البولي بروبلين

البولي بروبلين (PP) ، المعروف أيضًا باسم البولي بروبين ، هو بوليمر لدن بالحرارة يستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات. يتم إنتاجه عن طريق بلمرة النمو المتسلسل من مونومر بروبيلين.

ينتمي البولي بروبلين إلى مجموعة البولي أوليفينات وهو بلوري جزئيًا وغير قطبي. تشبه خصائصه البولي إيثيلين ، لكنه أكثر صلابة قليلاً ومقاومة للحرارة. وهي مادة بيضاء صلبة ميكانيكيًا ولها مقاومة كيميائية عالية. [1]

Bio-PP هو النظير الحيوي للبولي بروبيلين (PP).

البولي بروبلين هو ثاني أكثر أنواع البلاستيك السلعي إنتاجًا (بعد البولي إيثيلين).

تاريخ
أظهر كيميائيو البترول في فيليبس جيه بول هوجان وروبرت بانكس بلمرة البروبيلين لأول مرة في عام 1951. [4] اكتشف جوليو ناتا وكارل رين البلمرة الانتقائية الفراغية للنظير المتساوي في مارس 1954. [5] أدى هذا الاكتشاف الرائد إلى إنتاج تجاري واسع النطاق لمادة البولي بروبيلين متساوية التوضُّع بواسطة الشركة الإيطالية Montecatini من عام 1957 فصاعدًا. كما تم تصنيع مادة البولي بروبيلين التوضيعية لأول مرة بواسطة Natta.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية

صورة مجهرية من مادة البولي بروبيلين
يشبه البولي بروبلين في العديد من الجوانب البولي إيثيلين ، خاصة في سلوك المحلول والخصائص الكهربائية. تعمل مجموعة الميثيل على تحسين الخواص الميكانيكية والمقاومة الحرارية ، على الرغم من انخفاض المقاومة الكيميائية. [7] في البولي بروبيلين متساوي التوزع ، على سبيل المثال ، يتم توجيه مجموعات الميثيل على جانب واحد من العمود الفقري للكربون. هذا الترتيب يخلق درجة أكبر من التبلور وينتج عنه مادة أكثر صلابة تكون أكثر مقاومة للزحف من كل من البولي بروبيلين اللاكتيكي والبولي إيثيلين.

الخواص الميكانيكية
تتراوح كثافة PP بين 0.895 و 0.93 جم / سم 3. لذلك ، PP هو البلاستيك السلعي بأقل كثافة. مع كثافة أقل ، يمكن إنتاج أجزاء قوالب ذات وزن أقل وأجزاء أكثر من كتلة معينة من البلاستيك. على عكس البولي إيثيلين ، تختلف المناطق البلورية وغير المتبلورة قليلاً فقط في كثافتها. ومع ذلك ، يمكن أن تتغير كثافة البولي إيثيلين بشكل ملحوظ مع الحشو. [7]: 24

يتراوح معامل Young لـ PP بين 1300 و 1800 نيوتن / مم².

عادة ما يكون البولي بروبلين صلبًا ومرنًا ، خاصةً عند البلمرة المشتركة مع الإيثيلين. يسمح ذلك باستخدام البولي بروبلين كبلاستيك هندسي ، يتنافس مع مواد مثل أكريلونيتريل بوتادين ستايرين (ABS). مادة البولي بروبيلين اقتصادية بشكل معقول. [بحاجة لمصدر]

مادة البولي بروبيلين لديها مقاومة جيدة للإجهاد. [9]: 3070

الخصائص الحرارية
تحدث نقطة انصهار البولي بروبلين في نطاق ، لذلك يتم تحديد نقطة الانصهار من خلال إيجاد أعلى درجة حرارة لمخطط قياس المسعر التفاضلي. تبلغ درجة انصهار PP متساوي التوضُّع تمامًا 171 درجة مئوية (340 درجة فهرنهايت). يحتوي PP متساوي التوضيع التجاري على نقطة انصهار تتراوح من 160 إلى 166 درجة مئوية (320 إلى 331 درجة فهرنهايت) ، اعتمادًا على المادة غير النشطة والتبلور. بولي بروبلين التوضيع المتزامن ذو التبلور بنسبة 30٪ لديه نقطة انصهار تبلغ 130 درجة مئوية (266 درجة فهرنهايت). [9] أقل من 0 درجة مئوية ، يصبح PP هشًا.

يعتبر التمدد الحراري لـ PP هامًا ، ولكنه أقل إلى حد ما من تمدد البولي إيثيلين. [10]

الخواص الكيميائية
مادة البولي بروبيلين في درجة حرارة الغرفة مقاومة للدهون وجميع المذيبات العضوية تقريبًا ، باستثناء المؤكسدات القوية. يمكن تخزين الأحماض والقواعد غير المؤكسدة في حاويات مصنوعة من PP. عند درجات الحرارة المرتفعة ، يمكن إذابة PP في مذيبات غير قطبية مثل الزيلين ، والتترالين ، والديكالين. بسبب ذرة الكربون الثلاثية ، يعتبر PP أقل مقاومة كيميائيًا من PE (انظر قاعدة ماركوفنيكوف).

معظم البولي بروبلين التجاري هو متساوي التركز وله مستوى وسيط من التبلور بين البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والبولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE). متساوي التباين وأمبير. مادة البولي بروبيلين غير المنتظمة قابلة للذوبان في p- زيلين عند 140 درجة مئوية. يترسب متساوي التباعد عند تبريد المحلول إلى 25 درجة مئوية ويظل الجزء اللاكتيكي قابل للذوبان في p- زيلين.

معدل تدفق الذوبان (MFR) أو مؤشر تدفق الذوبان (MFI) هو مقياس للوزن الجزيئي للبولي بروبيلين. يساعد المقياس في تحديد مدى سهولة تدفق المواد الخام المنصهرة أثناء المعالجة. سوف تملأ مادة البولي بروبيلين ذات MFR العالي القالب البلاستيكي بسهولة أكبر أثناء عملية إنتاج الحقن أو النفخ. ومع زيادة تدفق الذوبان ، فإن بعض الخصائص الفيزيائية ، مثل قوة التأثير ، ستنخفض.

هناك ثلاثة أنواع عامة من البولي بروبلين: البوليمر المتجانس ، والبوليمر المشترك العشوائي ، والبوليمر المشترك. عادة ما يستخدم المونومر مع الإيثيلين. يزيد مطاط الإيثيلين - البروبيلين أو EPDM المضاف إلى البوليمر المتجانس البولي بروبيلين من قوة تأثيره في درجات الحرارة المنخفضة. يضاف مونومر الإيثيلين المبلمر عشوائياً إلى البوليمر المتجانس البولي بروبيلين ، ويقلل من تبلور البوليمر ، ويقلل من نقطة الانصهار ويجعل البوليمر أكثر شفافية.

التركيب الجزيئي - التكتيك

يمكن تصنيف مادة البولي بروبيلين على أنها بولي بروبيلين غير نشط (aPP) ، وبولي بروبيلين متماثل (sPP) وبولي بروبيلين متساوي التوضيع (iPP). في حالة البولي بروبيلين غير المنتظم ، تتم محاذاة مجموعة الميثيل (-CH3) بشكل عشوائي ، بالتناوب (بالتناوب) للبولي بروبيلين المتلازمي وبالتساوي للبولي بروبيلين متساوي التواجد. هذا له تأثير على التبلور (غير متبلور أو شبه بلوري) والخصائص الحرارية (معبر عنها بنقطة انتقال الزجاج Tg ونقطة الانصهار Tm).

يصف مصطلح التكتيك للبولي بروبلين كيف يتم توجيه مجموعة الميثيل في سلسلة البوليمر. عادة ما يكون البولي بروبلين التجاري متكافئًا. لذلك تشير هذه المقالة دائمًا إلى البولي بروبلين متساوي التوزع ، ما لم يُذكر خلاف ذلك. عادة ما يشار إلى التكتيك بالنسبة المئوية ، باستخدام مؤشر التساوي (وفقًا لـ DIN 16774). يتم قياس المؤشر عن طريق تحديد جزء البوليمر غير القابل للذوبان في الهبتان المغلي. عادة ما يكون لمركبات البولي بروبيلين المتاحة تجارياً مؤشر متساوي بين 85 و 95٪. التكتيك يؤثر على الخصائص الفيزيائية للبوليمرات. نظرًا لأن مجموعة الميثيل موجودة في بروبيلين متساوي التواجد بشكل ثابت في نفس الجانب ، فإنها تفرض الجزيء الكبير على شكل حلزوني ، كما هو موجود أيضًا في النشا. يؤدي التركيب المتساوي التساوي إلى بوليمر شبه بلوري. وكلما ارتفعت نسبة التساوي (الجزء المتساوي التساوي) ، زادت التبلور ، وبالتالي أيضًا نقطة التليين والصلابة والمعامل الإلكتروني والصلابة. [7]: 22

من ناحية أخرى ، يفتقر البولي بروبلين غير المنتظم إلى أي انتظام مما يجعله غير قادر على التبلور وغير متبلور.

هيكل بلوري من مادة البولي بروبيلين
يحتوي البولي بروبيلين متساوي التباعد على درجة عالية من التبلور ، في المنتجات الصناعية 30-60٪. البولي بروبيلين المتصاعد أقل بلورية قليلاً ، والبولي بروبيلين غير متبلور (غير متبلور). [12]: 251

بولي بروبيلين متساوي التواجد (iPP)
هل يمكن أن يوجد البولي بروبلين في تعديلات بلورية مختلفة تختلف حسب الترتيب الجزيئي لسلاسل البوليمر. يتم تصنيف التعديلات البلورية إلى أشكال تعديل α- و-و بالإضافة إلى الأشكال متوسطة الشكل (smectic). تعد تعديلات α هي السائدة في iPP. يتم بناء هذه البلورات من صفائح على شكل سلاسل مطوية. الشذوذ المميز هو أن الأعرج مرتبة في ما يسمى بالهيكل "المتقاطع". تُعطى نقطة انصهار المناطق البلورية ألفا 185 [15] [16] إلى 220 درجة مئوية ، [15] [17] كثافة من 0.936 إلى 0.946 جم · سم 3. [18] [19] تعد-modification أقل ترتيبًا إلى حد ما ، ونتيجة لذلك تتشكل بشكل أسرع [20] [21] ولها نقطة انصهار أقل من 170 إلى 200 درجة مئوية. [15] [22] [23] [17] يمكن تعزيز تكوين التعديل β بواسطة عوامل نواة ودرجات حرارة مناسبة وضغط القص. [20] [24] لا يتم تشكيل تعديل γ في ظل الظروف المستخدمة في الصناعة وهو غير مفهوم بشكل جيد. ومع ذلك ، يحدث التعديل المتساوي الشكل غالبًا في المعالجة الصناعية ، حيث يتم عادةً تبريد البلاستيك بسرعة. تتراوح درجة ترتيب الطور متوسط الشكل بين الطور البلوري والمرحلة غير المتبلورة ، وتبلغ كثافته 0.916 جم · سم 3 نسبيًا. تعتبر المرحلة متوسطة الشكل سببًا للشفافية في الأفلام المبردة بسرعة (بسبب الترتيب المنخفض والبلورات الصغيرة).

بولي بروبيلين متضارب (sPP)
تم اكتشاف مادة البولي بروبيلين المتزامنة في وقت لاحق بكثير من PP متساوي التوضيع ويمكن تحضيرها فقط باستخدام محفزات ميتالوسين. نقطة انصهار PP متلازمية أقل ، تتراوح من 161 إلى 186 درجة مئوية ، اعتمادًا على درجة التكتيك. [25] [26] [27]

بولي بروبيلين أتاكتيك (aPP)
مادة البولي بروبيلين غير متبلورة وبالتالي لا تحتوي على هيكل بلوري. نظرًا لافتقارها إلى التبلور ، فهي قابلة للذوبان بسهولة حتى في درجات الحرارة المعتدلة ، مما يسمح بفصلها كمنتج ثانوي عن البولي بروبيلين متساوي التواجد عن طريق الاستخراج. ومع ذلك ، فإن aPP الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة ليس غير متبلور تمامًا ولكن لا يزال من الممكن أن يحتوي على 15٪ أجزاء بلورية. يمكن أيضًا إنتاج البولي بروبلين اللاكتيكي بشكل انتقائي باستخدام محفزات الميتالوسين ، والبولي بروبيلين اللاكتيكي المنتج بهذه الطريقة له وزن جزيئي أعلى بشكل ملحوظ.

يحتوي البولي بروبلين اللاكتيكي على كثافة أقل ونقطة انصهار ودرجة حرارة تليين من الأنواع البلورية وهو لزج وشبيه بالمطاط في درجة حرارة الغرفة. إنها مادة عديمة اللون وعكرة ويمكن استخدامها بين -15 و +120 درجة مئوية. يستخدم البولي بروبلين اللاكتيكي كمادة مانعة للتسرب وكمواد عازلة للسيارات وكمادة مضافة للقار.

بوليمرات
كما يتم استخدام البوليمرات البولي بروبلين المشتركة. أحدها بشكل خاص هو البوليمر المشترك العشوائي من البولي بروبلين (PPR أو PP-R) ، وهو بوليمر مشترك عشوائي مع البولي إيثيلين المستخدم في الأنابيب البلاستيكية.

PP-RCT
تعد درجة حرارة التبلور العشوائية من مادة البولي بروبيلين (PP-RCT) ، المستخدمة أيضًا في الأنابيب البلاستيكية ، شكلاً جديدًا من أشكال هذا البلاستيك. يحقق قوة أعلى عند درجة حرارة عالية عن طريق التبلور β.

انحلال

تأثير التعرض للأشعة فوق البنفسجية على حبل البولي بروبلين
مادة البولي بروبيلين معرضة لتدهور السلسلة من التعرض لدرجات حرارة أعلى من 100 درجة مئوية. تحدث الأكسدة عادة في مراكز الكربون الثلاثية مما يؤدي إلى كسر السلسلة عن طريق التفاعل مع الأكسجين. في التطبيقات الخارجية ، يتضح التدهور من خلال التشققات والجنون. يمكن حمايته باستخدام مثبتات بوليمر مختلفة ، بما في ذلك المواد المضافة الماصة للأشعة فوق البنفسجية ومضادات الأكسدة مثل الفوسفات (مثل تريس (2،4-ثنائي-ثلاثي-بوتيل فينيل) فوسفيت) والفينولات المعوقة ، والتي تمنع تحلل البوليمر. [ 1]

ثبت أن المجتمعات الميكروبية المعزولة من عينات التربة الممزوجة بالنشا قادرة على تحلل مادة البولي بروبيلين. تم الإبلاغ عن أن البولي بروبلين يتحلل أثناء وجوده في جسم الإنسان كأجهزة شبكية قابلة للزرع. تشكل المادة المتدهورة طبقة تشبه لحاء الشجر على سطح الألياف الشبكية.

الخواص البصرية
يمكن جعل البولي بروبلين شفافًا عندما لا يكون ملونًا ولكنه ليس شفافًا بسهولة مثل البوليسترين أو الأكريليك أو بعض أنواع البلاستيك الأخرى. غالبًا ما يكون معتمًا أو ملونًا باستخدام أصباغ.

إنتاج
يتم إنتاج البولي بروبلين عن طريق بلمرة البروبين ذات النمو المتسلسل:

 

يمكن تجميع عمليات الإنتاج الصناعي في بلمرة الطور الغازي ، وبلمرة السوائب وبلمرة الملاط. تستخدم جميع العمليات الحديثة إما أنظمة الطور الغازي أو أنظمة المفاعلات السائبة. [1]

في مفاعلات الطور الغازي والملاط ، يتكون البوليمر حول جسيمات محفز غير متجانسة. يتم إجراء بلمرة الطور الغازي في مفاعل طبقة مميعة ، ويمرر البروبين فوق طبقة تحتوي على محفز غير متجانس (صلب) ويفصل البوليمر المتشكل كمسحوق ناعم ثم يتم تحويله إلى كريات. يتم إعادة تدوير الغاز غير المتفاعل وإعادته إلى المفاعل.
في البلمرة السائبة ، يعمل البروبين السائل كمذيب لمنع ترسيب البوليمر. تستمر البلمرة عند 60 إلى 80 درجة مئوية ويتم تطبيق 30-40 ضغط جوي للحفاظ على البروبين في الحالة السائلة. بالنسبة للبلمرة السائبة ، يتم عادةً استخدام المفاعلات الحلقية. تقتصر البلمرة الكتلية على حد أقصى يبلغ 5٪ إيثين كمونومر بسبب قابلية ذوبان محدودة للبوليمر في البروبين السائل.
في بلمرة الملاط ، عادةً ما يتم استخدام ألكانات C4-C6 (البيوتان أو البنتان أو الهكسان) كمخفف خامل لتعليق جسيمات البوليمر النامية. يتم إدخال البروبين في الخليط كغاز.
تتأثر خصائص PP بشدة بتكتيكها ، وتوجه مجموعات الميثيل (CH
3) بالنسبة لمجموعات الميثيل في وحدات المونومر المجاورة (انظر أعلاه). يمكن اختيار تكتيك البولي بروبلين باختيار محفز مناسب.

المحفزات
تتأثر خصائص PP بشدة بتكتيكها ، وتوجه مجموعات الميثيل (CH
3 في الشكل) بالنسبة لمجموعات الميثيل في وحدات المونومر المجاورة. محفز Ziegler-Natta قادر على تقييد ربط جزيئات المونومر باتجاه محدد ، إما متماثل ، عندما يتم وضع جميع مجموعات الميثيل في نفس الجانب فيما يتعلق بالعمود الفقري لسلسلة البوليمر ، أو متلازم ، عندما تكون مواضع الميثيل مجموعات بديلة. يتكون البولي بروبيلين متساوي التباين المتاح تجاريًا من نوعين من محفزات Ziegler-Natta. تشتمل المجموعة الأولى من المحفزات على محفزات صلبة (مدعمة في الغالب) وأنواع معينة من محفزات الميتالوسين القابلة للذوبان. يتم لف هذه الجزيئات الكبيرة متساوية التوضُّع في شكل حلزوني ؛ ثم تصطف هذه الحلزونات جنبًا إلى جنب لتشكيل البلورات التي تعطي البولي بروبيلين متساوي التواجد التجاري العديد من خصائصه المرغوبة.

نموذج كروي وعصا من البولي بروبيلين المتلازمي
نوع آخر من محفزات الميتالوسين ينتج البولي بروبيلين المتلازمي. هذه الجزيئات الكبيرة تلتف أيضًا في حلزونات (من نوع مختلف) وتتبلور. مادة البولي بروبيلين Atactic هي مادة مطاطية غير متبلورة. يمكن إنتاجه تجاريًا إما بنوع خاص من محفز Ziegler-Natta المدعوم أو ببعض محفزات الميتالوسين.

محفزات Ziegler-Natta المدعومة الحديثة المطورة من أجل بلمرة البروبيلين والألكينات الأخرى إلى بوليمرات متساوية التواجد تستخدم عادة TiCl
4 كعنصر نشط و MgCl
2 كدعم. [32] [33] [34] تحتوي المحفزات أيضًا على مُعدِّلات عضوية ، إما استرات حمض عطري ومركبات ديستر أو إيثرات. يتم تنشيط هذه المحفزات باستخدام محفزات خاصة تحتوي على مركب من الألمنيوم العضوي مثل Al (C2H5) 3 والنوع الثاني من المعدلات. يتم تمييز المحفزات اعتمادًا على الإجراء المستخدم لتشكيل جزيئات المحفز من MgCl2 والاعتماد على نوع المعدلات العضوية المستخدمة أثناء تحضير المحفز واستخدامها في تفاعلات البلمرة. أهم خاصيتين تقنيتين لجميع المحفزات المدعومة هما الإنتاجية العالية والجزء العالي من البوليمر المتساوي التبلور الذي تنتجه عند 70-80 درجة مئوية في ظل ظروف البلمرة القياسية. عادة ما يتم التوليف التجاري للبولي بروبيلين متساوي التوزع إما في وسط البروبيلين السائل أو في مفاعلات الطور الغازي.

يتم إجراء التخليق التجاري للبولي بروبيلين المتلازمي باستخدام فئة خاصة من محفزات الميتالوسين. يستخدمون معقدات ثنائية ميتالوسين جسرية من النوع الجسر- (Cp1) (Cp2) ZrCl2 حيث يكون أول رابط Cp هو مجموعة cyclopentadienyl ، و Cp ligand الثاني هو مجموعة فلورينيل ، والجسر بين اثنين من روابط Cp هو -CH2- CH2-، & gt؛ SiMe2، or & gt؛ SiPh2. [35] يتم تحويل هذه المجمعات إلى محفزات البلمرة عن طريق تنشيطها بمحفز خاص من الألمنيوم العضوي ، ميثيل ألومينوكسان (MAO).

التصنيع من البولي بروبلين
يمكن تحقيق عملية ذوبان البولي بروبلين عن طريق البثق والقولبة. تشمل طرق البثق الشائعة إنتاج ألياف منفوخة وذات مغزول لتشكيل لفات طويلة لتحويلها في المستقبل إلى مجموعة واسعة من المنتجات المفيدة ، مثل أقنعة الوجه ، والمرشحات ، وحفاضات الأطفال ، والمناديل المبللة.

تقنية التشكيل الأكثر شيوعًا هي القولبة بالحقن ، والتي تستخدم لأجزاء مثل الأكواب ، وأدوات المائدة ، والقوارير ، والأغطية ، والحاويات ، والأدوات المنزلية ، وأجزاء السيارات مثل البطاريات. يتم أيضًا استخدام التقنيات ذات الصلة لقولبة النفخ وقولبة النفخ بالحقن ، والتي تتضمن كلاً من البثق والقولبة.

غالبًا ما يكون العدد الكبير من تطبيقات الاستخدام النهائي للبولي بروبلين ممكنًا بسبب القدرة على تكييف الدرجات بخصائص جزيئية محددة وإضافات أثناء تصنيعها. على سبيل المثال ، يمكن إضافة إضافات مضادة للكهرباء الساكنة لمساعدة أسطح البولي بروبلين على مقاومة الغبار والأوساخ. يمكن أيضًا استخدام العديد من تقنيات الإنهاء الفيزيائي على مادة البولي بروبيلين ، مثل المعالجة الآلية. يمكن تطبيق المعالجات السطحية على أجزاء البولي بروبلين من أجل تعزيز التصاق أحبار الطباعة والدهانات.

تم إنتاج البولي بروبيلين الموسع (EPP) من خلال معالجة الحالة الصلبة والذوبان. يتم تصنيع EPP باستخدام معالجة الذوبان باستخدام عوامل نفخ كيميائية أو فيزيائية. لم ينجح توسيع مادة البولي بروبيلين في الحالة الصلبة ، نظرًا لتركيبها شديد البلورية. في هذا الصدد ، تم تطوير استراتيجيتين جديدتين لتوسيع PP. لوحظ أنه يمكن توسيع PP لجعل EPP من خلال التحكم في هيكلها البلوري أو من خلال المزج مع البوليمرات الأخرى.

البولي بروبلين ثنائي المحور (BOPP)

عندما يتم بثق فيلم البولي بروبلين وتمديده في كل من اتجاه الماكينة وعبر اتجاه الماكينة ، فإنه يطلق عليه البولي بروبيلين ثنائي المحور. يتم استخدام طريقتين على نطاق واسع لإنتاج أغشية BOPP ، وهما عملية Tenter وعملية الأنبوب. [39] التوجيه ثنائي المحور يزيد القوة والوضوح. [40] يستخدم BOPP على نطاق واسع كمواد تغليف لمنتجات التعبئة والتغليف مثل الأطعمة الخفيفة والمنتجات الطازجة والحلويات. من السهل طلاء وطباعة وتصفيح لإعطاء المظهر والخصائص المطلوبة لاستخدامها كمواد تغليف. هذه العملية تسمى عادة التحويل. يتم إنتاجها عادة على شكل لفات كبيرة يتم قطعها على ماكينات الحز إلى لفات أصغر لاستخدامها في ماكينات التعبئة والتغليف. يستخدم BOPP أيضًا للملصقات والملصقات [41] بالإضافة إلى OPP. إنه غير تفاعلي مما يجعل BOPP مناسبًا للاستخدام الآمن في صناعة الأدوية والغذاء. إنه أحد أهم أفلام البولي أوليفين التجارية. تتوفر أفلام BOPP بسماكات وعرض مختلفة. إنها شفافة ومرنة.

التطبيقات

غطاء من مادة البولي بروبيلين لصندوق Tic Tac ، بمفصلة حية وكود تعريف الراتنج أسفل الغطاء الخاص به
نظرًا لأن البولي بروبلين مقاوم للإجهاد ، فإن معظم مفصلات المعيشة البلاستيكية ، مثل تلك الموجودة على الزجاجات القابلة للطي ، مصنوعة من هذه المادة. ومع ذلك ، من المهم التأكد من أن جزيئات السلسلة موجهة عبر المفصلة لزيادة القوة إلى الحد الأقصى.

يستخدم البولي بروبلين في تصنيع أنظمة الأنابيب ، سواء تلك التي تتعلق بالنقاء العالي أو تلك المصممة للقوة والصلابة (على سبيل المثال ، تلك المخصصة للاستخدام في السباكة الصالحة للشرب ، والتدفئة والتبريد المائي ، والمياه المعالجة). [42] غالبًا ما يتم اختيار هذه المادة لمقاومتها للتآكل والرشح الكيميائي ، ومرونتها ضد معظم أشكال الضرر المادي ، بما في ذلك التأثير والتجميد ، وفوائدها البيئية ، وقدرتها على الاندماج بالحرارة بدلاً من الالتصاق. ] [45]

كرسي بولي بروبيلين
يمكن تصنيع العديد من العناصر البلاستيكية للاستخدام الطبي أو المخبري من مادة البولي بروبيلين لأنها يمكن أن تتحمل الحرارة في الأوتوكلاف. كما تسمح مقاومته للحرارة باستخدامه كمادة لتصنيع الغلايات الاستهلاكية [بحاجة لمصدر]. لن تذوب أوعية الطعام المصنوعة منها في غسالة الصحون ، ولا تذوب أثناء عمليات التعبئة الساخنة الصناعية. لهذا السبب ، فإن معظم الأحواض البلاستيكية لمنتجات الألبان مصنوعة من مادة البولي بروبيلين المغلقة بورق الألمنيوم (كلاهما من المواد المقاومة للحرارة). بعد أن يبرد المنتج ، غالبًا ما يتم إعطاء الأحواض أغطية مصنوعة من مادة أقل مقاومة للحرارة ، مثل البولي إثيلين المنخفض الكثافة أو البوليسترين. توفر هذه الحاويات مثالًا عمليًا جيدًا على الاختلاف في المعامل ، نظرًا لأن الإحساس المطاطي (أكثر ليونة ومرونة) لـ LDPE فيما يتعلق بالبولي بروبيلين بنفس السماكة يكون واضحًا بسهولة. الحاويات البلاستيكية المتينة والشفافة والقابلة لإعادة الاستخدام المصنوعة في مجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام للمستهلكين من مختلف الشركات مثل Rubbermaid و Sterilite مصنوعة بشكل شائع من مادة البولي بروبيلين ، على الرغم من أن الأغطية غالبًا ما تكون مصنوعة من البولي إثيلين المنخفض الكثافة (LDPE) أكثر مرونة إلى حد ما حتى يتمكنوا من الانجذاب إلى الحاوية لإغلاقه. يمكن أيضًا تصنيع مادة البولي بروبيلين في زجاجات يمكن التخلص منها لتحتوي على منتجات سائلة أو مساحيق أو منتجات استهلاكية مماثلة ، على الرغم من استخدام HDPE والبولي إيثيلين تيريفثالات أيضًا في صناعة الزجاجات. الدلاء البلاستيكية وبطاريات السيارات وألواح الأبواب وسلة النفايات وزجاجات وصفة الصيدلية وحاويات التبريد والأطباق والأباريق غالبًا ما تكون مصنوعة من مادة البولي بروبيلين أو البولي إيثيلين عالي الكثافة ، وكلاهما لهما مظهر وملمس وخصائص متشابهة إلى حد ما في درجة الحرارة المحيطة. مجموعة متنوعة من الأجهزة الطبية مصنوعة من PP.

مواد البولي بروبلين للاستخدام المعملي. الإغلاق الأزرق والبرتقالي غير مصنوع من مادة البولي بروبيلين.
التطبيق الشائع للبولي بروبيلين هو البولي بروبيلين ثنائي المحور (BOPP). تُستخدم صفائح BOPP هذه لصنع مجموعة متنوعة من المواد بما في ذلك الأكياس الشفافة. عندما يكون البولي بروبلين موجهًا بشكل ثنائي المحور ، فإنه يصبح واضحًا تمامًا ويعمل كمواد تغليف ممتازة للمنتجات الفنية ومنتجات البيع بالتجزئة.

يستخدم البولي بروبلين ، شديد الثبات للألوان ، على نطاق واسع في تصنيع السجاد والبسط والحصير لاستخدامه في المنزل.

تستخدم مادة البولي بروبيلين على نطاق واسع في الحبال ، وهي مميزة لأنها خفيفة بما يكفي لتطفو في الماء. للحصول على كتلة وبنية متساوية ، يشبه حبل البولي بروبلين في القوة حبل البوليستر. تكلفة البولي بروبلين أقل من معظم الألياف الاصطناعية الأخرى.

يستخدم البولي بروبيلين أيضًا كبديل لكلوريد البوليفينيل (PVC) كعزل للكابلات الكهربائية لكابل LSZH في البيئات منخفضة التهوية ، وخاصة الأنفاق. هذا لأنه ينبعث منه دخان أقل ولا يوجد هالوجينات سامة ، مما قد يؤدي إلى إنتاج الحمض في ظروف درجات الحرارة المرتفعة.

يستخدم البولي بروبلين أيضًا في أغشية تسقيف معينة كطبقة علوية مانعة لتسرب المياه لأنظمة أحادية الطبقة بدلاً من أنظمة البت المعدلة.

يستخدم البولي بروبلين بشكل أكثر شيوعًا في القوالب البلاستيكية ، حيث يتم حقنه في قالب أثناء الانصهار ، مكونًا أشكالًا معقدة بتكلفة منخفضة نسبيًا وحجم كبير ؛ تشمل الأمثلة أغطية الزجاجات والزجاجات والتجهيزات.

يمكن أيضًا إنتاجها في شكل ورقة ، وتستخدم على نطاق واسع لإنتاج حافظات القرطاسية والتعبئة وصناديق التخزين. مجموعة الألوان الواسعة والمتانة والتكلفة المنخفضة ومقاومة الأوساخ تجعلها مثالية كغطاء واقي للأوراق والمواد الأخرى. يتم استخدامه في ملصقات مكعب روبيك بسبب هذه الخصائص.

أتاح توفر ألواح البولي بروبلين فرصة لاستخدام المواد من قبل المصممين. يعد البلاستيك الخفيف الوزن والمتين والملون وسيطًا مثاليًا لإنشاء ظلال خفيفة ، وقد تم تطوير عدد من التصميمات باستخدام أقسام متشابكة لإنشاء تصميمات متقنة.

تعتبر صفائح البولي بروبلين خيارًا شائعًا لهواة جمع البطاقات التجارية ؛ تأتي هذه مع جيوب (تسعة للبطاقات ذات الحجم القياسي) لإدخال البطاقات واستخدامها لحماية حالتها ومن المفترض أن يتم تخزينها في ملف.

مادة البولي بروبيلين الموسعة (EPP) هي شكل رغوي من مادة البولي بروبيلين. تتميز EPP بخصائص تأثير جيدة جدًا نظرًا لانخفاض صلابتها ؛ هذا يسمح لـ EPP باستعادة شكله بعد التأثيرات. يستخدم EPP على نطاق واسع في الطائرات النموذجية وغيرها من المركبات التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو من قبل الهواة. ويرجع ذلك أساسًا إلى قدرتها على امتصاص التأثيرات ، مما يجعلها مادة مثالية لطائرات RC للمبتدئين والهواة.

يستخدم البولي بروبلين في تصنيع وحدات تشغيل مكبرات الصوت. كان المهندسون في هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) رائدين في استخدامها ، واشترت شركة Mission Electronics حقوق براءات الاختراع لاحقًا لاستخدامها في مكبر الصوت Mission Freedom Loudspeaker ومكبر الصوت Mission 737 Renaissance.

تستخدم ألياف البولي بروبلين كمادة مضافة للخرسانة لزيادة القوة وتقليل التشقق والتشظي. في بعض المناطق المعرضة للزلازل (على سبيل المثال ، كاليفورنيا) ، تتم إضافة ألياف PP مع التربة لتحسين قوة التربة والتخميد عند إنشاء أسس الهياكل مثل المباني والجسور ، إلخ. [51]

تستخدم ألياف البولي بروبيلين أيضًا في مركب مفصل دريوال للتعزيز. يمكن أن يزيد من مرونة واستقرار الأبعاد لمركب المفصل ويقلل من الانكماش والتشقق عندما يجف.

يستخدم البولي بروبلين في براميل البولي بروبلين.

في يونيو 2016 ، أظهرت دراسة أن مزيجًا من مادة البولي بروبيلين والأسطح المتينة فائقة المقاومة التي أنشأها مهندسان من جامعة ولاية أوهايو يمكنها صد السوائل مثل الشامبو والزيت. يمكن أن تسهل هذه التقنية إزالة جميع محتويات السائل من زجاجات البولي بروبلين ، خاصة تلك التي تحتوي على توتر سطحي مرتفع مثل الشامبو أو الزيت.

ملابس

خيوط ومنسوجات بولي بروبلين مختلفة
البولي بروبلين هو بوليمر رئيسي يستخدم في الأقمشة غير المنسوجة ، مع أكثر من 50٪ [بحاجة لمصدر] [بحاجة لمصدر] للحفاضات أو المنتجات الصحية حيث يتم معالجته لامتصاص الماء (محبة للماء) بدلاً من طرد الماء بشكل طبيعي (كاره للماء). تشمل الاستخدامات الأخرى غير المنسوجة مرشحات الهواء والغاز والسوائل التي يمكن فيها تشكيل الألياف إلى صفائح أو شبكات يمكن طيها لتشكيل خراطيش أو طبقات ترشح بكفاءات مختلفة في نطاق 0.5 إلى 30 ميكرومتر. تحدث مثل هذه التطبيقات في المنازل مثل فلاتر المياه أو في فلاتر تكييف الهواء. تعد أقمشة البولي بروبيلين غير المنسوجة ذات مساحة السطح العالية والأليوفيليكية الطبيعية ممتصًا مثاليًا لانسكابات النفط مع [بحاجة لمصدر] مألوف [بحاجة لمصدر] حواجز عائمة بالقرب من انسكابات النفط على الأنهار.

تم استخدام مادة البولي بروبيلين أو "بوليبرو" لتصنيع طبقات القاعدة في الطقس البارد ، مثل القمصان طويلة الأكمام أو الملابس الداخلية الطويلة. يستخدم البولي بروبلين أيضًا في الملابس ذات الطقس الدافئ ، حيث ينقل العرق بعيدًا عن الجلد. استبدل البوليستر مادة البولي بروبيلين في هذه التطبيقات في الجيش الأمريكي ، كما هو الحال في ECWCS. على الرغم من أن ملابس البولي بروبلين ليست قابلة للاشتعال بسهولة ، إلا أنها يمكن أن تذوب ، مما قد يؤدي إلى حروق شديدة إذا كان مرتديها متورطًا في انفجار أو حريق من أي نوع. تشتهر الملابس الداخلية المصنوعة من مادة البولي بروبيلين باحتفاظها برائحة الجسم التي يصعب إزالتها بعد ذلك. لا يوجد هذا العيب في الجيل الحالي من البوليستر. [55]

قام بعض مصممي الأزياء بتكييف مادة البولي بروبيلين لصنع المجوهرات وغيرها من العناصر القابلة للارتداء. [بحاجة لمصدر]

طبي
استخدامه الطبي الأكثر شيوعًا هو في خياطة Prolene الاصطناعية غير القابلة للامتصاص ، التي تصنعها شركة Ethicon Inc.

تم استخدام مادة البولي بروبيلين في عمليات إصلاح الفتق وتدلي أعضاء الحوض لحماية الجسم من الفتق الجديد في نفس الموقع. يتم وضع رقعة صغيرة من المادة فوق بقعة الفتق ، أسفل الجلد ، وهي غير مؤلمة ونادرًا ما يرفضها الجسم. ومع ذلك ، فإن شبكة البولي بروبلين ستؤدي إلى تآكل الأنسجة المحيطة بها خلال فترة غير مؤكدة من أيام إلى سنوات.

من التطبيقات البارزة استخدام شبكة عبر المهبل ، تُستخدم لعلاج هبوط المهبل وسلس البول المتزامن. نظرًا للميل المذكور أعلاه لشبكة البولي بروبيلين لتآكل الأنسجة المحيطة بها ، فقد أصدرت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) العديد من التحذيرات بشأن استخدام مجموعات طبية شبكية من البولي بروبلين لتطبيقات معينة في تدلي أعضاء الحوض ، وتحديدًا عند إدخالها على مقربة من جدار المهبل بسبب إلى زيادة مستمرة في عدد تآكل الأنسجة التي تحركها الشبكات التي أبلغ عنها المرضى خلال السنوات القليلة الماضية. في 3 يناير 2012 ، أمرت إدارة الغذاء والدواء 35 مصنعًا لهذه المنتجات الشبكية بدراسة الآثار الجانبية لهذه الأجهزة. نظرًا لتفشي جائحة COVID-19 في عام 2020 ، زاد الطلب على البولي بروبلين بشكل كبير لأنه مادة خام حيوية لإنتاج النسيج المصهور ، والذي يعد بدوره المادة الخام لإنتاج أقنعة الوجه.

مكثف فيلم بولي بروبيلين (PP) FKP 1 لتطبيقات النبض مع رقائق معدنية مصنعة بواسطة WIMA [58]
المكانة
تُستخدم صفائح رقيقة جدًا (2-20 ميكرومتر) من البولي بروبلين كعزل كهربائي ضمن نبضة عالية الأداء ومكثفات ترددات الراديو منخفضة الفقد.

رغوة البولي بروبلين الموسعة (EPP) هي مادة هيكلية في طائرة نموذج التحكم اللاسلكي. على عكس رغوة البوليسترين الموسعة (EPS) القابلة للتفتيت والكسر بسهولة عند الصدمات ، فإن رغوة EPP قادرة على امتصاص التأثيرات الحركية جيدًا دون أن تنكسر ، وتحتفظ بشكلها الأصلي ، وتُظهر خصائص شكل الذاكرة التي تسمح لها بالعودة إلى شكلها الأصلي في شكل فترة زمنية قصيرة. [59]

عندما تم إصلاح الكاتدرائية في تينيريفي ، كاتدرائية لا لاغونا ، في 2002-2014 ، اتضح أن الأقبية والقبة كانت في حالة سيئة نوعًا ما. لذلك ، تم هدم هذه الأجزاء من المبنى واستبدالها بمنشآت من البولي بروبلين. تم الإبلاغ عن هذا كأول مرة يتم استخدام هذه المواد في هذا المقياس في المباني. [بحاجة لمصدر]

يستخدم حبل البولي بروبيلين Ulstron تحت الاسم التجاري لتصنيع شبكات مغرفة للبيت بيت. كما تم استخدامه لألواح أشرعة اليخوت. [60] [61]

تصنع الأوراق النقدية للبوليمر من BOPP ، حيث توفر قاعدة متينة وتسمح باستخدام ميزات الأمان الشفافة عن طريق حذف الأحبار غير الشفافة في المناطق المرغوبة.