1. مقدمة
البولي بروبيلين (ص) عبارة عن بولي أوليفين لدن بالحرارة شبه بلوري يتميز بكثافته المنخفضة, مقاومة كيميائية واسعة, ومعالجة فعالة من حيث التكلفة.
إنه موجود على شكل بوليمر متماثل متساوي التوتر والعديد من عائلات البوليمر المشترك; تعمل الإضافات والتعزيزات على توسيع نطاق تطبيقها من الأفلام المرنة والأقمشة غير المنسوجة إلى أجزاء السيارات الهيكلية المليئة بالزجاج.
يتطلب اختيار درجة PP المناسبة مطابقة البنية المجهرية للبوليمر, المواد المضافة وظروف المعالجة لدرجة حرارة الخدمة, الحمل الميكانيكي, التعرض للمواد الكيميائية واستراتيجية نهاية العمر.
2. ما هو البلاستيك PP?
يتم تصنيع مادة البولي بروبيلين من مونومر البروبيلين (C₃H₆) باستخدام الحفز التنسيق (زيجلر-ناتا أو الميتالوسينات).
منذ تسويقه في الخمسينيات من القرن العشرين، أصبح واحدًا من أكثر المواد البلاستيكية إنتاجًا في جميع أنحاء العالم.
استراتيجيا, يقع PP بين السلعة (PE, ملاحظة) والبلاستيك الهندسي (السلطة الفلسطينية, PBT): فهو غير مكلف وقابل للمعالجة على نطاق واسع ولكنه قابل للضبط بشكل كافٍ للتطبيقات الصعبة, تمكين تخفيف الوزن في السوق الشامل والتحكم في التكلفة مع تلبية العديد من المتطلبات التنظيمية ومتطلبات الأداء.
السمات الاستراتيجية الرئيسية:
- انخفاض الثقل النوعي (≈0.90 جم·سم⁻³) - ميزة التصميم خفيف الوزن.
- نافذة معالجة واسعة - تدعم التصنيع عالي الإنتاجية.
- مقاومة كيميائية عالية - مناسبة لملامسة الطعام, المستهلكات الطبية والمكونات الصناعية.
- توافر الدرجات على نطاق واسع — شاغرة, مملوء, عززت, مثبطات اللهب والدرجات الطبية المتخصصة.
3. هيكل الكيمياء والبوليمر
طرق البلمرة وتأثير المحفز
- محفزات زيجلر-ناتا إنتاج PP متساوي التوتر مع توزيعات واسعة للوزن الجزيئي; فهي اقتصادية وتستخدم على نطاق واسع للبوليمرات المتجانسة والبوليمرات المشتركة العشوائية.
- محفزات الميتالوسين تمكين توزيع أضيق للوزن الجزيئي وتحكم أكبر في البنية المجهرية (التكتيك, بنية كوبوليمر ممتلئ الجسم), تحسين الوضوح, المتانة واتساق العملية.
- عمليات الطور الغازي مقابل الملاط مقابل عمليات الحل: الاختيار يؤثر على الاقتصاد, الوزن الجزيئي وملف الملوثات - مهم للدرجات عالية النقاء أو الطبية.
التكتيك والبلورة
- متساوي التوتر PP يتبلور بسهولة; البلورة العالية تنتج الصلابة, المقاومة الكيميائية ونقطة انصهار عالية (~160-171 درجة مئوية).
- Syndiotactic / تكتيكي الأشكال متخصصة: Syndiotactic لديه بلورة أقل; الهجوم غير متبلور ومبتذل إلى حد كبير.
- التشكل البلوري: حجم السبيروليت, تؤثر كثافة النواة وتاريخ التلدين على البصريات, السلوك الميكانيكي والانكماش.
هوموبوليمر مقابل عائلات كوبوليمر
- هوموبوليمر (iPP): أفضل صلابة, أعلى نقطة انصهار, مقاومة كيميائية جيدة; أكثر هشاشة عند انخفاض T.
- كوبوليمر عشوائي (RPP): يؤدي دمج الإيثيلين الصغير إلى تقليل التبلور ← تحسين الوضوح وصلابة درجة الحرارة الباردة; تستخدم لتغليف المواد الغذائية والمواد المقولبة بالحقن التي تتطلب أداء تأثير أفضل.
- تأثير (حاجز) كوبوليمر (IPP/CPP / PP-H): توفر نطاقات EPR/EPDM المطاطية المتفرقة صلابة وليونة عالية التأثير - تستخدم للحاويات ذات الجدران الرقيقة, مصدات السيارات والمفصلات الحية.
- التخصص PPs المعدلة: منواة, استقرت الحرارة, مثبطات اللهب, مملوء (التلك, كربونات الكالسيوم₃, الألياف الزجاجية) وتعمل الدرجات المتوافقة على توسيع الأداء الميكانيكي والحراري.
4. الخصائص الفيزيائية والحرارية للPP
القيم النموذجية (النطاقات التمثيلية للبوليمر المتجانس/البولي بروبلين المتساوي للقولبة بالحقن الشائع; الأرقام الدقيقة تعتمد على الصف, الحشو, والمعالجة):
| ملكية | النطاق النموذجي / قيمة |
| كثافة | 0.895 - 0.92 G · cm⁻⁻ |
| التحول الزجاجي (تيراغرام) | ≈ −10 إلى 0 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار (TM) | ≈ 160 - 171 درجة مئوية (PP متساوي التوتر) |
| تليين فيكات | ~100 – 150 درجة مئوية (تعتمد على الصف) |
| درجة حرارة انحراف الحرارة (HDT) | ~80 – 120 درجة مئوية (غير معبأ إلى منوى/مملوء) |
| معامل التمدد الحراري | ~100–150 ×10⁻⁶ /K (higher than many engineering thermoplastics) |
ملاحظة التصميم: PP is semicrystalline; thermal behavior depends strongly on crystallinity and nucleation.
5. خصائص الأداء الرئيسية للبولي بروبيلين
الخصائص الميكانيكية
Representative mechanical ranges for unfilled, حل الحل (as-molded) ص:
| ملكية | قيمة نموذجية |
| قوة الشد (RM) | 25 - 40 MPA |
| قوة العائد (0.2% الإزاحة) | 20 - 35 MPA |
| معامل يونغ | ~1.0 – 1.8 GPA (متجانسة) |
| استطالة عند الاستراحة | 100 - 700% (very ductile in many grades) |
| Notched Izod impact (غير معدلة) | عامل; low at subzero temps |
| تعب (flexural) | excellent — PP shows good fatigue resistance and ‘living-hinge’ capability |
المقاومة الكيميائية
PP is highly resistant to most organic solvents, الأحماض, and alkalis at room temperature.
It withstands dilute acids (على سبيل المثال, 10% حمض الهيدروكلوريك), قواعد (على سبيل المثال, 50% هيدروكسيد الصوديوم), and hydrocarbons but is susceptible to oxidation by strong oxidizing agents (على سبيل المثال, concentrated HNO₃, الكلور) and swelling by aromatic solvents (على سبيل المثال, benzene) في درجات حرارة مرتفعة.
This chemical inertness makes PP suitable for chemical storage and processing equipment.
6. طرق المعالجة
نافذة المعالجة العامة والريولوجيا
- Melt processing: 180–240 °C depending on grade and equipment; الحفاظ على درجة حرارة ذوبان مستقرة لتجنب التدهور الحراري والتكوين المتطاير.
- مؤسسات التمويل الأصغر / MFR هو المؤشر الصناعي الأساسي: MFR منخفض → وزن جزيئي أعلى → خصائص ميكانيكية أفضل ولكن عزم دوران أعلى للمعالجة.
صب الحقن - توجيه التصميم
- تصميم البوابة, التعبئة والتبريد: تحسين الحزمة لتعويض الانكماش الحجمي; توازن التبريد لتجنب علامات الحوض.
- درجة حرارة العفن: 20-80 درجة مئوية; تعمل درجات الحرارة المرتفعة على تحسين تشطيب السطح وتقليل إجهاد التوجيه ولكن وقت الدورة بطيء.
- التخفيف من صفحة الحرب: الحفاظ على توحيد الجدار, ضع الأضلاع بنسبة سمك مناسبة (<0.5× جدار) واستخدام زعماء الدعم بشكل صحيح.
البثق والفيلم
- إنتاج بوب: التوجه ذو المحورين يحسن الصلابة, القوة والوضوح لأفلام التعبئة والتغليف; معلمات التوجه (درجة حرارة, نسبة التمدد) خصائص التحكم.
- قذف الأنابيب (PP-R): تعتمد القوة الهيدروستاتيكية طويلة المدى على التبلور وتوزيع الوزن الجزيئي.
صب النفخ, تشكيل حراري, إنتاج الرغوة والألياف
- تستغل كل عملية قوة ذوبان PP وسلوك التبلور; تستخدم درجات الرغوة عوامل نفخ كيميائية أو فيزيائية وعوامل نووية للتحكم في حجم الخلية وكثافتها.
3د الطباعة / التصنيع الإضافي
- طباعة FFF للـ PP يمثل تحديًا بسبب انخفاض التصاق السرير والاعوجاج; الدرجات المتخصصة والمعالجات السطحية (العصي PP, أسرة ساخنة, استخدام الطوافة) تمكين الطباعة للنماذج الأولية والأجزاء ذات الحجم المنخفض.
7. إضافات, الحشو والدرجات المعدلة
إضافات, الحشوات والمعدلات هي الأدوات التي تحول مادة البولي بروبيلين الأساسية (ص) من سلعة ذات غرض واحد إلى مجموعة من المواد الهندسية.
عائلات مضافة وحشوة
عوامل النواة
- غاية: زيادة معدل التبلور, صقل حجم السبيروليت, رفع الصلابة وHDT قليلاً, تقصير أوقات الدورة, تحسين الوضوح في بعض الدرجات.
- الأنواع: مشتقات السوربيتول (على سبيل المثال, نوع PDO), بنزوات الصوديوم, الأملاح العضوية.
- تحميل نموذجي:0.01 - 0.5 بالوزن ٪.
- تأثير: وقت تبريد أقصر (10-30 ٪), صلابة أعلى وتقليل تباين الدورة.
معدّلات التأثير / المرنة
- غاية: زيادة صلابة درجات الحرارة المنخفضة وقوة التأثير المحززة.
- الأنواع: إبر/إبدم (مطاط الإيثيلين - البروبيلين), سيبس (كوبوليمر كتلة الستيرين).
- تحميل نموذجي:5 - 25 بالوزن ٪ (يعتمد على صلابة الهدف).
- تأثير: تحسن كبير في تأثير الشق والليونة; يقلل من معامل الشد وHDT; قد يتطلب المتوافق للأنظمة المملوءة.
الحشو (المعدنية)
- التلك, ميكا, الولاستونيت: زيادة الصلابة, تحسين استقرار الأبعاد والتنوي; التلك غالبا ما يستخدم في 5-30 بالوزن%.
- كربونات الكالسيوم (كربونات الكالسيوم₃): تخفيض التكلفة, زيادة طفيفة في الصلابة; عادي 5-30 بالوزن%.
- تأثير: معامل يصل (على سبيل المثال, التلك 10-20% يمكن أن يزيد المعامل من ~1.5 جيجا باسكال إلى ~2-3 جيجا باسكال); تنخفض صلابة التأثير بشكل عام; قد يتغير تشطيب السطح والتدفق.
التعزيزات (ليفي)
- الألياف الزجاجية (قصيرة أو طويلة): زيادات كبيرة في المعامل/القوة - شائعة 10–40 بالوزن% (في بعض الأحيان حتى 60 بالوزن٪ في LFT).
- ألياف الكربون / اللدائن الحرارية ذات الألياف الطويلة (LFT): صلابة وقوة أعلى, الموصلية الكهربائية مع الكربون.
- تأثير: معامل يصل إلى 3-10+ GPa اعتمادًا على محتوى الألياف واتجاهها; كثافة أعلى, زيادة التآكل وزيادة تآكل الأدوات; انخفاض التأثير في بعض التكوينات إذا كانت الألياف تعمل كمكثفات للضغط.
مثبطات اللهب (الاب)
- FRs المهلجنة: فعال, ولكنها مقيدة في العديد من الأسواق.
- خالي من الهالوجين: ثلاثي هيدرات الألومنيوم (أث), هيدروكسيد المغنيسيوم, المواد العضوية القائمة على الفوسفور, أنظمة الانتفاخ.
- تحميل نموذجي: أث في كثير من الأحيان 20–60% بالوزن; أنظمة الفوسفور 5-20 بالوزن%.
- تأثير: تقليل القابلية للاحتراق; الزيادات الكبيرة في محتوى الحشو تقلل من الخواص الميكانيكية; التأثير على لزوجة المعالجة كبير.
مضادات الأكسدة & مثبتات الحرارة
- غاية: منع التدهور التأكسدي الحراري أثناء المعالجة وعمر الخدمة الطويل.
- الأنواع & تحميل: مضادات الأكسدة الفينولية الأولية (0.05-0.5 بالوزن%), الفوسفيت الثانوية (0.05-0.5 بالوزن%).
- تأثير: تمديد استقرار الذوبان والعمر الحراري طويل الأمد; حاسمة لخدمة ارتفاع درجة الحرارة.
مثبتات الأشعة فوق البنفسجية وامتصاص الضوء
- هالس (أعاقت مثبتات ضوء أمين) وامتصاص الأشعة فوق البنفسجية (البنزوتريازولات): 0.1-1.5 بالوزن%.
- تأثير: التخفيف من الأكسدة الضوئية وتغير اللون في الاستخدام الخارجي; يُستخدم أسود الكربون بشكل شائع حيث تكون هناك حاجة إلى الحماية من الأشعة فوق البنفسجية فقط ولا يكون اللون حرجًا.
مساعدات المعالجة, مواد التشحيم ومضادات الاحتقان
- ستيرات, إروكاميد: 0.1-1.0% بالوزن يقلل من تراكم القالب ويحسن إطلاق القالب.
- إضافات أنتستات: الأمينات أو المواد الأيونية لدرجات الفيلم; نموذجي 0.2-2 بالوزن٪.
الملونات والأصباغ
- الأصبغة يستخدم على نطاق واسع; يجب أن تكون الأصباغ متوافقة مع درجات حرارة المعالجة والقيود التنظيمية (الاتصال الغذائي, طبي).
الحشوات النانوية والإضافات الوظيفية
- نانو الطين, الجرافين, CNTs, النانوسليلوز: تحميل منخفض 0.5-5 بالوزن% يمكن أن تزيد من خصائص الحاجز, المعامل والموصلية.
- الآثار & التحديات: مكاسب عقارية قوية عند التحميل المنخفض, ولكن التشتت, الريولوجيا, قضايا الصحة / السلامة والتكلفة ليست تافهة.
المتوافقات وعوامل الاقتران
- ص-ز-على (أنهيدريد المالئيك المطعمة PP) والمتوافقات المماثلة ضرورية عند خلط PP مع الحشوات القطبية (ألياف زجاجية مع التحجيم, التلك, الحشوات المعدنية) أو مع التيارات القطبية المعاد تدويرها. الاستخدام النموذجي 0.5-3 بالوزن%.
- أنها تعمل على تحسين التصاق الحشو والمصفوفة, زيادة قوة الشد/الانحناء وتقليل الترابط بين الوجه تحت الحمل.
8. درجات PP المشتركة
| اسم الصف (تسمية نموذجية) | فئة MFR* | كثافة (G · cm⁻⁻) | قوة الشد (MPA) | الميزات الرئيسية / المعدلات | التطبيقات النموذجية | طرق المعالجة النموذجية |
| هوموبوليمر PP (iPP) | منخفض → متوسط | 0.895-0.92 | 30-40 | درجة تبلور عالية, أعلى نقطة انصهار بين PPs المشتركة | حاويات جامدة, قبعات, الصناديق, الإغلاق | صب الحقن, البثق |
| كوبوليمر عشوائي PP (RPP) | منخفض → متوسط | 0.90-0.92 | 25-35 | تحسين الوضوح, أداء أفضل في درجات الحرارة المنخفضة | حاويات المواد الغذائية, أجزاء شفافة, صواني طبية | صب الحقن, تشكيل حراري |
| تأثير / كتلة كوبوليمر PP (برنامج المقارنات الدولية) | متوسطة → عالية | 0.90-0.92 | 20-35 | تم تعديله بالمطاط من أجل المتانة ومقاومة التعب | التعبئة والتغليف ذات الجدران الرقيقة, تقليم السيارات, مفصلات حية | صب الحقن, تهب القولبة |
الميتالوسين PP (MPP) |
منخفض → متوسط | 0.895-0.92 | 25-40 | توزيع الوزن الجزيئي الضيق, تعزيز الاتساق | تغليف عالي الوضوح, أجزاء مصبوبة بدقة | صب الحقن, قذف الفيلم |
| PP المقوى بالألياف الزجاجية (GF-PP) | منخفض → متوسط | 1.00-1.20 | 50-120 | قوة عالية, مقاومة الحرارة المرتفعة | الأجزاء الهيكلية للسيارات, مساكن المعدات | صب الحقن, البثق |
| التلك / PP مملوء بالمعادن | منخفض → متوسط | 0.95-1.00 | 35-70 | تحسين استقرار الأبعاد, انخفاض الانكماش | مساكن الأجهزة, أجزاء مصبوبة ذات جدران رقيقة | صب الحقن, البثق |
| منواة / PP المستقر بالحرارة | منخفض → متوسط | 0.895-0.92 | 30-45 | تبلور أسرع, تحسين الأداء الحراري | صب عالية السرعة, إغلاق المواد الغذائية | صب الحقن |
بوب / درجات الفيلم |
عالي | 0.895-0.92 | تعتمد على التوجه | مصممة للتوجه ثنائي المحور والوضوح | التسميات, أفلام التعبئة والتغليف, أشرطة لاصقة | قذف الفيلم, تمتد ذو محورين |
| PP-R (درجات الأنابيب) | قليل | 0.91-0.93 | 25-40 | مقاومة الضغط والزحف على المدى الطويل | أنظمة أنابيب المياه الساخنة والباردة | قذف الأنابيب |
| الرافية / درجات الألياف | متوسطة → عالية | 0.90-0.92 | تعتمد على التوجه | الأمثل لسحب الألياف وأداء الشد | أكياس منسوجة, الحبال, المنسوجات الأرضية | قذف الألياف, نسج |
| الصف الطبي PP | منخفض → متوسط | 0.895-0.92 | 25-40 | متوافق حيويا, إضافات خاضعة للرقابة, قابلة للتعقيم | المحاقن, أدوات المختبرات, الأجهزة الطبية | صب الحقن |
الغذاء الصف PP |
منخفض → متوسط | 0.895-0.92 | 25-40 | الصيغ المتوافقة مع القواعد التنظيمية | حاويات المواد الغذائية, الإغلاق, أواني | صب الحقن, تهب القولبة |
| مثبطات اللهب PP | منخفض → متوسط | 0.92-1.10 | 20-35 | أنظمة المضافة مثبطات اللهب | المساكن الكهربائية, أجزاء الأجهزة | صب الحقن |
| موصل / الاستاتيكيه PP | منخفض → متوسط | 0.90-1.10 | 20-40 | المعدلات القائمة على الكربون أو الاستاتيكية | تغليف ESD, العلب الإلكترونية | صب الحقن, يضاعف |
| المعاد تدويرها PP (RPP) | نطاق واسع | 0.89-0.95 | عامل | فعالة من حيث التكلفة, تركز على الاستدامة | الأجزاء المقولبة أو المبثوقة غير الحرجة | صب الحقن, البثق |
9. تطبيقات PP
إن تعدد استخدامات PP يدفع استخدامه عبر الصناعات المتنوعة, مع تجاوز الاستهلاك العالمي 80 مليون طن متري سنويا (2024 بيانات من المنظمة الدولية لصناعة البلاستيك):
صناعة التغليف (35% من الطلب PP)
أكبر شريحة من التطبيقات, بما في ذلك مادة البولي بروبيلين ذات المحورين (بوب) أفلام (المستخدمة في تغليف المواد الغذائية, تسميات),
حاويات المواد الغذائية المصبوبة بالحقن (على سبيل المثال, أوعية آمنة للاستخدام في الميكروويف), زجاجات مقولبة بالنفخ (على سبيل المثال, شامبو, المنظفات), والأقمشة غير المنسوجة (على سبيل المثال, أقنعة الوجه, بطانات الحفاضات). إن شفافية RCP وصلابة HPP تجعلها مثالية لهذه الاستخدامات.
صناعة السيارات (20% من الطلب PP)
PP هو البلاستيك الأكثر استخدامًا في السيارات, المحاسبة ل 15-20% من المحتوى البلاستيكي للسيارة.
وتشمل التطبيقات مصدات (BCP), تقليم الداخلية (تأثير تعديل PP), حالات البطارية (HPP), والمكونات السفلية (PP المستقر بالحرارة). كثافتها المنخفضة تقلل من وزن السيارة, تحسين كفاءة استهلاك الوقود.
الصناعة الطبية
درجات PP قابلة للتعقيم (عن طريق التعقيم عند درجة حرارة 121 درجة مئوية) تستخدم في المحاقن, الأدوات الجراحية, أجهزة التشخيص, وتغليف الأدوية.
تضمن شفافية RCP وخمولها الكيميائي التوافق مع الأدوية والسوائل البيولوجية, الامتثال لإدارة الغذاء والدواء 21 جزء CFR 177 و ISO 10993 المعايير.
الصناعة والبناء
تستخدم أنابيب ووصلات PP على نطاق واسع لإمدادات المياه, النقل الكيميائي, ومعالجة مياه الصرف الصحي بسبب مقاومتها للتآكل وعمر الخدمة الطويل (ما يصل الى 50 سنين).
كما يستخدم PP المقوى بالألياف الزجاجية في الخزانات الكيميائية, مضخة العلب, وقوالب البناء.
السلع الاستهلاكية
الأجهزة المنزلية (على سبيل المثال, طبول الغسالة, أجزاء الثلاجة), ألعاب, أثاث (على سبيل المثال, قذائف الكرسي), والمنسوجات (على سبيل المثال, ألياف السجاد, الحبال) الاستفادة من متانة PP, فعالية التكلفة, وقابلية المعالجة.
10. الاستدامة والأثر البيئي
باعتبارها سلعة من البلاستيك, وقد اكتسبت استدامة PP اهتماما متزايدا, مع التقدم في إعادة التدوير, الإنتاج الحيوي, ومبادرات الاقتصاد الدائري:
Recyclabality
PP قابل لإعادة التدوير (رمز تعريف الراتنج 5) مع معدل إعادة تدوير يصل إلى 30% على مستوى العالم (أعلى في أوروبا, ~ 45 ٪). المعاد تدويرها PP (RPP) يحتفظ 80-90% من خصائص PP البكر ويستخدم في التعبئة والتغليف غير الغذائية, قطع غيار السيارات, ومواد البناء.
إعادة التدوير الكيميائي (الانحلال الحراري) يمكن تحويل نفايات PP المختلطة إلى مونومرات البروبيلين, تمكين إعادة التدوير في حلقة مغلقة.
PP الحيوي
يتم إنتاج PP الحيوي من المواد الأولية المتجددة (على سبيل المثال, قصب السكر, البروبيلين المشتق من الذرة).
وله خصائص مماثلة للPP البكر وهو محايد للكربون طوال دورة حياته, مع علامات تجارية مثل Braskem's I'm green™ PP تكتسب قوة جذب في تطبيقات التعبئة والتغليف والسيارات.
بولي بروبيلين قابل للتحلل
PP قابل للتحلل بالأكسيد (المضافة مع المؤكسدات) يتحلل إلى مواد بلاستيكية دقيقة تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية أو الحرارة, إثارة المخاوف البيئية.
خلطات PP القابلة للتحلل (مع النشا أو جيش التحرير الشعبى الصينى) ويجري تطويرها للتطبيقات ذات الاستخدام الواحد (على سبيل المثال, أدوات المائدة) ولكنها تتطلب ظروف التسميد الصناعي (58درجة مئوية+ ل 180 أيام) للتحلل بشكل كامل.
11. مقارنة مع غيرها من اللدائن الحرارية السلعية
| ملكية / وجه | ص | HDPE / LDPE / البولي إثيلين المنخفض الكثافة الخطي | PVC (جامد / مرن) | حيوان أليف | القيمة المطلقة |
| كثافة (G · cm⁻⁻) | 0.895-0.92 | البولي إثيلين المنخفض الكثافة ~0.91; الكثافة ~0.94 | ~1.35 (جامد) | ~1.37 | ~1.04-1.07 |
| قوة الشد (MPA) | 25-40 | البولي إثيلين منخفض الكثافة (LDPE) منخفض; البولي إيثيلين عالي الكثافة 20-35 | PVC جامدة 40-60 | 50-80 | 40-60 |
| معامل يونغ (GPA) | ~1.0-1.8 | البولي إثيلين المنخفض الكثافة ~ 0.2; HDPE ~ 0.8-1.6 | 2.5-4.0 | 2.0-2.8 (بلوري ↑) | 2.0-2.7 |
| تأثير المتانة | جيد (esp. IPP) | جيد جدًا (البولي إثيلين المنخفض الكثافة/البولي إثيلين المنخفض الكثافة ممتاز) | معتدل (جامدة هشة; مرونة عالية) | معتدل; PET الموجهة هشة عبر السماكة | عالية - صعبة |
| تيراغرام / TM (درجة مئوية) | تيراغرام −10→0; تيم 160-171 | تيراغرام ~ −125 إلى −90; HDPE Tm ~ 115–135 | حجم PVC ~ 80 (جامد) | تيراغرام ~ 70-80; تم ~ 250 (PET البلورية) | تيراغرام ~105 |
| انحراف الحرارة / درجة الحرارة المستمرة | HDT ~ 80-120 درجة مئوية (تعتمد على الصف) | منخفضة إلى معتدلة (HDPE ~ 65 درجة مئوية) | PVC جامد ~ 60-70 درجة مئوية; PVC خاص أعلى | جيد (غير متبلور أقل; أعلى بلوري) | معتدل (~80-95 درجة مئوية) |
المقاومة الكيميائية |
ممتاز مقابل العديد من الأحماض, قواعد, الكحوليات | ممتاز | مائي جيد; الفقراء مقابل بعض المذيبات | جيد; حساسة للتحلل المائي عند ارتفاع T | جيد |
| رُطُوبَة / حاجز | حاجز رطوبة معتدل | حاجز O₂ ضعيف | حاجز جيد للعديد من الغازات | ممتاز O₂ / حاجز ثاني أكسيد الكربون (بوبيت) | معتدل |
| الأشعة فوق البنفسجية / التجوية | يحتاج إلى استقرار | يحتاج إلى استقرار | يمكن أن يكون PVC الصلب مقاومًا للعوامل الجوية مع المواد المضافة | جيد مع المثبتات | جيد مع المواد المضافة |
| قابلية المعالجة (صب, فيلم, البثق) | ممتاز عبر العمليات | فيلم & قذف ممتاز; متغير صب | البثق & تقويم جيد; حساس للـ PVC | حقن & فيلم (يتطلب PET التوجه) | ممتاز |
قابلية اللحام / الانضمام |
جيد (اللحام الحراري) | جيد | اللحام بالمذيبات (PVC) | اللحام ممكن ولكن يحتاج إلى التحكم في درجة الحرارة | ربط المذيبات & لحام جيد |
| الانتهاء من السطح / جماليات | جيد; يمكن طلاؤها بالمعالجة المسبقة | يختلف | جيد للصلبة; لامعة مرنة | وضوح جيد (غير متبلور) | الانتهاء من سطح ممتازة |
| Recyclabality | المعاد تدويرها على نطاق واسع (#5) | المعاد تدويرها على نطاق واسع (#2/#4) | قابلة لإعادة التدوير مع التحذيرات (إضافات PVC) | المعاد تدويرها على نطاق واسع (#1) | قابل لإعادة التدوير (ولكن ABS المختلط أقل شيوعًا) |
| التكلفة النموذجية | قليل (سلعة) | قليل (سلعة) | منخفض المعتدل | معتدل | معتدل |
| الاستخدامات النموذجية | التغليف, قبعات, مفصلات حية, ألياف, تقليم السيارات | أفلام, الحاويات, الأنابيب, الدبابات | الأنابيب, النوافذ, الأرضيات, الأنابيب الطبية | زجاجات, صواني, أفلام, الأجزاء الهندسية | العلب, لوحات المفاتيح, ألعاب |
12. الابتكارات واتجاهات الجيل القادم - حيث يتجه PP
- الميتالوسين PP وMWD المضبوط بدقة: ينتج عنه صلابة محسنة وخصائص بصرية للتغليف والأفلام المتطورة.
- مركبات اللدائن الحرارية ذات الألياف الطويلة (LFT): تمكين الأجزاء الهيكلية التي تتنافس مع المعادن في مبادرات الوزن الخفيف.
- توسيع نطاق إعادة التدوير الكيميائي: تهدف المشاريع التجارية إلى استعادة تيارات البولي أوليفين المختلطة إلى المونومر أو المواد الخام القابلة للتكرار.
- الوظيفية & إضافات: PP موصل للحماية EMI, إضافات مضادة للميكروبات للأجهزة الطبية, وتحسين أنظمة مثبطات اللهب التي تلبي المعايير البيئية.
13. خاتمة
البولي بروبيلين (ص) عبارة عن لدن حراري أساسي يكمن نجاحه في أدائه المتوازن, فعالية التكلفة, والقدرة على التكيف.
بدءًا من هيكلها الأيزومري المجسم الذي يتيح خصائص مخصصة لتطبيقاتها المتنوعة عبر التغليف, السيارات, والصناعات الطبية, يستمر PP في التطور مع التقدم في الحفز الكيميائي, تعديل, والاستدامة.
كما أن الطلب على خفيفة الوزن, المواد القابلة لإعادة التدوير تنمو, PP الحيوي, تقنيات إعادة التدوير المتقدمة, وستعمل الدرجات المعدلة عالية الأداء على ترسيخ مكانتها باعتبارها مادة مهمة في الاقتصاد العالمي.
يعد فهم الخصائص والتصنيفات الأساسية لـ PP أمرًا ضروريًا لاختيار الدرجة المناسبة لتطبيقات محددة, ضمان الأداء الأمثل والاستدامة.
