Wanneer polypropyleen gebruiken

Polypropyleen is erg jong, maar zijn geschiedenis wordt gekenmerkt door een explosieve groei. J. Paul Hogan en Robert Banks polymeriseerden dit plastic voor het eerst in 1951, en drie jaar later polymeriseerden Giulio Natta en Karl Rehn dit materiaal tot een kristallijn isotactisch polymeer. Door deze baanbrekende ontdekking werd polypropyleen in 1957 op grote schaal commercieel geproduceerd en is het nu het op één na populairste en meest winstgevende plastic in de maakindustrie.

Volgens recent onderzoek was de wereldwijde markt voor polypropyleen in 2019 ongeveer $ 126,03 miljard waard, en de huidige vraag naar dit plastic bedraagt ​​bijna 62 miljoen ton per jaar. Bovendien wordt verwacht dat de verkoop van polypropyleen tot 2021 met 5,8% per jaar zal groeien. Dit ongelooflijk populaire en veelzijdige materiaal is te vinden in veel consumentenproducten, van vloerbedekking tot sportkleding tot medische laboratoriumapparatuur.

Wat is polypropyleen? Hoe wordt het gemaakt? Leer alles over een van de meest populaire kunststoffen in de maakindustrie van vandaag, van chemische eigenschappen tot wanneer je het moet gebruiken.

Wat is polypropyleen?

Polypropyleen is een thermoplastische polymeerhars die is gemaakt van ketengroeipolymerisatie van het monomeer propyleen. Dit materiaal wordt vaak een "additiepolymeer" genoemd omdat het gemakkelijk kan worden gecopolymeriseerd, wat betekent dat het gemakkelijk kan worden gecombineerd met andere composietkunststoffen of polymeren zoals polyethyleen. Copolymerisatie verandert de materiaaleigenschappen van de kunststof enigszins om de technische toepassingen uit te breiden.

De twee belangrijkste soorten polypropyleen zijn homopolymeren en copolymeren, en copolymeren kunnen verder worden onderverdeeld in blokcopolymeren en willekeurige copolymeren. Homopolymeer polypropyleen is het polypropyleen voor alle doeleinden en de meest gebruikte variëteit. De co-monomeereenheden van blokcopolymeer polypropyleen zijn gerangschikt in een regelmatig patroon en bevatten tussen de vijf en 15% ethyleen, waardoor het materiaal slagvaster is.

De co-monomeereenheden van willekeurig copolymeer polypropyleen daarentegen zijn gerangschikt in een onregelmatig patroon en bevatten slechts één tot 7% ​​ethyleen, waardoor het meer geschikt is voor gebruikssituaties waar een kneedbaarder product vereist is.

Het aanpassingsvermogen, de sterkte en de veelzijdigheid van polypropyleen hebben ervoor gezorgd dat het een favoriet is onder fabrikanten en een belangrijke speler in deze snel veranderende industrie. Veel voorkomende toepassingen zijn touwen, stoffering, autobatterijen, verpakkingen, autodashboards en herbruikbare containers. Polypropyleen is ook een van de weinige productiematerialen die zowel als plastic materiaal als als vezel kan fungeren.

In feite wordt polypropyleen vaak aangetroffen in thermoplastische vezelversterkte composieten. Polypropyleen is zeer geschikt voor spuitgieten - polypropyleenpellets zijn opmerkelijk snel en gemakkelijk te vormen vanwege de lage smeltviscositeit. Polypropyleen kan ook worden gebruikt bij CNC-bewerkingen, zolang de technicus beschikt over hoogwaardige apparatuur die ervoor zorgt dat het materiaal niet gomt of smelt door de hitte van de CNC-snijder.

Chemische en mechanische eigenschappen

Polypropyleen wordt vaak het "staal" van de kunststofindustrie genoemd omdat het een uitzonderlijk taai materiaal is. Het is bestand tegen zon, schimmel, rot, bacteriën, oliën, oplosmiddelen, water en hoge niveaus van fysieke belasting, terwijl het licht en flexibel blijft. Polypropyleen is zeer elastisch en vervormt zonder te breken bij veel buigen of buigen, waardoor het bijzonder nuttig is voor het maken van levende scharnieren. Polypropyleen is te vinden in veel elektrische componenten omdat het waterdicht is en zeer goed bestand tegen elektriciteit.

Vanuit ontwerpoogpunt werken veel projectmanagers het liefst met polypropyleen omdat het gemakkelijk transparant kan worden gemaakt, ook al is het normaal gesproken ondoorzichtig bij productie. Voor toepassingen waar enige lichtoverdracht belangrijk is of bijdraagt ​​aan de esthetische waarde van het product, is polypropyleen een uitstekende keuze.

Voor- en nadelen van polypropyleen

De uitstekende chemische en mechanische eigenschappen van polypropyleen maken het erg populair onder ingenieurs. Het is gemakkelijk verkrijgbaar, goedkoop om mee te produceren, en de nieuwere versies van polypropyleen hebben een rubberachtige samenstelling die kan worden gebruikt voor nog meer innovatieve toepassingen. Polypropyleen is ook gemakkelijk recyclebaar en een goed alternatief voor BPA-verpakkingen.

Polypropyleen heeft echter zijn nadelen. De hoge ontvlambaarheid van dit materiaal en de hoge thermische uitzettingscoëfficiënt beperken bijvoorbeeld de toepassingen bij hoge temperaturen. Het loopt ook risico op oxidatie, UV-degradatie en gechloreerde oplosmiddelen. Verder moeten ontwerpers er rekening mee houden dat polypropyleen moeilijk te schilderen kan zijn omdat het een glad oppervlak heeft dat moeilijk te hechten is met andere materialen.

Aan de slag met Fast Radius

Ondanks deze pijnpunten is polypropyleen een materiaal dat elke fabrikant in zijn repertoire zou moeten hebben. Het is duurzaam, kosteneffectief en dankzij de uitstekende chemische en mechanische eigenschappen is het toepasbaar in een breed scala aan gebruikssituaties. Door contact te leggen met een ervaren productiepartner kunt u het meeste uit dit materiaal halen.

Als u geïnteresseerd bent in het gebruik van polypropyleen voor uw volgende project, helpt het Fast Radius-team u graag een handje. Onze projectontwerpers en ingenieurs hebben jarenlange ervaring in de sector in het werken met dit materiaal en honderden anderen. We kunnen u door het hele productieproces leiden, van ontwerp en prototyping tot uitvoering, en bieden belangrijke overwegingen om uw onderdeel onderweg te optimaliseren. Neem vandaag nog contact met ons op voor een offerte.

Bekijk de gerelateerde blogartikelen in het Fast Radius-bronnencentrum voor meer informatie over productiematerialen.

Klaar om uw onderdelen te maken met Fast Radius?