Le polypropylène ( PP ), également connu sous le nom de polypropylène , est un polymère thermoplastique utilisé dans une grande variété d'applications. Polymère d'addition fabriqué à partir du propylène monomère , il peut être produit dans diverses structures donnant lieu à des applications telles que conditionnement et étiquetage , textiles , pièces plastiques et récipients réutilisables de divers types, équipements de laboratoire, composants automobiles et dispositifs médicaux. C'est un matériau blanc, mécaniquement robuste, résistant à de nombreux solvants, bases et acides chimiques. [1]
En 2013, le marché mondial du polypropylène était d'environ 55 millions de tonnes . [2] Le polypropylène est le deuxième plastique synthétique le plus largement produit au monde, après le polyéthylène .
Propriétés mécaniques
La densité de PP est comprise entre 0,895 et 0,92 g / cm³. Par conséquent, PP est le plastique de base avec la densité la plus faible. Avec une densité plus faible, des pièces moulées avec un poids plus faible et plus de parties d'une certaine masse de plastique peuvent être produites. Contrairement au polyéthylène, les régions cristallines et amorphes ne diffèrent que légèrement de leur densité. Cependant, la densité du polyéthylène peut changer de manière significative avec les charges. [6] : 24
Le module d' Young du PP est compris entre 1300 et 1800 N / mm².
Le polypropylène est normalement résistant et flexible, en particulier lorsqu'il est copolymérisé avec l' éthylène . Cela permet au polypropylène d'être utilisé comme un plastique technique , en concurrence avec des matériaux tels que l' acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Le polypropylène est raisonnablement économique.
Le polypropylène a une bonne résistance à la fatigue . [8] : 307
Propriétés thermiques
Le point de fusion du polypropylène se situe dans une plage, de sorte que le point de fusion est déterminé en trouvant la température la plus élevée d'un diagramme de calorimétrie à balayage différentiel . Le PP parfaitement isotactique a un point de fusion de 171 ° C (340 ° F). La PP isotactique commerciale a un point de fusion compris entre 160 et 166 ° C (320 et 331 ° F), selon le matériel atactique et la cristallinité. Le PP syndiotactique avec une cristallinité de 30% a un point de fusion de 130 ° C (266 ° F). [8] Au-dessous de 0 ° C, le PP devient cassant. [9] : 247
La dilatation thermique du polypropylène est très grande, mais légèrement inférieure à celle du polyéthylène. [9]
Propriétés chimiques
Le polypropylène à température ambiante est résistant aux graisses et à presque tous les solvants organiques, à l'exception des oxydants forts. Les acides et bases non oxydants peuvent être stockés dans des récipients en PP. À température élevée, PP peut être dissous dans des solvants non polaires tels que le xylène , la tétraline et la décaline . En raison de l'atome de carbone tertiaire, PP est chimiquement moins résistant que le PE (voir la règle de Markovnikov ). [dix]
La plupart des polypropylènes commerciaux sont isotactiques et ont un niveau de cristallinité intermédiaire entre celui du polyéthylène basse densité (LDPE) et celui du polyéthylène haute densité (HDPE). Le polypropylène isotactique et atactique est soluble dans le P-xylène à 140 ° C. Les précipités isotactiques lorsque la solution est refroidie à 25 ° C et la partie atactique reste soluble dans le P-xylène.
Le débit d'écoulement à l'état fondu (MFR) ou l' indice d'écoulement à l'état fondu (MFI) est une mesure du poids moléculaire du polypropylène. La mesure aide à déterminer avec quelle facilité la matière première fondue s'écoulera pendant le traitement. Le polypropylène avec un MFR plus élevé remplira plus facilement le moule en plastique pendant le processus de production par injection ou par soufflage. À mesure que le flux de matière fondue augmente, certaines propriétés physiques, comme la résistance aux chocs, diminuent.
Il existe trois types généraux de polypropylène: un homopolymère , un copolymère aléatoire et un copolymère séquencé . Le comonomère est typiquement utilisé avec l' éthylène . Le caoutchouc éthylène-propylène ou l' EPDM ajouté à l'homopolymère de polypropylène augmente sa résistance aux chocs à basse température. Un monomère d'éthylène polymérisé de manière aléatoire ajouté à un homopolymère de polypropylène diminue la cristallinité du polymère, abaisse le point de fusion et rend le polymère plus transparent.
