Polypropylen (PP) Allgemein
Polypropylene

Polypropylen (PP) Allgemein

Recycling-Code für Polypropylen

Polypropylen (PP) wird durch die Polymerisation hergestellt und gehört zu den teilkristallinen Thermoplasten.

Da im Gegensatz zu vielen anderen Kunststoffen die Molekülstruktur, die mittlere molare Masse, deren Verteilung, Copolymere sowie weitere Parameter stark variieren und somit auch die Eigenschaften beeinflusst werden können, existieren eine Vielzahl von Polypropylen-Sorten.

Die Dichte von Polypropylen (PP) liegt zwischen 0,895 g/cm³ und 0,92 g/cm³. PP ist somit der Kunststoff mit der geringsten Dichte und dem geringsten Flächengewicht. Der E-Modul von Polypropylen (PP) liegt bei ca. 1500 N/mm².

Polypropylen (PP) hat eine höhere Steifigkeit, Härte und Festigkeit als Polyethylen (PE), aber niedriger als bei anderen Kunststoffen wie z. B. Polyamid oder PET.

Standart Polypropylen (PP) hat eine Glasübergangstemperatur von 0 bis -10°C und wird somit bei Kälte spröde. Die obere Gebrauchstemperatur liegt bei 100 bis 110°C. Der Kristallit-Schmelzbereich liegt bei 160 bis 165°C. Diese Temperaturen kann man durch gezielte Auswahl von Polypropylen-Arten beeinflussen.

Polypropylen (PP) kann mit mineralischen Füllstoffen wie z.B. Talkum, Kreide oder Glasfasern gefüllt werden. Dadurch wird das Spektrum der mechanischen Eigenschaften (Steifigkeit, Gebrauchstemperaturen, etc.) deutlich erweitert.

Polypropylen (PP) ist beständig gegenüber fast allen organischen Lösungsmitteln und Fetten, sowie den meisten Säuren und Laugen. Aufgrund seiner geringen Oberflächenenergie lässt es sich eher schlecht verkleben und bedrucken. Dies kann durch Coronavorbehandlung bei PP-Folien jedoch aufgehoben werden.

Polypropylen (PP) ist geruchlos, hautverträglich und weichmacherfrei und daher für Anwendungen im Lebensmittelbereich und der Pharmazie geeignet. Es ist physiologisch absolut unbedenklich.

Beständigkeit gegen Chemikalien

Polypropylen (PP) ist bei Raumtemperatur gegen fast alle gängigen Lösungsmittel und Chemikalien (chemische Beständigkeit), abgesehen von starken Oxidationsmitteln, beständig. Nichtoxidierende Säuren und Laugen können in Behältern aus PP gelagert werden. Bei erhöhter Temperatur erweichen und lösen wenig polare Lösungsmittel das Polypropylen. Gängige Lösungsmittel für Polypropylen (PP) sind polychlorierte Kohlenwasserstoffe, hoch siedende Aromaten oder Decalin.

Herstellung von Polypropylen (PP)

Polypropylen (PP) wird durch Polymerisation von Propen hergestellt. Für die Produktion von PP werden ungefähr zwei Drittel des weltweit hergestellten Propens verbraucht.

Die Methyl-Seitengruppe kann isotaktisch, syndiotaktisch oder ataktisch eingebaut sein. Diese Anordnung hat Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften. Der isotaktische Aufbau, welcher z. B. mit Hilfe von Z/N-Katalysatoren erzeugt werden kann, resultiert in einer teilkristallinen Struktur des Polypropylen (PP). Dies lässt sich auf den stets auf einer Seite der Molekülkette befindlichen Methylrest zurückführen, welcher das Makromolekül in eine Helix-Form zwingt (vgl.: Zellulose). Die ataktische Variante des PP ist hingegen weniger kristallin, denn es enthält höhere amorphe Anteile.

1. CPP (cast polypropylene)

Cast Polypropylen (Kurzzeichen CPP, auch als UPP-Folie oder ungerecktes Polypropylen bekannt) ist ein vielseitig einsetzbares Verpackungsmaterial. Wie auch Polypropylen (PP) ist Cast Polypropylen (CPP) ein teilkristalliner Thermoplast und gehört zu der Gruppe der Polyolefine. Im Vergleich zu herkömmlichen PE-Folien zeichnet sich Cast Polypropylen (CPP) durch eine ausgesprochen hohe Transparenz, Steifigkeit und Abriebfestigkeit aus. Diese Eigenschaften machen Cast Polypropylen (CPP), neben OPP (Oriented Polypropylene) zu dem meist eingesetzten Polymer in der Verpackungsindustrie. Hauptsächliche Einsatzgebiete sind die Verpackung von Lebensmitteln, Textilien oder medizinischen Artikeln und als Laminierungsschicht in Mehrschichtfolien.

2. Verstrecken von Polypropylen (PP)

Polypropylenfolien kann man durch das Verstrecken deutlich stabiler machen. Hierzu wird die extrudierte Folie über Walzen geführt, die in Maschinenrichtung an Geschwindigkeit zunehmen.

2.1. OPP (oriented polypropylene)

Das extrudierte Polypropylen (PP) Granulat kann hierzu auch nur längs verstreckt werden, um OPP (orientiertes Polypropylen) zu erhalten. Es wird zur Herstellung von hochfesten Folien, Verpackungsbändern, Garnen oder auch Verbundfolien eingesetzt.

2.2. BOPP (biaxially oriented polypropylene)

Dieses orientierte Polypropylen (PP) wird zusätzlich noch in Querrichtung verstreckt, um maximale Festigkeit dieses Kunststofftyps zu erhalten. Dies geschieht in einer Reckanlage (Vorwärmen - Strecken - Stabilisieren - Kühlen). Um Spannungen zu minimieren wird die Folie am Ende des Herstellungsprozesses durch nochmaliges Aufheizen thermofixiert. Diese Kunststofffolie wird in der Verpackung vorwiegend auf Schlauchbeutelmaschinen (horizontal und vertikal z.B. bei Chipstüten) eingesetzt. Als Monofolie oder Komponente einer Verbundfolie.

Eigenschaften von BOPP (biaxially oriented polypropylene)

Die Vorteile dieser Verarbeitung liegen u.a. in einer verringerten Wasserdampfpermeation. Die mechanische Festigkeit steigt, die Folien dehnen sich weniger, die Optik (Transparenz) wird verbessert. Die Weiterreißfestigkeit steigt ebenfalls.

Nachteile sind u.a. die abnehmende Siegelfähigkeit und Bedruckbarkeit. Der Lichtschutz wird geringer und die Sauerstoffbarrierewirkung nimmt ab.

Verarbeitung

Polypropylen (PP) eignet sich zum Spritzgießen, Extrudieren, Blasformen, Warmumformen, Schweißen, Tiefziehen oder zur Herstellung von Partikelschaum (EPP). Kleben, bedrucken und beschichten / coaten ist nur mit einer Coronavorbehandlung möglich.


Quelle & Weitergabe

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