Polypropylene (PP) Filament Nedir?

Polypropylene (PP), endüstride en yaygın kullanılan plastiktir. Yarı kristal yapılı bir termoplastik polimer reçinedir. Dayanıklılığı ve olağanüstü özellikleri göz önüne alındığında, PP farklı endüstrilere yayılmıştır. Bu yazımızda PP’nin özellikleri, avantajları, sakıncaları ve uygulamaları hakkında daha fazla bilgi edineceksin.

Polypropylene (PP) Filament Avantajları Nelerdir?
Polypropylene (PP) Filament Dezavantajları Nelerdir?
Polypropylene (PP) İçin Hangi Türler Vardır?
Polypropylene (PP) Kullanım Alanları
Polypropylene (PP) İçin Üretim Yöntemleri
Polypropylene’i Kim İcat Etti?
Polypropylene Geri Dönüştürülebilir Mi?
Polypropylene Toksik Midir?
Polypropylene’nin Bileşimi ve Kimyasal Özellikleri Nedir?
Polypropylene’nin Mekanik ve Fiziksel Özellikleri Nedir?
Polypropylene’i Nereden Bulabilirsin?
Polypropylene ile 3D Yazıcıda Baskı Almak
1. Apium Additive Technologies - Polypropylene (PP) 3D Yazıcı
2. Polypropylene Filamentinin Özellikleri
İlgili Makaleler

Şampuan kapağının dayanıklı olmasının PP’ye borçlu olduğunu biliyor muydun? PP yaygın olarak bulunur ve nispeten uygun maliyetlidir. Özellikleri, dayanıklı ürünler için ideal bir malzemedir. Bunlar, ev eşyaları, mutfak eşyaları, spor kıyafetleri, oyuncaklar ve endüstriyel uygulamalar için tıbbi ve laboratuar ekipmanlarını içerir.

Dayanıklılığı ve plastik topaklarda erimesi ve yeniden şekillenmesi göz önüne alındığında, PP yeni ürünler üretmek için yeniden kullanılabilir ve geri dönüştürülebilir. Bu, özellikle plastik endüstrisindeki artan çevresel kaygılar için, malzemenin tercih edilmesini sağlar.

Polypropylene (PP) Filament Avantajları Nelerdir?

PP, hafif ve son derece sağlam olan çok yönlü ve dayanıklı bir termoplastiktir. Bu plastiği oluşturmak için kullanılan polimerizasyon işlemine bağlı olarak, farklı özellikler ve dokular elde edilebilir. İşte faydalarından bazıları:

Çekme Dayanımı: Hafif olmasına rağmen, ağır yüklere dayanabilir.
Esneklik ve Tokluk: PP, sert bir malzeme olarak kabul edilir, çünkü kırılmadan deforme olabilir. Aynı zamanda çok esnektir, bu da farklı şekillerde kalıplanmayı kolaylaştırır ve kırmadan önce ciddi hasar alabilmesini sağlar.
Yorulma Direnci: Bu özellik, şampuan kapağının PP’den yapılmış olmasının sebebidir. Polypropylene, büküldükten veya burulmaya maruz kaldıktan sonra şeklini korur. Bu, canlı menteşeler için kullanılabilmesi anlamına gelir.
Suya Dayanıklılık: PP su geçirmez. Bu özellik, tıbbi ve endüstriyel uygulamalardaki toplam daldırma uygulamaları için esastır.
İletilebilirlik: Çift eksenli bir yönelime sahip olduğunda, yüksek geçirgenlik elde edilebilir. Estetik veya ışık transferi vardır.
Düşük Maliyetli: Bu, geniş bir kullanıcı kitlesine ulaşmasını sağlar.
Yüksek Erime Noktası: Piyasada bulunan diğer plastiklerle karşılaştırıldığında, PP’nin yüksek erime noktası, laboratuvar cihazlarının yanı sıra, yüksek sıcaklıkların gerekli olduğu gıda cihazları (kaplar, mutfak eşyaları) için mükemmel bir seçenek haline getirir.
Boyanabilir: Boyama işlemi plastiğin özelliklerini bozmaz.
Biyolojik Direnç: Bakteriler veya mantarlar gibi biyolojik faktörlerle kısa vadede küflenmez veya bozulmaz.
İzolasyon: Elektriğe karşı yüksek dayanıklılığı göz önüne alındığında, elektronik bileşenlerde yaygın olarak kullanılır.

Polypropylene (PP) Filament Dezavantajları Nelerdir?

Polypropylene’nin dezavantajları ise:

Kolay Alevlenir: Bu malzeme kolayca yanabilir, ancak yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır.
UV Degradasyonu: UV ışığından zarar görebilir.
Sınırlı Yüksek Sıcaklık Kullanımı: Bir miktar ısıyla başa çıkabilse de, belirli bir noktadan sonra zarar görebilir. Bunun nedeni yüksek sıcaklık genleşme katsayısına sahip olmasıdır.
Klorlu solventlere ve aromatiklere karşı zayıftır.
Zayıf Yapışma Özellikleri: Bu boyamayı zorlaştırır ve aynı zamanda bir temas noktası olarak kullanılan bazı tutkallara yapışmasını etkiler. Bununla birlikte, boya ve mürekkep kullanımına izin verecek olan yapışkan gücü sağlar.
Oksitlenmeye duyarlıdır.

Polypropylene (PP) İçin Hangi Türler Vardır?

Halen piyasada mevcut olan üç tip polypropylene polimer vardır. Uygulamaları ve maliyetleri genellikle benzerdir:

Homo-polimerler: PPH en yaygın kullanılan genel amaçlı kalitedir. Yarı kristalin formda bir propilen monomerinden oluşur. Diğer sınıflardan daha güçlü ve sert olmasıyla karakterize edilen PPH, iyi kimyasal direncine ve kaynaklanabilirliğine sahiptir. Ek olarak, homopolimerleri otomobil parçaları, elektrik uygulamaları, borular, tekstiller ve ambalajlar da dahil olmak üzere çok çeşitli uygulamalar için uygun kılan yüksek bir ağırlık oranına sahiptir. Erime noktası: 160-165°C.
Blok Ko-polimerler: %5-15 etilen içerir ve -20°C’nin altındaki sıcaklıklara uzanan gelişmiş bir darbe direncine sahiptir. Düzenli ko-monomer birimlerine sahiptir. Bu, blok ko-polimerleri rastgele kopolimerlerden daha sert ve daha az kırılgan hale getirir. Darbe değiştiricileri ekleyerek, toklukları daha da arttırılabilir. Yüksek mukavemetli endüstriyel uygulamalar için mükemmeldirler. Erime noktası: 135-159°C.
Rastgele Ko-polimerler: Polypropylene zincir molekülü, rastgele düzenlenen ko-monomer birimlerini içerir. Bu polimerler tipik olarak %1-7 etilen içerir ve daha düşük bir erime noktası, daha fazla esneklik ve optik olarak berrak bir yüzey istendiğinde seçilir.

Polypropylene (PP) Kullanım Alanları

Eşsiz özellikleri, PP’yi farklı endüstriler için mükemmel bir seçim haline getirir:

Otomobil Endüstrisi: PP, otomobil endüstrisi için giderek daha popüler bir malzeme haline geldi. Tamponlarda, giydirmelerde, iç mekan elemanlarında ve araç akülerinde kullanılan PP, bu sektörün maliyet-dayanıklılık dengesi sayesinde güvenini kazanmıştır.
Esnek ve Sert Ambalajlar: Üstün özellikleri ve düşük fiyatı sayesinde PP, selefon, metal ve kağıdın esnek biçimiyle değiştirilmesine meyillidir. Bulunabileceği ana sektör gıda paketleme, şekerleme ve giyim endüstrisidir. Sert haliyle PP, çeşniler, deterjanlar, diğer ev ürünleri, yoğurt ve tek kullanımlık sıcak içecek kapları, paletler ve diğer depolama çözeltileri için kullanılanlar gibi ince duvarlı kaplar için şişelerde ve kavanozlarda bulunabilir.
Moda ve Spor Endüstrisi: Fiziksel gerilmeler (yırtılma ve aşınma), güneş, küf, bakteri ve su gibi çevresel etkenlere karşı dayanıklılığı göz önüne alındığında, PP dış mekan cihazlarında, spor kıyafetlerinde, iç çamaşırlarında ve hatta çantalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Oyuncaklar ve Plastik Parçalar: Dayanıklılık, oyuncaklar için önemli bir faktördür.
Tıbbi Uygulamalar: Sterilizasyon ve şeffaf işlemlerden dolayı PP, tıp sektöründe de bir büyümeye sahip. Temizleme maddelerine, dezenfektanlara, çözücülere ve nispeten yüksek sıcaklıklara dayanabilme kabiliyeti, ılımlı maliyetle birlikte, bu sektörde önümüzdeki yıllarda uygulama vaat ediyor. Uygulamaları üç kategoriye ayrılabilir: tıbbi cihazlar, katı ve sıvı ilaçlar için paketleme, paketleme sistemleri ve diğer tıbbi sıvılar.
Züccaciye: Yoğun trafiğe dayanabilen ve yıllarca canlı renkleri koruyabilen bir halkaya ihtiyacın mı var? PP işini görecektir. PP, halılarda ve matlarda bulunabilir. Diğer birçok malzemeden daha uzun süre dayanmasını sağlar.
Ev Eşyaları: Mikrodalga kapları, plakaları ve diğer ev elektroniği bileşenleri genellikle PP’den üretilir.

Polypropylene (PP) İçin Üretim Yöntemleri

PP’nin farklı üretim yöntemlerine adapte olma kapasitesi, geniş bir uygulama yelpazesinde öne çıkıyor. Bu, geleneksel malzemeler için yeni bir zorluk anlamına geliyordu. Günümüzde, enjeksiyon kalıplama, paketleme ve kalıplama endüstrisi, PP kullanımıyla yeniden şekillendirilmiştir. Daha yakın zamanlarda, onu 3D yazıcı endüstrisine dahil etmek için çaba gösterilmiştir.

Enjeksiyon Kalıplama: PP, kalıplama kolaylığı nedeniyle çok yaygın bir enjeksiyon kalıplama malzemesidir. Çok yönlülüğü, yarı kristalin şekline rağmen birçok farklı kullanıma izin verir. PP, bu amaç için topak formunda yaygın olarak bulunur. Ek olarak, eritildiğinde düşük oranlı bir viskozite gösterir. Bu da şekillendirme için daha büyük olasılıklar sağlar. Küçülme mümkündür, ancak üretim faktörlerini değiştirerek üstesinden gelinebilir.

Polypropylene (PP) İçin Üretim Yöntemleri_2

CNC’de İşlenebilir Plastik: Canlı menteşe ürünlerini prototipleme imkanı veren PP üretimi için ilginç bir yöntem. PP yaygın olarak makine imalatında sac stoğu olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte, düşük tavlama sıcaklığı verildiğinde, PP ısı altında deforme olur. Yine de, bir miktar ustalıkla, malzeme ile çok ayrıntılı olarak olağanüstü parçalar verebilir. CNC ile üretim, genellikle az sayıda PP parçası gerektiğinde uygulanır.

Polypropylene (PP) İçin Üretim Yöntemleri_3

3D Yazıcı: Ultimaker 3D yazıcı serisindeki en yeni malzeme PP filamenttir. 3D yazıcıda üretimi oldukça zor olsa da, PP filament artık piyasada mevcut. Amazon.com’daki Verbatim PP 3D yazıcı filament‘e bir göz atabilirsin.

Polypropylene (PP) İçin Üretim Yöntemleri_4

Polypropylene’i Kim İcat Etti?

İzostatik polypropylene, 1954’te İtalyan Montecatini şirketi için çalışırken İtalyan kimyager Guilio Natta tarafından keşfedildi. Alman kimyager Karl Ziegler tarafından icat edilen polimerizasyon için titanyum bazlı katalizörün uygulanmasıyla oda sıcaklığında ve atmosferik basınçta PP’nin üretilmesi sağlandı. Her iki kimyager, Ziegler-Natta katalizörlerini tanıdıkları için Nobel Kimya Ödülü’ne layık görüldü. 1980’lerden beri daha verimli katalizör tipleri ve özellik iyileştirmeleri sayesinde PP’nin üretimi ve uygulamaları artmıştır.

Polypropylene Geri Dönüştürülebilir Mi?

PP’nin geri dönüşüm kodu 5’tir ve %100 geri dönüştürülebilir. Geri dönüşüm işlemi, plastiği 250°C’de eritmeyi, ardından kirletici maddelerden kurtulmak için kalan moleküllerin vakum altında çıkarılmasını içerir. Aşağıdaki katılaşma işlemi 140°C’dedir. Geri dönüştürülmüş malzeme daha sonra saf PP ile birleştirilebilir.

Sürdürülebilirlik açısından ve geri dönüştürülebilir olmanın yanı sıra, PP’nin de uzun bir ömrü vardır. Bu nedenle, günlük tek kullanımlık plastik kullanmak yerine depolama ve taşıma amacıyla uzun vadeli bir çözüm tercih etmelisin. PP, doğru kullanıldığı takdirde çevre dostudur. Bununla birlikte, PP şişelerin sadece yaklaşık %1’i geri dönüştürülür. Bu nedenle, PP sürdürülebilir olsa bile, nihai sonuçta kullanıcıların atık imhası konusundaki yaklaşımına bağlıdır.

Polypropylene Toksik Midir?

Polypropylene piyasadaki en güvenli plastik olarak kabul edilir. Yüksek ısıya dayanımı göz önüne alındığında, ayrışma olmadan nispeten yüksek sıcaklıklara maruz kalabilir. Sıcak suya maruz kaldığında bile PP’nin sızması pek mümkün değildir. Bu nedenle, yiyeceklerin ve sıcak sıvıların tekrar tekrar depolanması için uygundur.

Polypropylene’nin Bileşimi ve Kimyasal Özellikleri Nedir?

Polypropylene, standart kimyasal formülü CnH2n olan lineer, doymuş bir hidrokarbon polimeridir (bkz. BPF). Karbon atomlarının alternatif omurga zincirindeki metil gruplarının varlığı polietilenden farklılık gösterir. Örneğin kristalin erime noktasını arttırır.

Polypropylene, ham bir yağ ışığı damıtması olan naftanın parçalanmasıyla üretilir. Yüksek alkanların yanı sıra, düşük sıcaklıkta kesirli damıtma ile ayrılır. Üretimi, monomerin bir katalizör sisteminin etkisi altında (işlemi hızlandırmak veya tetiklemek için) ısıya ve basınca maruz kaldığı bir çözelti veya gaz fazı işleminde gerçekleştirilir. Bu işlem düşük sıcaklık ve basınç koşullarında gerçekleştirilir ve üretim koşullarının değiştirilmesi plastiğin özelliklerini de değiştirebilir.

Aşağıdaki tablo PP’nin çeşitli kimyasallara karşı direnç seviyesini göstermektedir:

Seyreltik Asitler: Çok iyi
Seyreltik Alkaliler: Çok iyi
Alkoller: Çok iyi
Yağ ve Gresler: İyi
Alifatik Hidrokarbonlar: Zayıf
Aromatik Hidrokarbonlar: Zayıf
Halojenli Hidrokarbonlar: Zayıf

Polypropylene’nin Mekanik ve Fiziksel Özellikleri Nedir?

Polypropylene’nin çok yönlü, dayanıklı, hafif ve son derece sağlam bir termoplastik olduğu bilinmektedir. Bu özellikleri oluşturmak için kullanılan polimerizasyon işlemine bağlı olarak, farklı özellikler ve dokular elde edilebilir.

İki eksenli bir yönelime sahip olduğunda, mekanik gücü, etkisi ve optik özellikleri geliştirilebilir. Ek olarak bir çift eksenli yönelim, enlemesine düzlemdeki zayıflığın üstesinden gelmeye yardımcı olur.

PP, kalıplanmış bir plastik veya bir elyaf olarak kullanılabilir ve erime olmadan 160 ila 320°C arasındaki herhangi bir şeyi tolere eder. Başlıca özelliklerinden bazıları şunlardır:

Tensile Strength: 0,95-1,30 N/mm2
Çentikli Darbe Dayanımı: 3,0-30,0 Kj/m2
Termal Genleşme Katsayısı: 100-150x10-6
Maksimum Temas Kullanım Sıcaklığı: 80°C
Yoğunluk: 0,905 gr/cm3

Polypropylene’i Nereden Bulabilirsin?

PP, dünya çapındaki çok sayıda üretici, tedarikçi ve distribütörden temin edilebilir. Ayrıca Amazon‘da, GearBest‘te, BangGood‘ta, AliExpress‘te ve diğer çevrimiçi perakendecilerde de mevcuttur.

Polypropylene ile 3D Yazıcıda Baskı Almak

PP’yi 3D yazıcıda kullanırken, özelliklerine özgü zorluklar olacağını unutma. Yarı kristal yapısı 3D yazıcıda üretilen parçaların ağır şekilde çözülmesine neden olur ve bu da 3D yazıcı için zorlu bir malzemedir. Ekstrüzyon sıcaklıklarının değiştirilmesi, 3D baskılı modellerde farklı özelliklere neden olabilir. Örneğin sıcaklığın arttırılması, daha güçlü parçalara yol açan tabaka yapışmasına yardımcı olabilir.

Başarılı baskılar için, eğriltme işleminin en ucuz ve en kolay çözümü 3D yazıcı yatağında polypropylene bant veya Egos Sprey Ultra Güçlü Tutuş saç spreyi kullanmak olacaktır. Bunlar daha iyi yapışma sağlar.

Polypropylene ile 3D Yazıcıda Baskı Almak

Ayrıca, uygun nozzle (230-260°C) ve yatak (85-100°C) sıcaklıkları olduğundan emin ol. Bazı 3D yazıcıların 260°C’lik nozzle sıcaklıklarına sahip olarak tasarlanmadıklarını unutma. Bu sıcaklıklar, 3D yazıcının parçalarının erimesine neden olabilir.

PP, toksik olmayıp gıdalar için güvenli olsa da, 3D yazıcıda basılırken ortama toksik yayabilir. Ek olarak, katmanlı yapıdan dolayı mikropların büyümesine de neden olabilir. Mevcut renklere gelince, PP’nin 3D yazıcı filamentleri için seçenekler diğer filamentlere göre daha kısıtlıdır. Ayrıca, PLA veya ABS gibi diğer 3D yazdırılabilir plastiklerden daha pahalı olduğu anlamına da gelir.

Apium Additive Technologies - Polypropylene (PP) 3D Yazıcı

3D yazıcı üreticisi Apium Additive Technologies, katkı maddesi üretim portföyüne ek olarak polypropylene (PP) filamenti de piyasaya sürdü. Almanya Karlsruhe’de bulunan Apium Additive Technologies, 3D yazıcılar için yeni bir malzeme olan polypropylene (PP) üretimini başlattığını açıkladı.

Şirket, bu malzemenin Apium’daki diğer yarı kristalli malzemeler arasında önemli bir teknik pozisyonu koruduğunu açıklıyor. Bu malzemeler arasında PVDF, PEEK, karbon fiber takviyeli PEEK ve POM-C yer alıyor.

Polypropylene filament, şirketin üretim gücünü artırmanın bir yolu olarak görüyor. Ayrıca, kullanıcılar üretim amaçlarına ulaşmak için tam teknik destek alabilecekler.

Polypropylene Filamentinin Özellikleri

Şirketin P Serisi 3D yazıcı sistemi ile polypropylene, FDM 3D yazıcılar için kullanılabilecek doğrusal bir hidrokarbon termoplastik polimerdir.

PP, meta plastik olarak kabul edilir ve çok çeşitli kullanım durumlarına sahiptir. 130°C ila 171°C arasında bir erime aralığına sahiptir ve en çok yönlü polimerlerden biridir. Sonuç olarak, polietilenden sonra en çok kullanılan ikinci polimerdir ve pazar değerinin 2017 yılında 75.40 Milyar ABD Doları olduğu tahmin edilmektedir.

Apium Additive Technologies, bu malzemenin bükülme, esneme ve burulma sonrası şeklini korurken yüksek kimyasal, elektrik ve yorulma direncine sahip olduğunu açıklıyor. Bu malzemenin kullanımı canlı menteşelerden temizlik maddesi konteynerlerine ve hatta elektronik bileşenlere kadar herhangi bir şey olabilir.