Caratteristiche
Il polipropilene (formula chimica (C3H6)n, o polipropene, abbreviato in PP) è un polimero termoplastico che può mostrare diversa tatticità. Il polipropilene si presenta come un materiale inodore, insapore, incolore, anche se può essere facilmente colorato con coprenti ad elevata lucentezza superficiale e può apparire da traslucido a opaco.
Fisiologicamente si presenta innocuo, pertanto è particolarmente adatto a impieghi nei settori alimentare e farmaceutico.
Il prodotto più interessante dal punto di vista commerciale è quello isotattico: è un polimero semi cristallino caratterizzato da un elevato carico di rottura, una bassa densità, una buona resistenza termica e all'abrasione.
Il prodotto atattico si presenta invece come un materiale dall'aspetto gommoso, e ha scarso interesse commerciale (è stato usato solo come additivo).
La densità del polipropilene isotattico è di 900 kg/m³ e il punto di fusione è spesso oltre i 165 °C.
Le proprietà chimiche, determinate in fase di produzione, comprendono la stereoregolarità, la massa molecolare e l'indice di polidispersione.
Nel 1954 Giulio Natta e Karl Ziegler scoprirono che una resa elevata di polipropilene isotattico si ottiene con una miscela di TiCl3 cristallino e AlEt2Cl (Dietil Alluminio Cloruro, DEAC). Peculiarità del cristallo di titanio tricloruro è la presenza di centri metallici in coordinazione ottaedrica ma con insaturazioni della sfera di coordinazione; il propilene è in grado di coordinarsi ai centri metallici attraverso queste lacune, e di polimerizzare in maniera stereospecifica a dare polipropilene isotattico.
Rispetto al polietilene presenta minore densità, un punto di rammollimento più alto, prestazioni a temperature più elevate ed è più soggetto ad ossidazione. E' più rigido e meno resistente a urti.
Il polipropilene possiede elevate caratteristiche di resistenza agli agenti chimici, è saldabile e si utilizza normalmente con temperature tra i +5°C e + 90°C. Grazie alle caratteristiche di non polarità, il PP è molto resistente dal punto di vista chimico: fino a 120°C mantiene le proprie caratteristiche di resistenza in presenza di soluzioni acquose contenenti sali, acidi e alcali forti. Rispetto ai tecnopolimeri ha minori resistenze meccaniche: trazione, flessione, compressione, abrasione ecc.
Il PP è caratterizzato dalle seguenti proprietà :
- elevate resistenze chimiche (Eccellente resistenza agli acidi e alle sostanze alcaline)
- buona resistenza alla temperatura
- buona rigidità
- buona resistenza ai carichi
- buona resistenza a trazione (intorno ai 25-35 MPa)
- buona resistenza all'impatto
- buona resistenza all'abrasione (0,7% del volume)
- scarsa deformabilità (intorno ai 50-60°C)
- buona resistenza alle condizioni atmosferiche
- facilità di lavorazione sia alle macchine utensili sia per saldatura
Presenta inoltre caratteristiche elettriche simili a quelle del polietilene, tra le quali elevate sono quelle isolanti. Tra le caratteristiche termiche si evidenzia la tendenza all’ossidazione alle alte temperature, che ne impone una stabilizzazione. Il comportamento al fuoco è simile a quello del polietilene, pertanto brucia con fiamma bluastra e sgocciolamento.
Diventa fragile con temperature intorno agli 0°C, inferiori per i tipi modificati.
Il polipropilene può essere impiegato all’aria in un range di temperature che va da qualche grado sopra lo 0°C, limite minimo per cui diventa fragile, sino a 110°C e solo nei tipi fortemente stabilizzati e rinforzati può superare tale valore.
Viene usato in diverse combinazioni, come omopolimero caricato e/o rinforzato e come copolimero.
Il polipropilene non presenta una buona resistenza all’incollaggio a causa della alta resistenza ai prodotti chimici (si usano quasi solo adesivi per aderenza), mentre è facilmente saldabile per attrito, a gas o attrezzo caldo, ma non a ultrasuoni.