تاریخچه و تکامل پلی پروپیلن: از کشف تا کاربردهای مدرن
پلی پروپیلن، به عنوان یک پلیمر ترموپلاستیک همه کاره، از زمان کشف خود در اواسط قرن بیستم، صنایع مختلف را متحول کرده است. درک تاریخ غنی و تکامل آن سفر جالبی است از آزمایش‌های اولیه تا استفاده تجاری گسترده در برنامه‌های مختلف.
تاریخچه پلی پروپیلن
اولین بار جی پل هوگان و رابرت بنکس، شیمیدانان شرکت فیلیپس پترولیوم، پلیمریزاسیون پروپیلن را در سال 1951 نشان دادند. آنها در تلاش برای تبدیل پروپیلن به بنزین، پلی پروپیلن را که یک هیدروکربن آلیفاتیک کریستالی با ذوب بالا است کشف کردند. پلیمریزاسیون استری انتخابی به ایزوتاکتیک توسط جولیو ناتا و کارل رن در مارس 1954 کشف شد. کار پیشگامانه آنها در فناوری کاتالیزور منجر به توسعه کاتالیزور زیگلر- ناتا شد که پلیمریزاسیون پروپیلن را به یک ماده با کیفیت بالا و مقرون به صرفه تبدیل کرد. تولید پلی پروپیلن تحت نام تجاری «موپلن (MOPLEN )» در سال ۱۹۵۷ توسط مونتدیسون آغاز گردید. بعد از آن، تولید و فروش این محصول توسط دیگر شرکت های اروپایی، آمریکایی و ژاپنی شروع شد.
پلی پروپیلن چیست؟
پلی پروپیلن از طریق پلیمریزه کردن پروپیلن بوجود آمده است و در مقایسه با دیگر مواد پلاستیکی ترکیب جدیدتری محسوب می‌شود. پروپیلن موفقیت زیادی در صنعت داشته و گونه تک آرایشی پلی پروپیلن است. پلی پروپیلن در زمان تشکیل رادیکالهای متیلی در یک طرف زنجیره، تک آرایشی است. پلی پروپیلن (PP) یکی از چندین مشتقات پروپیلن ( CH3-CH=CH2 ) است. پلیمرها، بسته به نوع پلیمریزه شدن و کاتالیزور مورد استفاده، ترکیبی منظم و یا نامنظم از خود بروز می‌دهند. در اتمهای پلیمرها با ترکیب منظمی مثل پلی پروپیلن تک آرایشی، پلیمرها به راحتی به کریستال ( بلور) تبدیل می‌شوند. وقتی اتم‌ها مرتب نباشند تشکیل کریستال رخ نمی‌دهد. در واقع، پروپیلن با توجه به ترتیب مولکول‌های بزرگ خود، انواع مختلف با کاربردهای گوناگون دارد. ویژگی‌های این پلیمرها وابسته به ساختار آنها و همچنین زنجیره مولکولی و وزن مولکولی آنها است. پلیمرها با ساختار منظم (تک آرایشی و هم آرایشی) می‌توانند مبتلور شده، در دماهای بالا ذوب نشده و ویژگی‌های مکانیکی خوبی از خود نشان دهند. به عبارت دیگر، پلی پروپیلن‌های بی آرایش (ترکیب نامنظم اتم‌ها) متبلور نمی‌شوند و خصوصیات ارتجاعی دارند که دارای مصارف عملی نیستند. در مصارف صنعتی، فقط پلیمرهای تک آرایشی به کار می‌روند و گونه‌های دیگر برای مصرف تجاری تولید نمی‌گردند. پلی پروپیلن یک پلاستیک قابل انعطاف است که به راحتی شکل گرفته و می‌تواند قالب ریزی شود. به دلیل شکل گیری و قالب‌ریزی راحت این ماده بر اثر حرارت، به آن پلاستیک گرمایی گفته می‌شود. پلی پروپیلن با حرارت به پلاستیک تبدیل شده، و پس از سرد شدن جامد می‌گردد. این خصوصیت، امکان تولید ذرات از طریق تزریق، اکستروژن و شکل گیری در خلا را برای آن میسر می‌سازد.
انواع پلی پروپیلن :
نوع ۱: هوموپلیمر : این ماده با پلیمریزه کردن پلی پروپیلن به دست می‌آید.
نوع ۲: کوپلیمر بلوکی: این ماده از پلیمریزه شدن مقادیر خاص پروپیلن و اتیلن بدست می‌آید. به دلیل قرارگیری در حالتی میان مولکول‌های پروپیلن و اتیلن در زنجیره پلیمری بصورت دسته‌ای، این ماده دارای ویژگی میان پلی اتیلن و پلی پروپیلن است.
نوع ۳: کوپلیمر تصادفی (بی نظم): این ماده از پلیمریزه کردن مقادیر خاص پروپیلن و اتیلن بدست آمده و مولکول‌ها بدون نظم و ترتیب شکل می‌گیرند .
کاربردهای اولیه
در سال‌های نخست، پلی پروپیلن عمدتاً در صنعت نساجی کاربرد پیدا کرد، جایی که مقاومت عالی آن در برابر رطوبت، مواد شیمیایی و خستگی آن را به گزینه‌ای ایده آل برای الیاف و پارچه تبدیل نمود. ماهیت سبک وزن و مقرون به صرفه بودن آن نیز به پذیرش سریع آن در کالاهای مصرفی مانند طناب، مواد بسته بندی و فرش کمک کرده است.
تکامل در فرآیندهای تولید
در طول دهه‌ها، پیشرفت‌ها در فرآیندهای تولید، از جمله قالب‌گیری تزریقی، اکستروژن و قالب‌گیری دمشی، کاربردپذیری پلی پروپیلن را گسترش داده است. این نوآوری‌ها تولید اشکال و ساختارهای پیچیده را تسهیل کرده و مناسب بودن آن را برای طیف وسیعی از محصولات در صنایعی مانند خودروسازی، پزشکی و بسته بندی افزایش داده است.
