Polipropilen Nedir ? Kullanım Alanları Nedir ?

Polipropilen Nedir ?

Polipropilen temelde termoplastik bir plastik malzemedir. Yani polietilen yazımızda da bahsettiğimiz gibi, eritilip tekrar şekillendirilebilir. Genellikle kullanıldığı yerlerde ” PP “ şeklinde gösterilir. Kullanım alanları bir çok plastik çeşidinden çok daha fazladır. Özellikle otomotiv sektöründe bol miktarda kendine yer bulan polipropilen, asit ve bazlara karşı dayanım istenen bir çok uygulamada da kullanılmaktadır. Çünkü asit ve bazlara karşı dayanımı çok iyidir.

Polipropilen Nedir

Propilen Monomeri

Monomer hali C3H6 olan propilenin uzun zincirler oluşturarak yani polimerleşerek oluşturduğu yapıya polipropilen denmektedir. Bir çok özelliği bakımından polietilene benzemektedir. Ancak; polietilene göre dayanımı daha yüksek, sıcaklığa ve kimyasallara karşı daha dayanıklıdır.

Fiziksel ve Kimyasal Özellikleri Nasıldır ?

Bir çok yönden polietilenin özelliklerini gösterse de, bazı özellikleri bakımından polietilenden daha farklı bir davranış gösterir. Polipropilen ” PP ” yoğunluğu yaklaşık 0.90-0.92 g/cm³ olarak ölçülmektedir. Bu da, polietilen grubu malzemeleri, ticari olarak satışı yapılıp kullanılan en düşük yoğunluğa sahip plastik malzeme yapmaktadır. Yoğunluğunun 1 g/cm³’ten düşük olması suda yüzebileceği anlamına gelmektedir. Çünkü suyun yoğunluğu 1 g/cm³’tür. Malzemenin amorf hali 0.86 g/cm³ yoğunluklara kadar düşebilmektedir. Ta ki malzeme kristalize olana kadar.

Kristalleşme miktarı HDPE ve LDPE arasındadır. LDPE yani düşük yoğunluklu polietilene göre sertliği daha düşüktür. HDPE’ye göre ise tokluğu yani darbe dayancı çok daha yüksektir. Malzeme amorf halinden kristalleşmeye başladığında, kristalleşme miktarı ne kadar fazla ise o derece yoğunluğu artacak ve dayanımı yükselecektir.

Ergime sıcaklığına bakıldığında ise, birden fazla çeşidi olduğu için geniş bir aralıkta ergime sıcaklığı bulunmaktadır. Bu aralık yaklaşık olarak 130-170°C aralığıdır.

Özellikle polietilen ile kopolimerizasyon işlemine tabi tutulduğunda sahip olduğu yüksek tokluk ve elastiklik modulü sayesinde mühendislik malzemeleri gibi kullanılabilmektedir. ABS – Akrilonitril Bütadien Stiren gibi özelliklere sahip olabilmektedir.

Elektriksel olarak yalıtkan bir malzemedir. Ayrıca düşek yüzey pürüzlülük değeri sayesinde sürtünme direnci de buna bağlı olarak düşüktür. Düşük yüzey pürüzlülük değerleri, malzemelerin gıda saklama kaplarında kullanılmasına da olanak sağlamaktadır. Bir malzemenin yüzeyi ne kadar az pürüzlü ise, bakteri oluşumu da o derece az olacaktır.

Ayrıca, tekrar eden dinamik yüklere karşı dayanımı çok iyidir. Bu da malzeme biliminde yorulma dayanımı olarak bilinmektedir. Yani, dinamik tekrar eden yüklemeler karşısında malzeme yüzeyinde çatlak oluşumuna karşı dirençlidir.

UV – Ultraviyole ışınlara karşı dayanıksızdır. Aşağıdaki fotoğraf incelenirse, sol tarafta UV ışınlarına maruz kalmış bir halat, sağ tarafta ise hiç kullanılmamış bir halat görülmektedir.

Polipropilen UV Işınları

Polipropilen UV Işınlarının Etkileri – Sol Taraftaki Halatın Deformesi Görülmektedir.

Isıl ve Optik Özellikleri


Bilindiği üzere, malzemelere ısı enerjisi uygulandığında, malzemeler uygulanan ısı etkisi ile genleşmektedir. Bu durum plastikler için geçerlidir.

Polipropilen malzemelerin sıcaklık uygulandıktan sonraki genleşmesi incelendiğinde, genleşme katsayısının yüksek olduğu tespit edilmiştir. Ancak bu genleşme katsayısı polietileninki kadar yüksek değildir.

Normal şartlar altında opaktır yani ışığı geçirmez.

Polipropilen ve Kimyasal Özellikleri

Normal koşullar altında, polipropilen neredeyse bütün solventlere karşı dayanıklıdır. Klor içeren solventler tarafından çözülebilmektedir. Bunun yanında, bir çok güçlü asit ve baz çeşidi PP ‘den imal edilen kaplar içerisinde muhafaza edilebilmektedir. Ancak sıcaklık yükseldiğinde bazı solventlere karşı kimyasal dayanımı düşmektedir. Bu nedenle yüksek sıcaklık uygulamalarında kullanılması pek tavsiye edilmemektedir.

Bilinen en yoğun kullanım izotaktik polipropilen çeşidindedir. Kristalleşme seviyesi HDPE – Yüksek Yoğunluklu Polietilen ve LDPE – Düşük Yoğunluklu Polietilen arasındadır.


Çeşitleri

Polipropilen çeşitlerini incelemek için öncelikle yapısını bilmek gerekmektedir. Hatırlayacağınız üzere polietilendeki yapı CH2’ydi. Bu da düzenli bir dizilim sağlamaktaydı. Ancak; C3H6 yapısını incelersek etilen yapısından farklı olarak düzensiz bir molekül elde edilebileceğini görebilirsiniz. Oluşan bu düzensiz yapı, moleküllerin polimer oluştururken asimetrik bir dizilimle dizilmesine neden olacaktır.

Oluşturulacak bu dizilim genellikle üretim esnasında polimerizasyon koşullarının farklı ayarlanması ile farklılık gösterir. Yani, polimerizasyon işleminin farklı uygulanması polipropilen moleküllerinin dizilimlerini değiştirecek, dolayısıyla polimer özelliklerini de değiştirecektir.

Genellikle 3 farklı tür polipropilen mevcuttur.

  • İzotaktik
  • Sindiyotaktik
  • Ataktik

Bu 3 farklı malzeme ” PP ” olarak geçmektedir. Ancak; dizilimleri ve kristallik dereceleri farklı olduğu için gösterdikleri fiziksel, kimyasal davranışlar da farklıdır.

İzotaktik Tip Malzemeler, çok farklı kristalleşme seviyelerinde üretilebilirler. Hem yüksek kristalleşme oranı hem de birçok farklı varyasyon ile zincirlerin bağlanması özelliklerini de diğer tiplerden ayıracaktır. Bu tip polipropilen malzemeler yüksek dayanım ve yüksek ergime sıcaklıklarına sahiptir. Bunun nedeni kristalleşme değerinin yüksek olmasıdır. Bir malzeme amorf halinden ne kadar uzaklaşırsa o derece mukavemet ve yoğunluk kazanacaktır. Bu nedenle en yüksek yoğunluk izotaktik tiplerdedir. Dünya’da da en çok kullanılan tip budur.

Sindiyotaktik Tip Malzemeler, izotaktik ile ataktik arasında bir kristalleşme oranına sahiptir. İzotaktiğe göre daha düşük ergime sıcaklığına ve yoğunluğa sahiptir. Dolayı ile sertliği de izotaktik yapıya göre daha düşüktür.

Ataktik Tip Malzemeler, Bu yapıda hiç kristalleşme yoktur. Malzeme tamamen amorf ( dağınık ) moleküller ile meydana gelmiştir. Bu da bu tip polipropilen malzeme grubunu en düşük yoğunluklu gruba sokar. Düşük yoğunluklu olduğu için en hafif tip plastik grubu da ataktiklerdir.

Düşük kristalleşme miktarı, bu grubun oda sıcaklığında dahi yumuşak bir yapıya sahip olmasına neden olur. Ergime sıcaklığı da doğal olarak en düşük grup budur. Oda sıcaklıklarında lastik – kauçuk gibi özellik göstermektedir. Genellikle yalıtım çözümleri için otomobillerde kullanılabilmektedir. Yumuşak yapısı, istenilen yerde kullanılabilmesine olanak sağlar.

Polimerlerin dizilimleri ile ilgili wikipedia makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz.

Polipropilen ve Kullanım Alanları

Polipropilen günlük yaşantımızda bir çok konuda kullanılmaktadır. Bu başlığımızda bu konuda örneklere yer vereceğiz.

İlk olarak halk arasında plastik boru olarak geçen ve içerisinden içilebilir su ya da atık suların taşındığı borular gelmektedir. Atık suların taşındığı borulara örnek verecek olursak, yeni tip binalarda kullanılan tesisat borularını örnek verebiliriz. Bu tip borulamaların artık ” PP ” Polipropilen olarak imal edilmesinin başlıca nedeni korozyon dayanımıdır. Yine günümüzde bu tip borular PVC – Poli Vinil Klorür‘den de imal edilmektedir.

Polipropilen Boru

Polipropilen Boru

Korozyon dayanımı haricinde, polipropilen seçilmesinin bir diğer nedeni de kaynak uygulamasının kolay olmasıdır. Plastik Kaynak yazımızda anlatıldığı gibi, birleştirmeler yapılabilir. Ayrıca bu tip uygulamalar darbelere karşı dayanıklı olup kolay kolay çatlamazlar.

Gıda Sektörü ve Polipropilen Kullanımı

Gıda Sektöründe Polipropilen Kap Kullanımı

Gıda Sektöründe Polipropilen Kap Kullanımı

Yukarıdaki fotoğraftan da göreceğiniz üzere, polipropilenin diğer plastiklere göre nispeten daha yüksek sıcaklıklara dayanıklı olması ve yüzey pürüzlülüğünün düşük olması nedeniyle gıda saklama ve pişirme kaplarında kullanılabilmektedir. Bir malzemenin yüzey pürüzlülüğünün düşük olması, bakteri oluşumunu engellediği için gıda pişirme ve saklama ürünlerinde kullanılmasına olanak sağlamaktadır.

Ayrıca ev tipi su ısıtıcı ” Kettle ” larda da polipropilen kullanılmaktadır. Ergime sıcaklığının diğer plastiklere oranla daha yüksek olması, bulaşık makinelerinde yıkanmasına olanak sağlar. Bulaşık makinelerinde çıkılan yüksek sıcaklıklarda malzeme şekil bozukluğuna uğramaz.

Laboratuvar Kullanımları

Bildiğiniz üzere laboratuvarlarda bir çok uygulama gerçekleşmektedir. Yapılan deneyler esnasında aşındırıcı, sıcak, asit, baz gibi ürünler belirli kaplarda test edilir ya da saklanır. Bu kapların, yapılan deneylere ya da ürünün aşındırıcı ya da zarar verici etkilerine karşı koyması gerekmektedir. Laboratuvarlarda plastik kullanılacak yerlerde işte bu nedenlerle poliporpilen – PP tipi plastikler kullanılmaktadır.

Laboratuvar Uygulamaları

Laboratuvar Uygulamaları

Yukarıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi kullanılan ölçekler plastik – PP’den imal edilmişlerdir. Ancak bu ölçeklerde kullanılan kapaklar polipropilen – PP değildir. Bu kapaklar genellikle düşük yoğunluklu polietilen ya da polistirenden yapılmaktadır.


Günlük Kullanımlara Örnekler

Polyester halatlarda olduğu gibi, güçlü bir dayanımı olan ancak çok daha hafif ve ucuza mal edilebilen polipropilen halatlar günlük yaşantımızda bol miktarda karşımıza çıkmaktadır.

Günlük yaşantımızda karşımıza belki de karşımıza en çıkan polipropilen çeşidi aşağıda da görebileceğiniz ” Plastik Sandalye “lerdir. Bu tip ürünler de yine çok büyük oranda PP – Polipropilen’den üretilmektedir. Bunun başlıca nedenleri arasında, maliyet, hafiflik ve dayanıklılık gelmektedir.

Sandalye

Sandalyelerde Kullanımı

Özellikle geniş alanların halı ile kaplanması gereken mekanlarda polipropilenden imal edilen halılar kullanılmaktadır. Bu tip malzemelerin rengi solmaz yapıda olduğu ve maliyeti düşük olduğu için tercih edilmektedirler.

Polipropilen Halı Uygulaması

Polipropilen Halı Uygulaması

Bir diğer uygulama örneği, PVC yerine kullanıldığı yerlerdir. Örnek olarak elektrik kablolarının yalıtımlarında da bu malzeme kullanılabilmektedir. Kullanım sırasında herhangi bir gaz salınımı ya da toksik bir etki yaratmamaktadır.

Su ve nem absorbe etmediği için yalıtım özelliğinden kaynaklı olarak, çatı yalıtımlarında yardımcı eleman olarak tek katman kullanılabilmektedir.

İlginç bir örnek olarak tüm Dünya’nın bildiği ” Rubik Küp ” de polipropilenden yapılmaktadır. Bir çok değişik renk uygulaması, dayanıklı olması burada kullanılmasının en önemli nedenleri arasındadır.

Rubik Küp

Rubik Küp

Dizayn işi ile ilgilenen kişiler, herhangi bir prototip yapacakları zaman ya da kolay şekil verilebilen bir malzeme çeşidi kullanmak istediği zaman polipropileni kullanabilmektedir. Bunun temel nedeni, termoplastik bir malzeme olduğu için ısı enerjisi ile kolay şekillendirilebilmesi, dayanıklı olması, hafif olması, birçok rengi olması ve ucuz olmasıdır.

Üretim yöntemlerine bakıldığında bir çok farklı formda üretilebilen polipropilen, ince levha olarak da imal edilebilmektedir. Bu tip üretimlerin sonucunda, bu malzeme grubu kredi kartlarının imal edilmesinde kullanılmaktadır.

Otomobil ve Polipropilen Uygulamaları

Günümüzde otomobil üreticileri hem maliyet ve hafiflik hem uzun süreli dayanıklılık hem de kolay şekil verilebilirlik açısından eskiye oranla çok daha yüksek miktarda plastik malzeme kullanmaya başlamışlardır. Bu bir çok kullanıcı tarafından araçların görünümlerini basitleştirdiği düşünse de, günümüz rekabet koşullarında bir çok firma, diğer firmalar ile rekabet edebilmesi için neredeyse bütün modellerinde plastik malzemeleri kullanmak zorunda kalmıştır.

En basit örnek olarak, eski araçlarda kullanılan iç tasarım malzemeleri ile yeni araçlarda kullanılan iç  tasarım malzemeleri birbirlerinden çok farklıdır. Artık bir çok araç, konsollarında plastik malzeme kullanmaktadır. Özellikle son dönemlerde kullanımdaki bu artış bir çok kullanıcı tarafından hoş karşılanmamaktadır. Çünkü, eski tip malzemelere göre daha ” Basit ” gözüktüğü genel bir kanı haline gelmiştir.

Araç İçi Polipropilen Uygulamaları

Araç içi Polipropilen Uygulamaları

Yukarıdaki şekilde gördüğünüz gibi, artık neredeyse bütün araçlarda, arabaların iç aksamları plastik malzemelerden yapılmaktadır. Özellikle polipropilen kullanımı, malzemelerin hafif ve ucuz olmalarından dolayı artmıştır.

Önceki başlıklarımızda anlattığımız üzere, otomobillerde ataktik tip polipropilen kullanımı genellikle yalıtım amaçlı olmaktadır.

Polipropilen ve Kıyafetlerde Kullanımı

Kıyafet Örnekleri

Kıyafet Örnekleri

Özellikle sıcak havalarda kullanıma uygun kıyafetlerde yün yerine polipropilen – yün karışımı ürünler tercih edilmektedir. Bu tip ürünler, terlemenin önüne geçebilmekte ya da oluşan teri emerek vücuttan uzaklaştırabilme özelliğine sahiptirler. Bu ürünlerin polyesterlerden dezavantajı, ürünün eriyebilir olmasıdır. Bu da ciddi cilt yanıklarına neden olabilmektedir. ( Herhangi bir yangın ve patlama anında )

Benzer mantık ile bu tip ürünler termal kıyafet olarak nitelendirilen ürünlerde de bol miktarda kullanılabilmektedir.

Wikipedia’nın konu ile ilgili makalesi için bu bağlantıyı inceleyebilirsiniz. Yine konu ile ilgili geniş ve yalın bir kaynak olan bu bağlantıyı da inceleyebilirsiniz.

Yorum Yaz