più di mezz'ora o esposto alla luce solare per 12 giorni. Anche il PP senza stabilizzante sarà seriamente degradato se conservato al chiuso al buio per 4 mesi ed emetterà un distinto odore acre.
L'aggiunta di più del 0,2% di antiossidante prima della granulazione della polvere di PP può prevenire efficacemente il degrado e l'invecchiamento del PP durante la lavorazione. Gli antiossidanti si dividono in due categorie: terminatori della reazione a catena dei radicali liberi (noti anche come antiossidanti primari) e decompositori del perossido (noti anche come antiossidanti secondari). La ragionevole combinazione dei due antiossidanti giocherà un buon effetto sinergico.
L'antiossidante B215 attualmente raccomandato è una combinazione dell'antiossidante principale 1010 (fenoli) e dell'antiossidante ausiliario 168 (fosfito) in un rapporto di 1:2. Per prevenire il fotoinvecchiamento, è necessario aggiungere un assorbitore UV al PP per convertire l'assorbimento e l'eccitazione UV di una lunghezza d'onda di 290~400 nm in luce non distruttiva a lunghezza d'onda maggiore. Per i prodotti in plastica PP sepolti nel terreno o utilizzati all'interno per evitare la luce, sono richiesti solo gli antiossidanti principali e ausiliari e non è richiesto alcun assorbitore di ultravioletti.
09 Prestazioni elettriche
Il PP è un polimero non polare con un buon isolamento elettrico e, grazie al suo basso assorbimento d'acqua, l'isolamento elettrico non è influenzato dall'umidità. E la sua costante dielettrica e il fattore di perdita dielettrica sono piccoli, non influenzati dalla frequenza e dalla temperatura. La rigidità dielettrica del PP è elevata e aumenta con la temperatura. Questi sono utili per l'isolamento elettrico in ambienti caldi e umidi. D'altra parte, la resistenza superficiale del PP è molto elevata e in alcune occasioni è necessario eseguire un trattamento antistatico.
10 Lavorabilità
Il PP è un polimero cristallino e le sue particelle richiedono una certa temperatura per iniziare a sciogliersi. A differenza del PE o del PVC, si ammorbidisce all'aumentare della temperatura durante il riscaldamento. Una volta raggiunta una certa temperatura, le particelle di PP fondono rapidamente e si trasformano completamente in uno stato fuso in pochi gradi.
A causa della bassa viscosità del fuso del PP, ha una buona fluidità durante lo stampaggio. Soprattutto quando l'indice di fluidità è elevato, la viscosità del fuso sarà inferiore. È adatto per lo stampaggio a iniezione di grandi prodotti a parete sottile, come la vasca interna di una lavatrice.
Dopo che il PP ha lasciato lo stampo, il raffreddamento lento all'aria formerà grani più grandi e il prodotto sarà trasparente. Se viene spento in acqua (come segue per realizzare il film con il metodo di raffreddamento ad acqua), il movimento molecolare del PP viene rapidamente congelato, non si formano cristalli e il film è completamente trasparente. Il tasso di restringimento dello stampaggio del PP è elevato, raggiungendo oltre il 2 percento , che è molto maggiore di quello della plastica ABS (0,5 percento).
Il tasso di restringimento da stampaggio del PP varia in base al tipo e alla quantità di altri materiali aggiunti. È necessario prestare particolare attenzione quando si realizzano prodotti stampati a iniezione con dimensioni corrispondenti.
