Bezeichnung und Synonyme für Polypropylen:
IUPAC-Name (International Union of Pure and Applied Chemistry):
Poly(1-methylethylen)
Synonyme:
Polypropen, 1-propylen
Englisch:
polypropylene
Spanisch:
polipropileno
Französisch:
polypropylène
Italienisch:
polipropilene
Russisch:
Полипропилен
Arabisch:
بولي بروبيلين
Chinesisch:
聚丙烯
Japanisch:
ポリプロピレン
Chemische Formel:
(C3H6)n
CAS-Nr.:
9003-07-0
ESIS-Eintrag:
-- (keine EINECS- oder ELINCS-Registrierung)
Polypropylen ist ein teilkristallines thermoplastisches Polymer, das zur Gruppe der Polyolefine gehört und durch Polymerisation des Monomers Propen mit Hilfe von Katalysatoren hergestellt wird. PP wird seit 1957 produziert. Heute ist PP das Kunststoff-Material mit dem zweitgrößten Verbrauch, seine Produktionsmenge wird nur durch Polyethylen übertroffen. Im Jahr 2007 wurden weltweit rund 45 Millionen Tonnen PP verkauft.
PP ist robust und ungewöhnlich resistent gegen viele chemische Lösemittel, Basen und Säuren. Das vielseitige Material wird in einer großen Vielfalt von Anwendungen in praktisch allen Kunststoff-Märkten eingesetzt. Designer und Hersteller können unter mehr als 3.000 verschiedenen kommerziellen Sorten von PP auswählen. Dabei überwiegt bei weitem isotaktisches PP. Das teurere syndiotaktische PP ist außerordentlich transparent und sehr schlagfest, aber nicht sehr steif. Ataktisches PP wird praktisch nur in Asphalt-Beschichtungen verwendet.
Polypropylen wird kommerziell in verschiedenen Formen produziert, abhängig von den gewünschten Eigenschaften. Außer PP-Homopolymeren gibt es eine breite Palette von Copolymeren und Terpolymeren, in der Regel von Ethylen und Buten, in zwei Arten: Random- und schlagfeste oder Block-Copolymere. Diese drei Grundformen überschneiden sich bis zu einem gewissen Grad, aber sie haben einige allgemeine Eigenschaften, die helfen, für bestimmte Anwendungen und erwünschte Kosten das optimale Material zu wählen.
Zu Herstellungsverfahren, Verbrauchsanteilen und Verarbeitungsmethoden für die einzelnen Sorten informiert die Marktstudie Polypropylen von Ceresana Research.
Wichtige Eigenschaften von Polypropylen:
|
Parameter: |
PP: |
|
Dichte (g/cm³) |
zwischen 0,895 und 0,92 |
|
Schmelzpunkt (°C) |
zwischen 160 und 170 |
|
Gebrauchstemperatur (°C) |
100 (maximale Dauer-Gebrauchstemperatur) |
|
Zugfestigkeit (N/mm²) |
zwischen 21 und 37 |
|
Reißfestigkeit (N/mm²) |
~ 37 |
|
chemische Beständigkeit |
beständig gegen schwache Säuren und Laugen, Alkoholen, organischen Lösungsmitteln und Fetten; unbeständig gegenüber Benzin, Benzol und Kohlenwasserstoffen; gut löslich in Xylol, Tetralin und Decalin |
Bei PP können die Molekülstruktur, das Molekulargewicht, die Molmasseverteilung und andere Parameter variiert werden, etwa durch Veränderung von Ketten-Regelmäßigkeit und -Länge oder durch Inkorporation eines Co-Monomers. Folglich haben die vielen PP-Sorten unterschiedliche Eigenschaften. Generell gilt, dass PP wegen seiner geringen Dichte der leichteste aller Kunststoffe ist. PP hat von allen Thermoplasten die höchste Schmelztemperatur. Im Vergleich zu Polyethylen ist Polypropylen resistenter gegen höhere Temperaturen, steifer und härter. Außerdem bietet PP gute Ermüdungsresistenz, gute chemische Resistenz, gute Widerstandsfähigkeit gegen Reinigungsmittel, gute Kontakttransparenz und gute Verarbeitbarkeit durch Spritzgießen und Extrudieren. Ein Hauptvorteil von PP ist seine Resistenz gegen umweltbedingte Spannungsrissbildung. Umweltschutzgesetze und Lebensmittelvorschriften sprechen ebenfalls für PP.
Einen Überblick zu den wichtigsten Eigenschaften von PP und detaillierte Informationen zu den Additiven und Füllstoffen, die diesem Kunststoff zugefügt werden, bietet die Marktstudie Polypropylen von Ceresana Research.
Gefahren-Hinweise für Polypropylen:
Für die Kennzeichnung von PP sind keine Gefahrensymbole (R- und S-Sätze) vorgeschrieben. Polypropylen gilt als ungefährlich und ungiftig und wird für zahlreiche Anwendungen verwendet, die in Kontakt mit Nahrungsmitteln, Trinkwasser oder Medikamenten kommen. Gesundheitliche Bedenken gibt es bei der Verwendung von PP ausschließlich im Zusammenhang mit Farbstoffen oder anderen Additiven, die aus dem Material migrieren können. Polypropylen gehört zu den Polymeren, die am besten recycelt werden können.
Weiterführende Informationen zur Kunststoff-Umweltdiskussion, zur Rechtslage und zum Recycling sind in der Marktstudie Polypropylen von Ceresana Research zu finden.
Herstellungsverfahren für Polypropylen:
PP wird hergestellt durch Polymerisation von Propylen - entweder allein oder mit kleineren Anteilen anderer Monomere - mit Hilfe eines Katalysators (in der Regel auf Basis von Titan). Ein zweiter Co-Katalysator (Triethylaluminium) wird hinzugefügt, um die Polymerisationsreaktion zu initiieren. Wasserstoff wird im Reaktor eingesetzt, um das Polymer-Molekulargewicht zu kontrollieren. Diese Reaktion wird produziert mit Hilfe eines von drei verschiedenen Verfahren: Aufschlämmungsprozess (Slurry-Verfahren), Bulk-Prozess oder Gasphasen-Prozess.
Durch die Kontrolle der Monomere, Katalysatoren und Prozessbedingungen ist es möglich, die Eigenschaften des Materials zu verändern und eine große Vielfalt von Polypropylen-Sorten gezielt maßzuschneidern. Die Möglichkeiten werden weiter vergrößert durch die Fähigkeit von PP, viel besser als zum Beispiel Polyethylen Füllstoffe und Verstärker aufzunehmen.
Ausführlichere Informationen zur PP-Produktion, den dabei eingesetzten Ziegler-Natta-Katalysatoren oder Metallocen-Katalysatoren und zur PP-Verarbeitung liefert die Marktstudie Polypropylen von Ceresana Research.
Anwendungsbeispiele für Polypropylen:
PP ist einer der allgegenwärtigsten Kunststoffe, die jemals entwickelt wurden; seine gut ausgewogenen Eigenschaften, die an eine Vielzahl von Herstellungsmethoden und Anwendungen angepasst werden können, und sein vergleichsweise niedriger Preis machen die Verwendung von PP in den verschiedensten Industrien sinnvoll.
Der größte Abnehmer für PP ist der weltweite Automobilmarkt. Mineral- und glasverstärktes PP, PP-Homopolymere und Copolymere, thermoplastische Vulkanisate und PP-Schaum werden in der gesamten Fahrzeugindustrie verwendet, von Einzelbauteilen und energieabsorbierenden Medien bis zur Innenverkleidung, den Teppichbelägen und Flüssigkeitsbehältern.
Im Konsumgüter-Bereich, etwa Haushaltswaren wie Nahrungsmittel-Behälter, Spielzeug, Koffer, Fahrradhelme, Kindersitze oder auch zusammenklappbare Gartenstühle, ist Spritzgießen das dominierende PP-Umformverfahren. Für viele komplizierte Formteile ist Polypropylen das beliebteste Material. Seit Jahren schon bewährt sich PP zum Beispiel bei der Innenausstattung von Spülmaschinen. Für Waschmaschinenteile werden typischerweise PP-Homopolymere eingesetzt, die mit Glasfasern und Talk verstärkt sind. Für kleine elektrische Geräte sind das geringe Gewicht, die Steifigkeit, die einfache Formbarkeit, die Farbqualität und die hervorragenden nichtleitenden Eigenschaften von PP von Vorteil.
Da Polypropylen im Allgemeinen ungiftig, chemisch inaktiv und tolerant gegenüber Sterilisation ist, wird es gerne für medizinische Artikel verwendet. Die Hauptanwendung sind dabei Einwegspritzen, die im Spritzgussverfahren aus PP-Homopolymeren und manchmal auch aus Random-Copolymeren hergestellt werden. Andere Beispiele sind Pillendosen, Petrischalen, Katheter, Diagnostikgeräte - und nicht zuletzt Sicherheitsbehälter für verunreinigte medizinische Instrumente.
In Textilien nimmt die Verwendung von Polypropylen kontinuierlich zu; auf dem Teppichmarkt zum Beispiel ist PP eine der am häufigsten eingesetzten Kunstfasersorten. Vliesstoffe sind das größte Anwendungsgebiet für Einzelfasern aus PP: chirurgische Bekleidung, Einwegwindeln, Damenbinden oder andere Hygieneprodukte. Von besonderer Bedeutung sind Seile aus Polypropylen: Tauwerk aus PP ist leichter als Wasser und sein Kraft-Gewicht-Verhältnis ist zehnmal so groß wie bei Stahl. Daher sind nahezu alle Schiffe mit Leinen oder auch Netzen aus PP ausgerüstet.
Eine große Rolle spielt Polypropylen auch im Verpackungssektor, wo es nur von Polyethylen übertroffen wird. Für Flaschenverschlüsse ist PP das bevorzugte Produkt wegen seiner Steifigkeit und seiner Widerstandsfähigkeit gegenüber Rissbildung auch bei hohen Belastungen. Fertiggerichte, die keine Tiefkühlung benötigen und in einem Mikrowellenherd erhitzt werden können, werden in versiegelten PP-Behältern angeboten. Ein weiteres Alltagsprodukt aus PP ist Tesafilm.
Die Marktstudie Polypropylen von Ceresana Research bietet umfassende Informationen zu den Verbrauchsmengen der einzelnen Anwendungsgebiete, und zwar gegliedert nach den verschiedenen Weltregionen.
PP-Hersteller und Handelsnamen:
(-> mehr Infos siehe Studien)
Letzte Änderung: 19.01.09
