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polypropylène
Polypropylen.svg
micrographie de polypropylène
micrographie polypropylène
noms alternatifs
polypropène;
Polypropène 25 [USAN], les polymères de propylène;
Polymères de propylène; 1-propène
capilene
CAS 9003-07-0
Caractéristiques principales
composition (C3H6)n
propriétés physico-chimiques
densité (G / cm3, en C.S.) 0,855 g / cm3, amorphe

0,946 g / cm3, cristalline

Point de fusion (K) ~ 433 (160 ° C)
code de recyclage
05 PP Plastique-Recyc-05.svg

la polypropylène (ou polypropène, abrégé en PP) est un un polymère thermoplastique qui peuvent montrer différentes tacticité. Le produit le plus intéressant d'un point de vue commercial est que isotactique: est un polymère semi-cristallin caractérisé par une forte charge de rupture, faible densité, bon résistance thermique et tout 'abrasion.

La densité du polypropylène isotactique Elle est de 900 kg / m³ et le point de fusion est souvent au-delà de 165 ° C Les propriétés chimiques, déterminées dans la phase de production, notamment la stéréorégularité, la masse moléculaire et l 'Indice de polydispersion. Le produit est atactique au lieu présenté comme un matériau caoutchouteux, et a peu d'intérêt commercial (a été utilisé uniquement comme additif).

Histoire: la production et la catalyse

polypropylène
polypropylène, isotactique (En haut) et syndiotactique (Bas).

en 1953, Karl Ziegler découvert qu'un mélange de TiCl4 et AlEt3 (Triéthylaluminium) catalyser la polymérisation de 'éthylène pour donner du polyéthylène. Giulio Natta immédiatement il a remarqué que ce catalyseur était pas utilisable pour la production de polymères de propylène: Avec le catalyseur de type Ziegler ont été obtenus seulement des oligomères de propylene avec une teneur élevée en produit atactique.

en 1954 Giulio Natta et Karl Ziegler Ils ont découvert qu'un rendement élevé de polypropylene isotactique est obtenue avec un mélange de TiCl3 cristallin et AlEt2Cl (chlorure de diéthyl-aluminium, DEAC). Les particularités de cristal de trichlorure de titane est la présence de centres métalliques en coordination octaédrique, mais avec des insaturations de la sphère de coordination; propylène est capable de coordonner les centres métalliques à travers ces lacunes, et polymériser de manière stéréospécifique pour donner du polypropylene isotactique. Un mécanisme hypothétique, considéré encore aujourd'hui la plus établie, a été proposé par Cossee et Arlman en 1964.

La production a été initiée par l'Italien Montecatini (plus tard Montedison) Et a recueilli un grand succès.

Après un lavage soigneux pour éliminer les résidus de catalyseur ont été inclus dans le produit (ces cendres peuvent donner des problèmes de corrosion dans l'acheteur de l'usine et producteur d'objets en polypropylène), le rendement du catalyseur Natta a donné lieu à 4 kg de produit par gramme de catalyseur . Avec le catalyseur mentionné ci-dessus, en outre, les 92% du produit est constitué de polypropylène isotactique; ce pourcentage pourrait être augmenté extraction atactique produit dans heptane ébullition. Le produit final sous la forme de poussière, de façon propre, est extrudé en balles (pastille).

polypropylène
polypropylène isotactique modèle en trois dimensions

En 1971, la Solvay développe un nouveau catalyseur à base de TiCl3 broyé en présence d'un éther point d'ébullition élevé (dibutyl). Un rendement élevé du catalyseur (environ 16 kg de polypropylène par gramme de catalyseur) a été attribuée à l'action de l'éther, qu'être base de Lewis de certaines espèces présentes dans le cristal TiCl3 activité catalytique potentiellement dangereux. De plus, l'indice isotactique monte à 96%, ce qui rend inutile le processus de purification dall'atattico avec une amélioration remarquable de l'activité productive.

Seulement quatre ans après un nouveau produit est basé catalyseur TiCl3 soutenu sur MgCl2, qui se révèle être un excellent support ayant une structure cristalline presque identique à celui de TiCl3. Le catalyseur est mélangé avec hexyl en qualité de base de Lewis benzoate de méthyle (2-éthyle). Les rendements élevés (325 kg font même inutile l'élimination du catalyseur à base de cendres catalytique PP / g), tout en une fois de plus le problème de l'élimination dell'atattico (indice isotactique = ~ 92%). Le remplacement, en 1981, le benzoate avec un phtalate permet la production de polypropylene isotactique ayant un indice égal à 97%, tandis que l'activité catalytique varie entre 600 et 1300 kg / g.

Conditions de réaction et plantes

la propylène il vient fissuration Raffinerie et doit être purifié à partir de résidus eau, oxygène, le monoxyde de carbone et des composés de soufre qui peuvent empoisonner le catalyseur. Le procédé a lieu à 60-70 ° C et 10 atm de pression. La réaction est exothermique et la 'environnement de réaction Il est refroidi par des bobines et de monomère puissance (AH = 2500 kJ \ kg).

Le propylene non réagi est ensuite éliminé et recyclé. Le produit isotactique est récupéré par centrifugation, tandis que le solvant réactionnel doit contenir le produit atactique en solution. Le produit isotactique est ensuite séché et mélangé en tant que stabilisants, avant d'être exposé à l'air (la poudre est sensible à l'oxydation atmosphérique). La poudre est ensuite extrudé en pastilles.

applications

polypropylène
code d'identification recyclage polypropylène

Le polypropylène a connu un succès dans l'industrie de plastiqueDe nombreux objets de tous les jours, de paillassons à passoires pour ne citer que quelques-uns, sont en polypropylène. D'autres exemples de l'utilisation du polypropylène sont les suivants: tableaux de bord de véhicules automobiles et les pare-chocs, bouchons et les étiquettes de bouteilles en plastique, des filets anti-grêle, les boîtiers de CD, les capsules de café, des tasses en plastique blanc pour le café.

Polypropylène, pour une utilisation textile

Certaines des sociétés du groupe Montedison produit polypropylène à usage textile sous la forme de flocons, commercialement appelé Meraklon et sous la forme de filaments continus, normalement utilisés pour la fabrication de tapis et moquettes, avec le nom commercial de NEOFIL.

L'étiquetage des textiles

  • PP - abréviation du nom du polypropylène.

polypropylène tambour de fraisage à sec

En appliquant les caractéristiques et les caractéristiques de ce matériau dans le monde de la tannerie, en années nonante Mario Serrini a inventé le premier tambour polypropylène et, des années plus tard, a travaillé pour affiner l'aspect technique et la performance dans le domaine du bronzage.[1]

polypropylène
Un tambour en polypropylène dans une tannerie

Les caractéristiques typiques du polypropylène homopolymère (PPH) dans des plaques utilisées pour la construction des tambours de bronzage sont les suivantes:

  • surface extrêmement lisse;
  • haute résistance aux chocs;
  • d'excellentes valeurs de dureté, de rigidité et de résistance à la traction;
  • résistance à la rupture par le stress;
  • résistance à l'abrasion;
  • une très bonne résistance aux températures de fonctionnement comprise entre -5 ° C et 95 ° C;
  • d'excellentes propriétés d'isolation électrique et thermique;
  • une excellente résistance aux agents chimiques;
  • pas d'absorption d'eau.

Les fûts en polypropylène sont particulièrement appropriés pour des procédés innovants qui ne peuvent pas être traitées par des tambours traditionnels. Plus précisément:

  • oxydation chaulageLe procédé classique qui utilise de la chaux et de sulfure de sodium donne lieu à un processus dans lequel les principaux produits chimiques utilisés sont le peroxyde d'hydrogène et de soude.

Malgré les avantages évidents de l'oxydation chaulage (fine et fleur propre, les avantages environnementaux avec ses coûts, une plus grande sécurité pour les travailleurs), il n'a jamais trouvé une véritable application industrielle pour les limitations résultant de l'utilisation des tambours traditionnels en bois ou en acier inoxydable.

  • tannerie la zirconium: Centres de bronzage avec des sels de zirconium est un processus très agressif, puisque vous travaillez à un pH extrêmement faible (environ 1,0). En conséquence, toutes les parties métalliques des tambours traditionnels souffrent d'un processus de corrosion rapide. Le polypropylène tambour, si elle est bien « enduit » en interne, n'a pas une partie métallique en contact avec le bain, afin de gérer le processus de sécurité. De cette façon, ils sont en mesure d'exploiter tous les avantages du tannage de zirconium, en termes de brillance des couleurs finales et la facilité d'obtenir des couleurs claires.
  • hypochlorite de sodium, le permanganate de potassium: Souvent utilisé dans le traitement des peaux de reptiles, ils sont d'oxydant énergique et causer de sérieux dommages aux pièces métalliques à l'intérieur du canon. Ces produits sont utilisés parce qu'ils oxydent le pigment naturel du reptile (livrée), et au moyen de processus d'oxydation ultérieure, font complètement blanc. Le polypropylene de la doublure intérieure assure la protection des pièces métalliques.

D'autres utilisations

Le polypropylène est également utilisé comme isolant pour des câbles électriques, comme une alternative à polychlorure de vinyle, Type de câble LSOH dans des environnements à faible ventilation, tels que les tunnels: la caractéristique de polypropylène d'émettre moins de fumée et halogènes toxique, à des températures élevées peuvent produire des substances acides, on le rend particulièrement adapté à cet usage.

Aussi polypropylène est utilisé pour fabriquer des filets pour des moustiquaires plissées.

L'utilisation du polypropylène est étendu à divers domaines; Un exemple important est la production de tuyaux de gaz et d'eau. Le PP a récupéré par rapport au PE (polyéthylène) comme matière première pour la construction de pipelines pour le transport d'eau et de gaz sous pression et non pas: la raison en est que l'on trouve dans les principales performances mécaniques chimiques et en particulier le PP que PE.

Une autre utilisation du polypropylène construit des avions de modèle dynamique qui donnent l'avion une légèreté unique.

Aujourd'hui, il existe des produits PP un grand nombre d'objets et éléments de construction.

Elapor

L 'Elapor est le nom commercial de polypropylène expansé. Il est un matériau similaire mousse de polystyrène, mais doté d'une grande élasticité mécanique. résistant cyanoacrylate, Il est largement utilisé dans la construction et au cours des dernières années en matière de modélisation, en raison de la caractéristique particulière de pouvoir reprendre la forme originale lorsqu'il est immergé dans l'eau bouillante. Cette caractéristique a rendu particulièrement utile dans les avions de modèle, qui sont souvent soumis à des chocs ou des dommages.

notes

bibliographie

  • (FR) Kenneth S. Whiteley, Geoffrey T. Heggs, Hartmut Koch, Ralph L. Mawer, Wolfgang Immel, polyoléfines [connexion terminée], en Encyclopédie de chimie industrielle de Ullmann, 2000 DOI:10.1002 / 14356007.a21_487.

Articles connexes

  • catalyseur de Ziegler-Natta
  • moplen
  • polyéthène
  • pressage des matières plastiques

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  • Livre ouvert Nae 02.svg Cet article est inclus dans le livre wikipedia matières plastiques.

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