Was ist Polypropylen?
Polypropylen ist ein Kunststoff, der durch Polymerisation von Propylen (Summenformel: C3H6, Strukturformel: CH2=CH-CH3 ) hergestellt wird und zu den Allzweckharzen gehört.
Polypropylen wurde 1954 von Herrn Natta in Italien entdeckt. Er entdeckte, dass es mit Hilfe einer metallorganischen Verbindung auf Titanbasis, dem Ziegler-Natta-Katalysator, synthetisiert werden kann.
Unter den Allzweckharzen kann Polypropylen zu niedrigeren Kosten hergestellt werden und steht nach Polyethylen an zweiter Stelle, was das Produktionsvolumen angeht. Mit einem spezifischen Gewicht von 0,9 ist es klein, kratzfest, zäh und chemikalienbeständig. Es wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Haushaltsmaterialien wie Verpackungsmaterial und Lebensmittelbehältern bis hin zu Produkten für die Automobilindustrie und die Medizin.
Polypropylen wird als thermoplastischer Kunststoff eingestuft, der bei Erhitzung über seinen Glasübergangs- oder Schmelzpunkt hinaus weich wird.
Anwendungen von Polypropylen
Polypropylen wird aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften in einem sehr breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt.
1. Lebensmittelbehälter
Lebensmittelbehälter sind eine typische Anwendung. Polypropylen ist ein kristallines Harz mit hoher Wärmebeständigkeit und einer niedrigen Dielektrizitätskonstante, was bedeutet, dass es keine Wärme erzeugt, wenn es hohen Frequenzen in Mikrowellenöfen ausgesetzt wird. Diese Eigenschaft wird nicht nur bei allgemeinen Lebensmittelbehältern, sondern auch bei Tupperware für die Aufbewahrung von Lebensmitteln zum wiederholten Gebrauch genutzt.
2. Kfz-Anwendungen
Der nächste Bereich, der Aufmerksamkeit auf sich zieht, sind die Anwendungen in der Automobilindustrie. Aufgrund seines geringen spezifischen Gewichts und seiner hohen Festigkeit wird Polypropylen zunehmend für Stoßstangen und Lampengehäuse verwendet, wo früher metallische Werkstoffe zum Einsatz kamen. Es wird erwartet, dass die Ersetzung von Elektrofahrzeugen in Zukunft die Entwicklung von leichten Polypropylen-Autoteilen beschleunigen wird.
3. Wissenschaftliche und medizinische Geräte
Polypropylen ist ein unpolares Polymer, das nur aus Kohlenstoff und Wasserstoff besteht und daher eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln, Säuren und Laugen aufweist. Es wird daher für Labor- und Messgeräte verwendet, die mit Lösungsmitteln in Berührung kommen, sowie für Spritzen im medizinischen Bereich.
4. Medizinische Fasern und Teppichfasern
Wie bereits erwähnt, ist Polypropylen unpolar und daher in Bezug auf Färbbarkeit und Bedruckbarkeit minderwertig. In den letzten Jahren jedoch haben technologische Fortschritte wie die Oberflächenbehandlung dies möglich gemacht, und es wird zunehmend als schnell trocknendes Material verwendet.
Eigenschaften von Polypropylen
Polypropylen lässt sich leicht kristallisieren und besitzt eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und mechanische Festigkeit. Die geformten Produkte haben eine hohe Oberflächenhärte und sind nicht leicht zu zerkratzen. Durch Beimischung von Glasfasern und Füllstoffen lassen sich auch Produkte mit der gewünschten Festigkeit herstellen.
Die Wasserdichtigkeit ist mit 0,01 % gering, so dass es sich für den Einsatz in Lebensmittelbehältern, Rohren und anderen Anwendungen eignet, die über längere Zeit Wasser ausgesetzt sind. Andererseits hat es mehrere Nachteile: Erstens ist es schlecht haftend und bedruckbar. Da es sich um ein unpolares Harz handelt, ist es mit polaren Klebstoffen unverträglich und benetzt nicht gut mit Druckfarben.
Das zweite Problem ist die geringe Witterungsbeständigkeit.
Durch die Einwirkung ultravioletter Strahlung wird Polypropylen zersetzt und oxidiert, was zu einer geringeren mechanischen Festigkeit und zum Ausbleichen führt. Diese Mängel können jedoch durch den Zusatz von UV-Absorbern und Antioxidantien ausgeglichen werden.
Weitere Informationen über Polypropylen
Polypropylen-Formmethoden
Polypropylen ist ein thermoplastisches Harz und wird daher flüssig, wenn es über seinen Schmelzpunkt hinaus erhitzt wird. Zu den Formgebungsverfahren gehören Spritzguss, Extrusion, Blasformen und Vakuumformen. Das Spritzgießen mit Hilfe von Formen ermöglicht die Massenproduktion von Produkten zu niedrigeren Kosten als andere Verfahren.
Polypropylen kristallisiert leicht, so dass, wenn ein flach geformtes Produkt erwünscht ist, die Rippen dort angebracht werden sollten, wo die Leistung kein Problem darstellt, oder es sollte auf die Heiz- und Kühlbedingungen der Form geachtet werden. Polypropylen-Platten, die durch Strangpressen oder Pressen hergestellt werden, können leicht gebogen oder geschnitten werden, um Teile mit einer Vielzahl von Formen herzustellen.
In den letzten Jahren wurde es auch als Material für 3D-Drucker verwendet, die keine Gussformen benötigen.