لی پروپیلن یکی از پرمصرف ترین و اساسی ترین پلیمرهای مورد استفاده در دنیا و بزرگ ترین مصرف کننده پروپیلن می‌باشد. نام این محصول پلی پروپیلن (PP) و فرمول شیمیایی آن –CH2-CH(CH3)n– می‌باشد پلی پروپیلن از پلیمریزاسیون پروپیلن در شرایط دما و فشار نسبتا ملایم ودر حضور کاتالیست معروف زیگلر – ناتا انجام می‌شود . وجود این کاتالیست ، پلیمری به صورت ایزوتاکتیک را تشکیل می‌دهد که قادر به متبلور شدن تا حدود ۹۰ درصد می‌باشد.پلی‌پروپیلن یک پلیمر ترموپلاست می‌باشد که در یک بازه گسترده از کاربردها شامل فیلم و ورق، قالب‌گیری دمشی، قالب‌گیری تزریقی، بسته بندی غذایی، نساجی، تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی، لوله، کاربردهای صنعتی و ساختمانی و اجزاء خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر این، پلیمر تولید شده از منومر پروپیلن به طور معمول در برابر حلال‌های شیمیایی، بازها و اسیدها مقاوم می‌باشد. کد مشخصه این پلیمر می‌باشد.
پلی پروپیلن دارای سه پیکربندی فضایی مختلف می‌باشد که عبارتند از ایزوتاکتیک (iPP)، سیندیوتاکتیک (sPP) و اتاکتیک (aPP). در نوع ایزوتاکتیک گروه های متیلی در یک طرف صفحه عبوری از زنجیر اصلی می‌باشند. در نوع سیندیوتاکتیک گروه های متیل به صورت یک در میان در دو طرف صفحه عبوری از زنجیر قرار می‌گیرند. در نوع اتاکتیک هم هیچ نوع نظم خاصی وجود ندارد.
انواع گریدهای پلی‌پروپیلن
مواد پلی‌پروپیلن به طور کلی به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند. پلی‌پروپیلن هموپلیمر که از پلیمریزاسیون مونومر پروپیلن به تنهایی تولید می‌شود و پلی‌پروپیلن کوپلیمر که از پلیمریزاسیون پروپیلن به همراه کومونومر اتیلن تولید می‌شود.
از نقطه نظر خواص فیزیکی و مکانیکی تفاوت پلی‌پروپیلن هموپلیمر و کوپلیمر در مقاومت ضربه‌ای، استحکام کششی و سختی است. پلی‌پروپیلن هموپلیمر با اینکه استحکام کششی و سختی بالاتری نسبت به پلی‌پروپیلن کوپلیمر دارد ولی نقطه ضعف اصلی آن مقاومت ضربه‌ای آن است. در واقع پلی‌پروپیلن هموپلیمر شکننده‌تر از پلی‌پروپیلن کوپلیمر است. این ضعف بیشتر در دماهای پایین و به ویژه زیر صفر خود را نشان می‌دهد. به همین جهت کاربرد پلی‌پروپیلن هموپلیمر در تولید قطعات تزریقی که در معرض ضربه و دمای پایین قرار می‌گیرند، به شدت محدود است. برای رفع این نقطه ضعف با افزودن مونومر اتیلن در حین پلیمریزاسیون پروپیلن، کوپلیمر پلی‌پروپیلن تولید شده است. پلی‌پروپیلن کوپلیمر مقاومت ضربه‌ای بالاتری نسبت به پلی‌پروپیلن هموپلیمر دارد. با تنظیم مقدار اتیلن اضافه شده به ساختار پلیمر، تنظیم مورفولوژی کوپلیمر، تنظیم نوع کریستالیزاسیون و همچنین تنظیم وزن مولکولی می‌توان میزان مقاومت ضربه‌ای را تنظیم و تا حد خوبی بالا برد. البته باید توجه داشت که بالا بردن مقاومت ضربه‌ای پلی‌پروپیلن به قیمت کاهش سختی و سفتی پلیمر انجام می‌پذیرد.
اضافه کردن اتیلن به ساختار پلی‌پروپیلن حین پلیمریزاسیون پروپیلن، نظم ساختاری پلی‌پروپیلن را کاهش می‌دهد. کاهش نظم ساختاری هم به نوبه خود باعث کاهش میزان تبلور (کریستالیزاسیون) پلی‌پروپیلن می‌شود. با توجه به ساختار شکننده بلورها، دلیل افزایش مقاومت ضربه‌ای پلی‌پروپیلن کوپلیمر نسبت به پلی‌پروپیلن هموپلیمر کاهش بلورینگی است.
پلی‌پروپیلن کوپلیمر خود نیز به دو دسته کوپلیمر بلاک و رندوم تقسیم می‌شود.
در پلی‌پروپیلن بلاک کوپلیمر بخش‌های اتیلنی در بین بخش‌های پروپیلن در طول زنجیره پلیمری قرار دارند، در حالی که در پلی‌پروپیلن رندوم کوپلیمر مونومرهای اتیلن به صورت نامنظم و جدا از هم در طول زنجیره پلیمر قرار دارند. این ویژگی باعث می‌شود که اندازه ذرات اتیلن در ساختار پلیمر بسیار کوچک شده و باعث پراش نور نمی‌شود، به همین جهت این نوع کوپلیمر شفاف است. برای افزایش شفافیت در پلی‌پروپیلن رندوم کوپلیمر از عوامل هسته‌زا نیز استفاده می‌شود. عوامل هسته‌زا باعث توزیع شدن یکنواخت کریستال‌های پلی‌پروپیلن و در نتیجه ریزتر شدن آن‌ها می‌شود. بنابراین کریستال‌های ایجاد شده باعث تفرق نور نمی‌شوند و پلیمر شفاف دیده می‌شود. در پلی‌پروپیلن بلاک کوپلیمر، تفاوت ضریب شکست نور در نواحی پروپیلنی و نواحی اتیلنی باعث پخش شدن نور و در نتیجه مات شدن پلیمر می‌شود. بنابراین این نوع پلی‌پروپیلن را به سادگی می‌توان از روی ظاهر آن از دیگر انواع پلی‌پروپیلن تشخیص داد.
به لحاظ مقاومت مکانیکی، پلی‌پروپیلن بلاک کوپلیمر مقاومت ضربه‌ای بالاتری نسبت به پلی‌پروپیلن رندوم کوپلیمر دارد. دلیل این امر آن است که انرژی ضربه در بین بخش‌های اتیلنی و پروپیلنی میرا می‌گردد.
کاربرد پلی پروپیلن
پلی پروپیلن یا همان PP به دلیل داشتن ویژگی های چون مقاومت و استحکام خوب و همچنین قابل بازیافت بودن در صنایع گوناگون قابل استفاده هستند. در ادامه تعدادی از کاربردهای آن را گفته ایم.
صنایع نساجی
الیاف پلی پروپیلن در صنعت نساجی، تولید فرش و موکت و انواع طناب کاربرد دارد. نوع هموپلیمر آن برای این هدف استفاده می شود که شرکت های رجال، مارون و پلی نار عرضه کننده گرید این نوع است. در حال حاضر استفاده از منسوجات نبافته در تولید بعضی از کاربردهای بهداشتی، رشد زیادی دارد و بازار جدیدی از پلی پروپیلن را دارد.
تولید و ساخت ظروف
از روش قالب گیری دمشی در تولید ظروف پلی پروپیلن استفاده می کنند. این کاربرد نیاز به خط جوش مناسب و پایداری حرارتی بالا دارد. گریدهای هموپلیمر و کوپلیمر تصادفی نیز برای کاربرد مصرف شده و به وسیله پتروشیمی های جم، رجال، نوید زر و شازند تولید می شود.
کاربرد پلی پروپیلن در پزشکی
به طور کلی برای ساخت تجهیزات آزمایشگاهی و پزشکی از PP استفاده می شود. از این ماده به عنوان مواد اولیه در تولید تجهیزات پزشکی و محصولات یک بار مصرف پزشکی استفاده می کنند که نوع اختصصای پلی پروپیلن پزشکی برای این هدف در نظر گرفته است. در صورتی که از Poly Propylene غیرپزشکی برای تولید محصولات پزشکی استفاده شود، سرطان زا، حساسیت زا، ناسازگار با بدن و تب زا می باشد.
پلی پروپیلن در مقایسه با دیگر پلیمرها مشخصات متمایز و برجسته‌ای دارد که عبارتند از :
1-قیمت نسبتا ارزان منومر پروپیلن در مقایسه با منومرهای دیگر پلیمرها
2-قیمت پائین PP در مقایسه با دیگر پلیمرها
3-وزن مخصوص و سبک PP
4-انعطاف پذیری و طیف گسترده تولید PP با خصوصیات فیزیکی و شیمیایی متغیر
5-افزایش کاربردهای جدید و بهبود خواص گریدهای تولیدی جدید
6-افزایش کاربرد PP در وسایل و تجهیزات پزشکی و توسعه کاربردهای PP گرید خاص
7-افزایش مصرف PP به صورت آلیاژ با دیگر پلیمرها
8-جایگزینی پلیمرهایی مانند PS، PE و غیره با PP