Polypropylen (PP)
Physikalisch – mechanische Eigenschaften von Polypropylen
Mit 0,90-0,91 g/cm³ ist normales Polypropylen ein sehr leichter teilkristalliner Thermoplast aus der Klasse der Polyolefine. PP weist eine gute Zähigkeit und eine hervorragende Dauerbiegefestigkeit bei geeignet dünnen Querschnitten auf. Gegenüber homopolymerem PP weist copolymeres Polypropylen auch eine besonders gute Kerbschlagzähigkeit auf und eignet sich daher auch für technische Anwendungen. Die Zeitstandfestigkeit nimmt mit zunehmender Temperatur stark ab. PP ist wasserabweisend (hydrophob), wie die meisten Polyolefine. In der Härte und in der Festigkeit schließt das teilkristalline Polypropylen an den oberen Bereich des teilkristallinen HD-PE an und schließ die Lücke zum teilkristallinen PA 6. Mit neuartigen Katalysatoren (Metallocene u.a.) werden bei der Herstellung Eigenschaften erzielt, die den gesamten Bereich der härteren thermoplastischen Elastomere (TPE) bis weit in den Bereich des PA 6 abdecken.
Optische und chemische Eigenschaften von PP
Naturfarbenes Polypropylen ist transparent, aber nicht glasklar. Mit abnehmender Wandstärke werden PP-Formteile durchsichtiger. Random-Copolymere sind bei dünnwandigen Formteilen fast glasklar. PP-Formteile haben eine unpolare Oberfläche, die nur von wenigen Chemikalien angegriffen wird. PP ist beständig gegen wässrige Salzlösungen, Säuren und Alkalien. Es ist widerstandsfähig gegen Alkohole, Lösungsmittel bis ca. 60°C und gegen Waschlaugen. Es quillt auf bei Kontakt mit halogenierten Kohlenwasserstoffen, bei erhöhten Temperaturen auch bei Kontakt mit Fetten, Ölen und Wachsen. Polypropylen kann mit geeigneten Farben auf Basis von Polyurethan und Acryl lackiert werden.
Witterungs- und Alterungsbeständigkeit von Polypropylen
Gegen Bestrahlung im sichtbaren Bereich ist PP ausreichend beständig. UV-Strahlung bewirkt eine Oxidation der Oberfläche von PP-Formteilen und führt daher zur Versprödung und zum Zerfall. Eine geeignete Einfärbung, z.B. mit Ruß, stabilisiert, vermindert aber die Wärmealterungsbeständigkeit. Die Zugabe von geeigneten UV-Stabilisatoren (HALS*) kann die Außenanwendbarkeit von PP-Formteilen mit beliebigen Einfärbungen auf Jahrzehnte ausreichend stabilisieren.
*) = HALS (Englisch –hindered amine light stabilizer) absorbieren keine UV-Strahlung, sondern hemmen den Polymerabbau durch kontinuierliche und zyklische Beseitigung von Radikalen, die durch Photooxidation des Polymers entstehen
Sondereinstellungen – Produktbereiche
Glasfasern und andere festigkeitssteigernde Füllstoffe, div. Stabilisatoren, leitfähige Stoffe zur Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit, Zumischung elastomerer Thermoplaste auf PP-Basis (TPO) für weichere und zähere Einstellungen – Lager- und Transportbehälter, Abdeckungen, Lüfterräder, Möbelbeschläge, Gehäuse für Elektrogeräte.
Thermische Eigenschaften von PP
Die Dauergebrauchstemperatur von unverstärktem PP ohne mech. Beanspruchung liegt bei ca. -40 bis 110°C. Kurzzeitig hält unverstärktes PP auch Temperaturen bis 140°C stand. Eine Entzündung erfolgt ab ca. 330°C. PP brennt mit schwach leuchtender Flamme mit schwachem Wachsgeruch und tropft brennend ab.
Physiologisches- und Fügeverhalten von Polypropylen
Polypropylen ist geschmacks- und geruchsneutral und hautverträglich, sofern nicht gesundheitsbeeinträchtigende Additive verwendet werden. Einige Hersteller attestieren auch eine Lebensmittelverträglichkeit. Durch die gute chemische Beständigkeit aufgrund polarer Formteiloberflächen bedingt können nur Haftkleber verwendet werden. Dazu muss die Formteiloberfläche aufgeraut und grundiert werden. Ersteres kann auch durch Flämmen und Koronaentladung bewirkt werden. PP kann mittels Heizelement-, Reibungs-, Vibrations- oder Warmgasschweißen gefügt werden.
Anwendungsbeispiele
Bauwesen: Gartenmöbel, Klodeckel, Kunstrasen, Möbelscharniere, etc.
Sonstiges: Brillenetuis, (Werkzeug-)Koffer, Schulranzen, sterilisierbare medizinische Geräte, Mülleimer, Wäschekörbe, Kinderspielzeug
Bei b-plastic werden unter anderem folgende Produktgruppen aus den unten aufgeführten Kategorien aus PP hergestellt: