پلی پروپیلن

برای آشنایی اجمالی با پلی‌پروپیلن، اینجا کلیک کنید!

پلی پروپیلن یکی از پلیمرهای فراگیری است که در زندگی ما وجود دارد. این پلیمر دو کاربرد اصلی دارد؛ یکی به عنوان پلاستیک و دیگری به عنوان لیف. به عنوان یک پلاستیک از آن برای ساختن لوازمی مانند ظروف غذای قابل شستشو در ماشین ظرفشویی استفاده می شود، زیرا تا دمای C° ۱۶۰(F° ۳۲۰) ذوب نمی شود. پلی اتیلن که از پلی پروپیلن متداول تر است، در C° ۱۰۰ نرم خواهد شد، یعنی ظروف پلی اتیلنی در ماشین ظرفشویی تاب بر می دارند. به عنوان لیف، پلی پروپیلن برای تولید کفپوش های داخل و خارج خانه استفاده می‌شود، مانند آنچه در اطراف استخرهای شنا و زمین های گلف مینیاتوری ملاحظه می کنید. کاربری آن در ساخت کفپوش برای محیط های خارجی بسیار مطلوب است، زیرا تولید کردن پلی پروپیلن رنگی آسان است. همچنین پلی پروپیلن مانند نایلون آب را جذب نمی کند.

پلی‌پروپیلن از نظر ساختاری یک پلیمر وینیلی است و به پلی‌اتیلن شبیه است، با این تفاوت که به طور یک در میان، بر روی اتم کربن زنجیر اصلی آن یک گروه متیل وجود دارد. پلی‌پروپیلن را می‌توان از مونومر پروپیلن، و با استفاده از روش پلیمریزاسیون زیگلر-ناتا و یا پلیمریزاسیون کاتالیزوری متالوسن، تهیه نمود.

این شکل واقعی مونومر پروپیلن است:

می خواهید بیشتر بدانید؟

تحقیقات به سمت استفاده از پلیمریزاسیون کاتالیزوری متالوسن، برای سنتز پلی‌پروپیلن، سوق پیدا کرده است. پلیمریزاسیون کاتالیزوری متالوسن می‌تواند کارهای بسیار شگفت‌انگیزی روی پلی‌پروپیلن انجام دهد. پلی‌پروپیلن می‌تواند با تاکتی‌سیته‌های متفاوتی تولید شود. پلی‌پروپیلن مصرفی اکثراً ایزوتاکتیک است، یعنی همه‌ی گروه‌های متیل در یک طرف زنجیر قرار دارند، مثل این:

اما گاهی اوقات از پلی‌پروپیلن اتاکتیک استفاده می‌کنیم. اتاکتیک بدین معنی است که گروه‌های متیل به صورت تصادفی و بی نظم در دو طرف زنجیر قرار گرفته‌اند. مانند این:

با این حال، با استفاده از کاتالیزورهای متالوسن ویژه، می‌توانیم پلیمرهایی تولید کنیم که دارای قطعه‌هایی از پلی‌پروپیلن ایزوتاکتیک و قطعه‌هایی از پلی‌پروپیلن اتاکتیک در یک زنجیر پلیمری واحد باشند، همان طور که در این شکل نشان داده شده است:

این پلیمر لاستیکی است و الاستومر خوبی از آن می‌توان تهیه نمود. دلیل آن هم این است که قطعه‌های ایزوتاکتیک در کنار هم بلور تشکیل می‌دهند. اما از آنجایی که قطعه‌های ایزوتاکتیک به قطعه‌های اتاکتیک متصل شده‌اند، دسته‌های سخت و کوچک پلی‌پروپیلن ایزوتاکتیک بلورین، از طریق زنجیرهای لاستیکی و نرم پلی‌پروپیلن اتاکتیک به یکدیگر گره خورده‌اند، همان طور که در شکل ملاحظه می‌کنید.

در حقیقت پلی‌پروپیلن اتاکتیک، بدون کمک قطعه‌های ایزوتاکتیک هم خاصیت لاستیکی خواهد داشت، ولی مقاوم چندانی نخواهد بود. قطعه‌های ایزوتاکتیک سخت، ماده‌ی اتاکتیک لاستیکی را متصل به هم نگه می‌دارند و به این ترتیب به کل ماده مقاومت بیشتری می‌دهند. اکثر انواع لاستیک ها، برای مقاوم شدن باید شبکه‌ای شوند، اما در مورد الاستومرهای پلی‌پروپیلن این طور نیست.

پلی‌پروپیلن الاستومری، همان طور که از اسم این کوپلیمر پیداست، نوعی ترموپلاستیک الاستومر است. ولی تا زمانی که تحقیقات در این زمینه کامل نشود، این نوع پلی‌پروپیلن به صورت تجاری در دسترس نخواهد بود.

پلی‌پروپیلنی که امروزه در فروشگاه‌ها در دسترس است، حاوی حدود۵۰ تا ۶۰ درصد بلور است که این مقدار برای داشتن رفتار الاستومری، بسیار زیاد است.