Polypropylen
Polypropylen oder polypropen (Abkürzung PP oder POP) ist ein thermoplastischer Polymer aus der Gruppe der Polyolefine, der in vielen Branchen verwendet wird, einschließlich Lebensmittelindustrie, Textilindustrie und Laborausrüstung. Wird unter den Handelsnamen Tipplen, Tatren usw. verkauft.
Polypropylen ist durch seine sehr gute chemische und mechanische Beständigkeit hervorragend. Es hat die internationale Identifikationsnummer für Kunststoffe 5. Im Jahr 2001 erreichte die jährliche weltweite Produktion von Polypropylen 30 Millionen Tonnen.
Chemische und physikalische Eigenschaften
Die meisten kommerziell genutzten Polypropylen haben einen Kristallisationsgrad zwischen dem Hochdruckpolyethylen (HDPE) und dem Niederdruckpolyethylen (LDPE). Gleiches gilt für den Elastizitätsmodul (etwa 1 450 N/mm²). Allgemein gilt, dass Polypropylen bessere physikalisch-chemische Eigenschaften als Polyethylen hat. Ein Nachteil des Polypropylens ist, dass es bei niedrigen Temperaturen spröde wird. Verwendbar ist es bei Temperaturen bis 100 °C bis 110 °C, bei Temperaturen von 160 – 165 °C beginnt die Kristallumauflösung.
Polypropylen zeichnet sich durch eine mittlere Molmasse aus, ermöglicht die Herstellung einer großen Anzahl von Copolymeren, wodurch seine physikalisch-chemischen Eigenschaften modifiziert werden können — häufig werden z. B. Füllstoffe (Wachs, Kreide, Glasfasern) verwendet. Die Dichte von Polypropylen hängt von mehreren Faktoren ab, vor allem vom Kristallisationsgrad; sie liegt zwischen 0,895 g/cm³ und 0,92 g/cm³ (es handelt sich im Wesentlichen um einen der leichtesten Kunststoffe).
Herstellung
Bei der Herstellung von Polypropylen ist es wichtig, das Verhältnis zwischen der Taktizität der Makromoleküle und den Eigenschaften des entstandenen Polymers zu verstehen. Die relative Ausrichtung der Methylgruppen benachbarter Monomere hat einen großen Einfluss auf die Fähigkeit des Polypropylens, Kristalle zu bilden.
Im Gegensatz zu anderen Polymeren, die eine Vinylgruppe enthalten, wird Polypropylen nicht durch radikalische Polymerisation hergestellt. Ein solcher Prozess würde zu einer zufälligen Ausrichtung der Methylgruppen führen — es entsteht sogenanntes ataktisches Polypropylen, das amorphen ist. Amorphes Polypropylen ist wenig fest und als Baustoff fast nicht verwendbar.
Die meisten der derzeit produzierten Polypropylen werden in Gegenwart von Titanchloriden als Katalysator hergestellt, wodurch isotaktisches Polypropylen entsteht.