폴리프로필렌

Polypropylene
폴리프로필렌(PP)
Polypropylene isotactic
Polypropylene syndiotactic
이름
IUPAC명
폴리(1-메틸에틸렌)
기타명
폴리프로필렌; 폴리프로필렌;
폴리프로펜 25 [USAN]; 프로펜 폴리머;
프로필렌 중합체; 1-프로펜; [-Ch2-Ch(Ch3)-]n
식별자
켐스파이더
  • 없음.
ECHA 인포카드 100.117.813 Edit this at Wikidata
유니
특성.
(C3H6)n
밀도 0.855g/cm3, 무정형
0.946g/cm3, 결정질
융점 130~171°C(266~340°F, 403~444K)
달리 명시된 경우를 제외하고 표준 상태의 재료에 대한 데이터가 제공됩니다(25°C [77°F], 100kPa).
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폴리프로필렌(PP)은 폴리프로펜(polypropene)이라고도 하며, 다양한 용도에 사용되는 열가소성 중합체입니다. 이 폴리머는 단량체 프로필렌으로부터 연쇄 성장 중합을 통해 생성됩니다.

폴리프로필렌은 폴리올레핀 계열에 속하며 부분적으로 결정질이고 비극성입니다. 폴리에틸렌과 성질이 비슷하지만 조금 더 단단하고 내열성이 뛰어납니다. 흰색의 기계적으로 견고한 소재로 내화학성이 높습니다.[1]

바이오-PP는 폴리프로필렌(PP)의 바이오 기반 대응물입니다.[2][3]

폴리프로필렌은 (폴리에틸렌 다음으로) 두 번째로 널리 생산되는 상용 플라스틱입니다.

역사

Phillips Petroleum 화학자 J. Paul Hogan과 Robert Banks는 1951년 프로필렌의 중합을 처음으로 시연했습니다.[4] 1954년 3월 줄리오 나타와 칼 렌은 동위원소에 대한 입체 선택적 중합을 발견했습니다.[5] 이 선구적인 발견은 1957년부터 이탈리아 회사 Montecatini에 의해 아이소택틱 폴리프로필렌의 대규모 상업적 생산으로 이어졌습니다.[6] 신디오택틱 폴리프로필렌도 나타에 의해 처음 합성되었습니다. 폴리프로필렌 개발에 대한 관심은 현재까지 지속되고 있습니다. 예를 들어, 바이오 기반 자원으로 폴리프로필렌을 만드는 것은 21세기에 관심의 대상입니다.[7]

화학적 및 물리적 특성

폴리프로필렌의 현미경 사진

폴리프로필렌은 폴리에틸렌과 유사한 여러 측면에서 특히 용액 거동 및 전기적 특성이 있습니다. 메틸기는 화학적 저항이 감소하지만 기계적 특성과 내열성을 향상시킵니다.[8]: 19 폴리프로필렌의 특성은 분자량 및 분자량 분포, 결정성, 공단량체의 유형 및 비율(사용되는 경우) 및 등방성에 따라 달라집니다.[8] 예를 들어, 동위원소 폴리프로필렌에서 메틸기는 탄소 골격의 한쪽에 배향되어 있습니다. 이 배열은 더 높은 수준의 결정성을 생성하고, 어택틱 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌보다 크리프에 더 강한 더 단단한 물질을 생성합니다.[9]

기계적 특성

PP의 밀도는 0.895~0.93g/cm3 사이입니다. 따라서 PP는 밀도가 가장 낮은 상품 플라스틱입니다. 밀도가 낮으면 일정 질량의 플라스틱 중 무게가 더 낮고 더 많은 부품을 성형할 수 있습니다. 폴리에틸렌과 달리 결정질과 비정질 영역은 밀도가 약간 다를 뿐입니다. 그러나 폴리에틸렌의 밀도는 필러에 따라 크게 변할 수 있습니다.[8]: 24

PP의 영률은 1300~1800 N/mm²입니다.

폴리프로필렌은 일반적으로 단단하고 유연하며, 특히 에틸렌과 공중합할 때 더욱 그렇습니다. 이를 통해 폴리프로필렌을 엔지니어링 플라스틱으로 사용하여 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)과 같은 재료와 경쟁할 수 있습니다. 폴리프로필렌은 비교적 경제적입니다.[citation needed]

폴리프로필렌은 피로에 대한 저항력이 좋습니다.[10]: 3070

열특성

폴리프로필렌의 녹는점은 범위에서 발생하기 때문에 시차 주사 열량계 차트의 최고 온도를 찾아 녹는점을 결정합니다. 완벽한 아이소택틱 PP의 녹는점은 171°C(340°F)입니다. 상업용 아이소택틱 PP의 녹는점은 160 ~ 166 °C (320 ~ 331 °F)이며, 이는 택틱 물질과 결정성에 따라 다릅니다. 결정성이 30%인 신디오택틱 PP는 녹는점이 130°C(266°F)입니다.[10] 0°C 이하에서는 PP가 부서지기 쉽습니다.[11]

PP의 열팽창은 상당하지만 폴리에틸렌보다는 다소 적습니다.

화학적 성질

상온의 폴리프로필렌은 강한 산화제를 제외하고 지방과 거의 모든 유기 용매에 내성이 있습니다. 비산화산과 염기는 PP 재질의 용기에 보관할 수 있습니다. 높은 온도에서 PP는 자일렌, 테트랄린 및 데칼린과 같은 비극성 용매에 용해될 수 있습니다. 3차 탄소 원자로 인해 PP는 PE보다 화학적으로 저항력이 떨어집니다(Markovnikov rule 참조).[12]

대부분의 상업용 폴리프로필렌은 아이소택틱이며 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)과 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 중간 수준의 결정성을 갖습니다. 아이소택틱 & 어택틱 폴리프로필렌은 140°C에서 p-자일렌에 용해됩니다. 용액이 25°C로 냉각되면 아이소택틱이 침전되고, 아이소택틱 부분은 p-자일렌에 용해된 상태로 유지됩니다.

MFR(Melt Flow Rate) 또는 MFI(Melt Flow Index)는 폴리프로필렌의 분자량을 측정하는 단위입니다. 이 조치는 용융된 원료가 가공 중에 얼마나 쉽게 흐를지 결정하는 데 도움이 됩니다. MFR이 더 높은 폴리프로필렌은 사출 또는 블로우 몰딩 생산 과정에서 플라스틱 몰드를 더 쉽게 채울 것입니다. 그러나 용융 흐름이 증가함에 따라 충격 강도와 같은 일부 물리적 특성이 감소합니다.

폴리프로필렌에는 일반적으로 호모폴리머, 랜덤 공중합체, 블록 공중합체의 세 가지가 있습니다. 공단량체는 일반적으로 에틸렌과 함께 사용됩니다. 폴리프로필렌 호모폴리머에 에틸렌-프로필렌 고무 또는 EPDM을 첨가하면 저온 충격 강도가 높아집니다. 폴리프로필렌 호모폴리머에 무작위로 중합된 에틸렌 모노머를 첨가하면 폴리머의 결정성이 떨어지고 녹는점이 낮아져 폴리머가 더욱 투명해집니다.

분자구조 – 전술성

폴리프로필렌은 전술 폴리프로필렌(aPP), 신디오택틱 폴리프로필렌(sPP) 및 아이소택틱 폴리프로필렌(iPP)으로 분류할 수 있습니다. 아택틱 폴리프로필렌의 경우 메틸기(-CH3)가 무작위로 정렬되어 신디오택틱 폴리프로필렌의 경우 교대(교번)되고 아이소택틱 폴리프로필렌의 경우 균등하게 정렬됩니다. 이는 결정성(무정형 또는 반결정성) 및 열적 특성(유리 전이점 T 및g 용융점 T로m 표시)에 영향을 미칩니다.

전술이라는 용어는 폴리머 사슬에서 메틸기가 어떻게 배향되는지를 폴리프로필렌에 대해 설명합니다. 상업용 폴리프로필렌은 일반적으로 아이소택틱입니다. 따라서 이 기사는 특별한 언급이 없는 한 항상 아이소택틱 폴리프로필렌을 언급합니다. 전술성은 일반적으로 아이소택틱 인덱스를 사용하여 백분율로 표시됩니다(DIN 16774에 따르면). 지수는 끓는 헵탄에 불용성인 중합체의 분율을 결정하여 측정됩니다. 상업적으로 이용 가능한 폴리프로필렌은 일반적으로 85~95% 사이의 아이소택틱 지수를 갖습니다. 전술은 폴리머의 물리적 특성에 영향을 미칩니다. 메틸기는 동일한 면에 일관되게 위치한 동위원소 프로필렌에 있기 때문에 전분에서도 볼 수 있는 나선형으로 거대분자를 강제합니다. 아이소택틱 구조는 반결정성 고분자로 이어집니다. 아이소토닉성(아이소택틱 분율)이 높을수록 결정성이 증가하며, 따라서 연화점, 강성, e-모듈러스 및 경도도 증가합니다.[8]: 22

그러나, 어택틱 폴리프로필렌은 규칙성이 부족하여 결정화되지 못하고 비정질화됩니다.

폴리프로필렌의 결정구조

아이소택틱 폴리프로필렌은 공업 제품에서 30~60%의 높은 결정성을 갖습니다. 신디오택틱 폴리프로필렌은 약간 덜 결정적이고, 택틱 PP는 비정질(결정질이 아님)입니다.[13]: 251

아이소택틱 폴리프로필렌(iPP)

폴리프로필렌은 폴리머 사슬의 분자 배열에 따라 다른 다양한 결정 변형으로 존재할 수 있습니다. 결정질 변형은 α-, β- 및 γ 변형뿐만 아니라 메조모픽(스멕틱) 형태로 분류됩니다. α-수정은 IPP에서 우세합니다. 이러한 결정은 접힌 사슬의 형태로 라멜라로 만들어집니다. 특징적인 변칙은 레임이 소위 "교차 해치" 구조로 배열된다는 것입니다.[15] α 결정 영역의 녹는점은 185[16][17]~220°C,[16][18] 밀도는 0.936~0.946g·cm입니다−3.[19][20] β-변형은 비교적 순서가 덜한데, 그 결과 더 빠르게 형성되고[21][22] 170~200 °C의 낮은 녹는점을 갖습니다.[16][23][24][18] β-변형의 형성은 핵제, 적절한 온도 및 전단 응력에 의해 촉진될 수 있습니다.[21][25] γ 수정은 산업에서 사용되는 조건에서 거의 형성되지 않고 잘 이해되지 않습니다. 그러나 플라스틱이 일반적으로 빠르게 냉각되기 때문에 중간형 변형은 산업 가공에서 종종 발생합니다. 중형상의 차수는 결정상과 비정질상 사이이며 밀도는 0.916g·cm입니다−3. 중형상은 급속 냉각된 필름의 투명성의 원인으로 간주됩니다(저차 및 작은 결정질로 인해).[13]

신디오택틱 폴리프로필렌(sPP)

신디오택틱 폴리프로필렌은 아이소택틱 PP보다 훨씬 늦게 발견되어 메탈로센 촉매를 사용해야만 제조할 수 있었습니다. 신디오택틱 PP는 전술의 정도에 따라 녹는점이 161~186°C로 더 낮습니다.[26][27][28]

어택틱 폴리프로필렌(aPP)

Atactic 폴리프로필렌은 비정질이므로 결정 구조가 없습니다. 결정성이 부족하기 때문에 적당한 온도에서도 쉽게 용해되기 때문에 추출에 의해 부산물인 이소택틱 폴리프로필렌과 분리할 수 있습니다. 그러나 이러한 방법으로 얻은 aPP는 완전한 비정질은 아니지만 여전히 15%의 결정질 부분을 포함할 수 있습니다. 메탈로센 촉매를 사용하여 택트 폴리프로필렌을 선택적으로 제조할 수도 있는데, 이렇게 제조된 택트 폴리프로필렌은 분자량이 상당히 높습니다.[13]

어택틱 폴리프로필렌은 결정형보다 밀도, 용융점 및 연화 온도가 낮고 실온에서 끈적거리고 고무와 같습니다. 무색의 혼탁한 소재로 -15 ~ +120°C 사이에서 사용할 수 있습니다. 택틱 폴리프로필렌은 실란트, 자동차용 절연 재료 및 역청 첨가제로 사용됩니다.[29]

공중합체

폴리프로필렌 공중합체도 사용되고 있습니다. 특히 중요한 것은 폴리프로필렌 랜덤 공중합체(PPR 또는 PP-R)로, 플라스틱 파이프라인에 사용되는 폴리에틸렌과 랜덤 공중합체입니다.

PP-RCT

플라스틱 파이프 구조에도 사용되는 폴리프로필렌 무작위 결정성 온도(PP-RCT)는 새로운 형태의 플라스틱입니다. β-결정화에 의해 고온에서 더 높은 강도를 달성합니다.[30]

열화

자외선 노출이 폴리프로필렌 로프에 미치는 영향

폴리프로필렌은 100°C 이상의 온도에 노출되어 연쇄 열화가 발생하기 쉽습니다. 산화는 일반적으로 3차 탄소 중심에서 발생하여 산소와의 반응을 통해 사슬이 끊어집니다. 외부 응용 프로그램에서는 균열과 광란으로 인해 성능 저하가 입증됩니다. 자외선 흡수 첨가제 및 인산염(예: 트리스(2,4-디-터-부틸페닐)인산염) 및 폴리머 분해를 방지하는 방해 페놀(hindered penol)을 포함한 다양한 폴리머 안정제의 사용에 의해 보호될 수 있습니다.[1]

전분과 혼합된 토양 샘플에서 추출된 미생물 군집은 폴리프로필렌을 분해할 수 있는 것으로 나타났습니다.[31] 폴리프로필렌은 인체에 이식 가능한 메쉬 장치로서 분해되는 것으로 보고되었습니다. 분해된 물질은 메쉬 섬유의 표면에 나무껍질과 같은 층을 형성합니다.[32]

광학적 특성

PP는 무착색일 때 투명하게 만들 수 있지만 폴리스티렌, 아크릴 또는 다른 특정 플라스틱처럼 쉽게 투명하게 만들어지지 않습니다. 불투명하거나 색소를 사용하여 착색되는 경우가 많습니다.

생산.

폴리프로필렌은 프로펜의 연쇄 성장 중합에 의해 생성됩니다.

산업 생산 공정은 기상 중합, 벌크 중합 및 슬러리 중합으로 그룹화할 수 있습니다. 모든 최첨단 공정은 기상 또는 벌크 원자로 시스템을 사용합니다.[1]

  • 기상 및 슬러리 반응기에서 폴리머는 이종 촉매 입자를 중심으로 형성됩니다. 기상중합은 유동층 반응기에서 진행되며, 프로펜을 이종(고체) 촉매가 들어있는 층 위에 통과시키고, 형성된 중합체를 미세 분말로 분리한 후 펠렛으로 변환합니다. 미반응 가스는 재활용되어 원자로로 다시 공급됩니다.
  • 벌크 중합에서 액체 프로펜은 폴리머의 침전을 방지하는 용매 역할을 합니다. 중합은 60~80℃에서 진행되며 프로펜을 액체 상태로 유지하기 위해 30~40 atm이 적용됩니다. 벌크 중합의 경우 일반적으로 루프 반응기가 적용됩니다. 벌크 중합은 액체 프로펜에 대한 중합체의 제한된 용해도로 인해 최대 5%의 에틸렌 공단량체로 제한됩니다.
  • 슬러리 중합에서, 일반적으로 C4-C6 알칸(부탄, 펜탄 또는 헥산)은 성장하는 중합체 입자를 부유시키기 위한 불활성 희석제로서 사용됩니다. 프로펜은 가스로 혼합물에 도입됩니다.

PP의 특성은 인접한 단량체 단위의 메틸기에 대한 메틸기(CH
3)의 배향, 전술에 의해 크게 영향을 받습니다(위 참조). 폴리프로필렌의 전술성은 적절한 촉매를 선택하여 선택할 수 있습니다.

촉매

PP의 특성은 인접한 단량체 단위의 메틸기에 대한 메틸기(그림의 CH
3)의 방향인 전술에 의해 크게 영향을 받습니다. 지글러-나타 촉매는 모든 메틸기가 폴리머 사슬의 백본에 대해 동일한 측에 위치할 때 단량체 분자의 특정 방향, 즉 아이소택틱 또는 메틸기의 위치가 교대할 때 신디오택틱의 연결을 제한할 수 있습니다. 상용화된 아이소택틱 폴리프로필렌은 두 종류의 지글러-나타 촉매로 만들어집니다. 촉매의 첫 번째 그룹은 고체(주로 담지된) 촉매와 특정 유형의 가용성 메탈로센 촉매를 포함합니다. 그러한 등방성 거대 분자는 나선형으로 감겨지는데, 이 나선형들은 서로 옆에 정렬되어 상업적인 등방성 폴리프로필렌의 바람직한 특성을 많이 제공하는 결정을 형성합니다.

신디오택틱 폴리프로필렌의 볼앤스틱 모델

또 다른 유형의 메탈로센 촉매는 신디오택틱 폴리프로필렌을 생산합니다.[26] 이 거대 분자들은 (다른 유형의) 나선형으로 감겨 결정화되기도 합니다. 택틱 폴리프로필렌은 무정형 고무 소재입니다. 특수 유형의 담지된 지글러-나타 촉매 또는 일부 메탈로센 촉매를 사용하여 상업적으로 생산할 수 있습니다.

프로필렌 및 기타 1-알켄을 아이소택틱 폴리머에 중합시키기 위해 개발된 현대 지지체 지글러-나타 촉매는 보통 TiCl을
4 유효 성분으로 사용하고 MgCl을
2 지지체로 사용합니다.[33][34][35] 촉매에는 방향족 산 에스테르 및 디에스테르 또는 에테르와 같은 유기 개질제도 포함되어 있습니다. 이러한 촉매는 Al(CH25)3과 같은 유기알루미늄 화합물과 두 번째 유형의 개질제를 포함하는 특수 조촉매로 활성화됩니다. 촉매는 MgCl에서2 촉매 입자를 제조하는 방법과 촉매 제조 및 중합 반응에 사용되는 유기 개질제의 종류에 따라 다릅니다. 지지된 모든 촉매의 가장 중요한 두 가지 기술적 특징은 높은 생산성과 표준 중합 조건에서 70-80 °C에서 생성되는 결정질 아이소택틱 폴리머의 높은 분율입니다. 아이소택틱 폴리프로필렌의 상업적 합성은 일반적으로 액체 프로필렌의 매체 또는 기상 반응기에서 수행됩니다.

신디오택틱 폴리프로필렌의 상업적 합성은 특별한 등급의 메탈로센 촉매를 사용하여 수행됩니다. 그들은 첫 번째 Cp 리간드는 사이클로펜타디엔일 그룹이고, 두 번째 Cp 리간드는 플루오레닐 그룹이며, 두 Cp 리간드 사이의 브리지는 -CH-CH-22, >SiMe2 또는 >SiPh인2 유형 브리지-(Cp12)(ZrCl2) 유형의 가교된 바이메탈로센 복합체를 사용합니다.[36] 이들 복합체는 특수 유기알루미늄 조촉매인 메틸알루미녹산(MAO)으로 활성화하여 중합 촉매로 전환됩니다.[37]

폴리프로필렌으로 제조

폴리프로필렌의 용융 공정은 압출 및 성형을 통해 달성할 수 있습니다. 일반적인 압출 방법에는 멜트 블로우 및 스펀본드 섬유를 생산하여 향후 마스크, 필터, 기저귀 및 물티슈와 같은 광범위한 유용한 제품으로 전환할 수 있도록 긴 롤을 형성하는 것이 포함됩니다.

가장 일반적인 성형 기술은 컵, 식기, 바이알, 캡, 용기, 가정용품, 배터리와 같은 자동차 부품에 사용되는 사출 성형입니다. 압출과 성형을 모두 수반하는 블로우 성형과 사출-신축 블로우 성형의 관련 기술도 사용됩니다.

폴리프로필렌의 최종 용도가 많은 것은 제조 과정에서 특정 분자 특성과 첨가제를 사용하여 등급을 조정할 수 있기 때문에 종종 가능합니다. 예를 들어, 폴리프로필렌 표면이 먼지와 먼지에 잘 견디도록 정전기 방지 첨가제를 첨가할 수 있습니다. 가공과 같은 많은 물리적 마감 기술은 폴리프로필렌에도 사용할 수 있습니다. 인쇄 잉크 및 페인트의 접착력을 촉진하기 위해 폴리프로필렌 부품에 표면 처리를 적용할 수 있습니다.

EPP(Expanded Polypropylene)는 고체 및 용융 상태 처리를 통해 생산되었습니다. EPP는 화학적 또는 물리적 송풍제와 함께 용융 가공을 사용하여 제조됩니다. 결정성이 높은 구조 때문에 고체 상태의 PP의 팽창은 성공적이지 못했습니다. 이와 관련하여 PP의 확장을 위한 두 가지 새로운 전략이 개발되었습니다. PP는 그 결정구조를 조절하거나 다른 고분자와의 블렌딩을 통해 EPP를 만들기 위해 확장될 수 있음이 관찰되었습니다.[38][39]

2축 배향 폴리프로필렌(BOPP)

폴리프로필렌 필름을 기계 방향과 기계 방향 모두에서 압출 및 연신할 때 이축 배향 폴리프로필렌이라고 합니다. BOPP 필름 제작에는 두 가지 방법, 즉 텐더 공정과 튜브 공정이 널리 사용됩니다. [40] 이축 배향은 강도와 선명도를 높입니다.[41] BOPP는 스낵 식품, 신선 농산물 및 과자와 같은 제품의 포장 재료로 널리 사용됩니다. 코팅, 인쇄 및 적층이 용이하여 포장재로 사용하기 위해 필요한 외관과 특성을 제공합니다. 이 프로세스를 일반적으로 변환이라고 합니다. 일반적으로 포장 기계에 사용하기 위해 슬리팅 기계에 있는 작은 롤로 슬릿된 큰 롤로 생산됩니다. BOPP는 OPP 외에도 스티커와 라벨에도[42] 사용됩니다. 반응성이 없어 제약 및 식품 산업에서 안전하게 사용하기에 적합합니다. 가장 중요한 상업용 폴리올레핀 필름 중 하나입니다. BOPP 필름은 다양한 두께와 폭으로 제공됩니다. 투명하고 유연합니다.

적용들

살아있는 힌지와 플랩 아래에 수지 식별 코드가 있는 Tic Tac 박스의 폴리프로필렌 뚜껑

폴리프로필렌은 피로에 강하기 때문에 플립탑 병에 있는 것과 같은 대부분의 플라스틱 리빙 힌지는 이 소재로 만들어집니다. 그러나 강도를 최대화하기 위해서는 사슬 분자가 힌지를 가로질러 배열되도록 하는 것이 중요합니다.

폴리프로필렌은 높은 순도와 관련된 배관 시스템과 강도 및 강성을 위해 설계된 배관 시스템(예: 휴대용 배관, 수력 가열 및 냉각 및 회수수에 사용하기 위한 시스템) 제조에 사용됩니다.[43] 이 재료는 부식 및 화학적 침출에 대한 내성, 충격 및 동결을 포함한 대부분의 물리적 손상에 대한 복원력, 환경적 이점 및 접착제가 아닌 열 융합에 의해 결합되는 능력 때문에 선택되는 경우가 많습니다.[44][45][46]

폴리프로필렌 의자

의료용 또는 실험실용 플라스틱 제품은 오토클레이브에서 열을 견딜 수 있기 때문에 폴리프로필렌으로 만들 수 있는 것이 많습니다. 내열성으로 인해 소비자 등급 주전자의[citation needed] 제조 재료로도 사용할 수 있습니다. 이 제품으로 만든 식품 용기는 식기세척기에서 녹지 않으며, 산업용 핫 필링 공정에서도 녹지 않습니다. 이 때문에 대부분의 유제품용 플라스틱 욕조는 알루미늄 호일(둘 다 내열 재료)로 밀봉된 폴리프로필렌입니다. 제품이 냉각된 후에는 LDPE나 폴리스티렌과 같이 내열성이 낮은 재료로 만든 뚜껑을 제공하는 경우가 많습니다. 이러한 용기는 동일한 두께의 폴리프로필렌에 대한 LDPE의 고무적인(더 부드럽고 유연한) 느낌이 쉽게 드러나기 때문에 모듈러스의 차이에 대한 좋은 실제 예를 제공합니다. 러버메이드, 스테라라이트 등 다양한 회사의 소비자를 위해 다양한 모양과 크기로 제작된 견고하고 반투명하며 재사용 가능한 플라스틱 용기는 일반적으로 폴리프로필렌으로 만들어지지만 뚜껑은 다소 유연한 LDPE로 만들어져 용기에 달라붙어 닫을 수 있는 경우가 많습니다. 폴리프로필렌은 액체, 분말 또는 유사한 소비자 제품을 담기 위해 일회용 병으로 만들 수 있지만 HDPE와 폴리에틸렌 테레프탈레이트도 병을 만드는 데 일반적으로 사용됩니다. 플라스틱 통, 자동차 배터리, 폐기물 바구니, 약국 처방 병, 더 차가운 용기, 접시 및 투수는 종종 폴리프로필렌 또는 HDPE로 만들어지며, 둘 다 일반적으로 주변 온도에서 외관, 느낌 및 특성이 다소 유사합니다. 풍부한 의료 기기는 PP로 만들어집니다.[47]

실험실용 폴리프로필렌 제품입니다. 블루와 오렌지 클로저는 폴리프로필렌으로 제작되지 않았습니다.

폴리프로필렌의 일반적인 용도는 이축 배향 폴리프로필렌(BOPP)입니다. 이 BOPP 시트는 클리어 백을 포함한 다양한 재료를 만드는 데 사용됩니다. 폴리프로필렌이 2축 방향으로 배향되면 수정처럼 선명해져 아티스틱 및 소매 제품의 우수한 포장재 역할을 합니다.

색상이 빠른 폴리프로필렌은 가정에서 사용할 카펫, 러그 및 매트 제조에 널리 사용됩니다.[48]

폴리프로필렌은 물에 뜰 수 있을 정도로 가벼워서 로프에 널리 사용됩니다.[49] 동일한 질량과 구성을 위해 폴리프로필렌 로프는 폴리에스터 로프와 강도가 비슷합니다. 폴리프로필렌은 대부분의 다른 합성 섬유보다 저렴합니다.

폴리프로필렌은 또한 저환기 환경, 주로 터널에서 LSZH 케이블을 위한 전기 케이블의 단열재로서 폴리염화비닐(PVC)의 대안으로 사용됩니다. 연기 배출이 적고 독성 할로겐이 없어 고온 조건에서 산이 생성될 수 있기 때문입니다.

폴리프로필렌은 또한 수정된 비트 시스템과 달리 단층 시스템의 방수 탑 레이어로 특히 루프 멤브레인에 사용됩니다.

폴리프로필렌(polypropylene)은 플라스틱 성형에 가장 일반적으로 사용되며, 용융 상태에서 금형에 주입되어 상대적으로 저렴한 비용과 높은 부피로 복잡한 형상을 형성하며, 예를 들어 병 상판, 병 및 피팅(pitting)을 포함합니다.

또한 문구 폴더, 포장 및 보관 상자 생산에 널리 사용되는 시트 형태로 생산할 수 있습니다. 넓은 색상 범위, 내구성, 저렴한 비용, 먼지에 대한 저항성으로 종이 및 기타 재료의 보호 커버로 이상적입니다. 이러한 특징 때문에 루빅스 큐브 스티커에 사용됩니다.

시트 폴리프로필렌의 가용성은 설계자가 재료를 사용할 수 있는 기회를 제공했습니다. 가볍고 내구성이 뛰어나며 화려한 플라스틱은 밝은 색조를 만드는 데 이상적인 매개체가 되며, 정교한 디자인을 만들기 위해 연동 섹션을 사용하여 많은 디자인이 개발되었습니다.

폴리프로필렌 섬유를 콘크리트 첨가제로 사용하여 강도를 높이고 균열 및 스폴링을 줄입니다.[50] 지진에 취약한 일부 지역(예: 캘리포니아)에서는 건물, 교량 등과 같은 구조물의 기초를 건설할 때 토양의 강도와 댐핑을 개선하기 위해 PP 섬유를 토양과 함께 첨가합니다.[51]

옷

다양한 폴리프로필렌 원사 및 직물

폴리프로필렌은 부직포에 사용되는 주요 중합체로 50% 이상이 기저귀 또는 위생 제품에 사용되며[citation needed], 물을 자연적으로 반발시키는 것이 아니라 물을 흡수하는 것(친수성)으로 처리됩니다. 다른 부직포 용도에는 0.5~30 마이크로미터 범위의 다양한 효율로 여과하는 카트리지 또는 층을 형성하기 위해 주름질 수 있는 시트 또는 웨브로 형성될 수 있는 공기, 가스 및 액체용 필터가 포함됩니다. 이러한 응용 프로그램은 물 필터와 같은 집이나 에어컨 유형 필터에서 발생합니다. 높은 표면적과 자연 친화적인 폴리프로필렌 부직포는 강 위의 기름 유출 근처의 익숙한[citation needed] 부유 장벽과 함께 기름 유출의 이상적인 흡수제입니다.

폴리프로필렌, 즉 '폴리프로'는 긴 소매 셔츠나 긴 속옷과 같은 추운 날씨의 기본 층을 만드는 데 사용되었습니다. 폴리프로필렌은 또한 피부에서 땀을 운반하는 따뜻한 날씨의 옷에 사용됩니다. 폴리에스테르는 ECWCS와 같은 미군의 이러한 용도에서 폴리프로필렌을 대체했습니다.[52] 폴리프로필렌 옷은 잘 타지 않지만 녹을 수 있어 착용자가 폭발이나 화재에 휘말릴 경우 심각한 화상을 입을 수 있습니다.[53] 폴리프로필렌 속옷은 제거하기 어려운 체취를 유지하는 것으로 알려져 있습니다. 현재 세대의 폴리에스터에는 이러한 단점이 없습니다.[54]

의료의

가장 일반적인 의료 용도는 Ethicon Inc.에서 제조한 합성 비흡수성 봉합 프롤렌입니다.

폴리프로필렌은 탈장 및 골반 장기 탈출 복구 작업에 사용되어 동일한 위치에 있는 새로운 탈장으로부터 신체를 보호합니다. 그 물질의 작은 조각은 탈장 부위 위, 피부 아래에 놓이고, 통증이 없고, 만약 있다면, 신체에 의해 거의 거부되지 않습니다. 그러나 폴리프로필렌 메쉬는 며칠에서 수년에 걸쳐 불확실한 기간 동안 주변 조직을 침식합니다.

주목할 만한 응용 분야는 질 탈출증과 동시 요실금을 치료하는 데 사용되는 질경간 메쉬였습니다.[55] 앞서 언급한 폴리프로필렌 메쉬가 주위 조직을 침식시키는 경향 때문에, FDA는 골반 장기 탈출증에서 특정 용도에 대한 폴리프로필렌 메쉬 의료 키트의 사용에 대해 몇 가지 경고를 내렸고, 특히 지난 몇 년 동안 환자가 보고한 메쉬 구동 조직 미란의 지속적인 증가로 인해 질 벽에 근접하여 도입된 경우.[56] 2012년 1월 3일 FDA는 35개의 메쉬 제품 제조업체에 이러한 장치의 부작용을 연구하도록 명령했습니다. 2020년 코로나19 대유행으로 인해 안면 마스크 생산 원료인 멜트블로운 원단 생산에 필수적인 원료이기 때문에 PP 수요가 크게 증가했습니다.

현재 이 플라스틱의 사용량은 연간 45톤입니다.

재활용

오늘날 대부분의 사용된 PP는 재활용이 가능함에도 불구하고 대량의 폴리프로필렌을 재활용할 수 있습니다.보시다시피 폴리프로필렌을 재활용하면 자연과 환경에 많은 이점이 있습니다.

재활용 프로세스는 재활용 가능한 플라스틱 수집, 플라스틱 파쇄 및 세척, 마지막으로 재활용 PP를 다른 모양으로 녹이고 성형하는 3가지 주요 단계로 구성됩니다.

폴리프로필렌은 수지 식별 코드로 "5"를 사용합니다.[60]

수리중

PP 객체는 2부 에폭시 접착제로 결합하거나 핫 글루 건을 사용할 수 있습니다.[61]

스피드 팁 용접 기술을 사용하여 PP를 녹일 수 있습니다. 고속 용접을 통해 납땜 다리미와 유사한 플라스틱 용접기는 외관과 전력량이 플라스틱 용접봉을 위한 공급 튜브가 장착됩니다. 스피드 팁은 로드와 기판을 가열하는 동시에 용융된 용접 로드를 위치에 가압합니다. 연화된 플라스틱 비드가 조인트와 부품 및 용접봉 퓨즈에 끼워집니다. 폴리프로필렌의 경우 용융된 용접봉을 제작 또는 수리 중인 반 용융 모재와 "혼합"해야 합니다. 스피드 팁 "건"은 기본적으로 용접 조인트와 필러 재료를 녹여 결합을 형성하는 데 사용할 수 있는 넓고 평평한 팁을 가진 납땜 다리미입니다.

건강상의 문제

옹호 단체인 환경 작업 그룹은 PP를 낮은 위험에서 중간 위험으로 분류합니다.[62][why?] PP는 도프 염색으로 면과 달리 염색에 물을 사용하지 않습니다.[63]

가연성

모든 유기 화합물과 마찬가지로 폴리프로필렌도 가연성입니다.[64] 일반적인 조성물의 인화점은 260°C, 자동 점화 온도는 388°C입니다.[65]

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외부 링크

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폴리프로필렌 특성 및 기타 정보