In tegenstelling tot polyethyleen dat er LDPE, HDPE of LLDPE is, draait het bij polypropyleen om copolymeer (homo / copo / blokcopolymeer) of locatie van methylgroep (isotactisch / atactisch / syndiotactisch)? Waarom heeft polypropyleen geen aanduidingen op basis van dichtheid?
Opmerkingen
- Welkom bij Chemistry.SE! Bedankt voor zon geweldige vraag, ik heb (her) veel geleerd over het beantwoorden van polymeren.
Antwoord
Laten we eerst eens kijken hoe dichtheden van poly (ethyleen) worden gedifferentieerd. Het prototypische polyethyleen wordt vaak weergegeven als eenvoudige zich herhalende ethyleenmonomeereenheden, zoals hieronder weergegeven:
Dit is waar hogedichtheidspolyethyleen (HDPE) van is gemaakt; eenvoudige lineaire monomeereenheden die dicht opeengepakte kristalstructuren vormen. Dit polymeer wordt gesynthetiseerd door vrije radicaalpolymerisatie met katalysatoren die radicaal aan het einde van de keten stimuleren, waardoor het polymeer lineair blijft. polyethyleen met lage dichtheid (LDPE) wordt vrij radicaal gepolymeriseerd zonder deze controle, wat vertakking veroorzaakt op willekeurige punten in de polymeerketen. Deze vertakking voorkomt de kristallisatie die polyethyleen dichter maakte, dus het is meer amorf en heeft een lagere dichtheid. Om een lineair lagedichtheidspolyethyleen (LLDPE) te maken, wordt ethyleen gecopolymeriseerd met langere olefinen zoals 1-buteen, 1-hexeen of andere olefinen maar met katalysatoren het beheersen van polymerisatie vergelijkbaar met polymerisatie van HDPE. Hieronder wordt een diagram weergegeven waarin de verschillen in moleculaire structuur worden weergegeven:
Bron: Plastics Technologies
Om dit terug te brengen naar ongeveer polypropyleen, zijn de copolymeren een andere aap die worden gebruikt voor het nauwkeurig afstemmen van eigenschappen en dat is voor deze discussie niet zinvol. Maar zoals u al zei, is de tactiliteit belangrijk. Hiervoor zijn twee redenen. 1.) er is geen reden om polypropyleen met een lage dichtheid te produceren, aangezien LDPE en LLDPE goedkopere materialen zijn die volwassener zijn in hun ontwikkeling met veel beschikbare materiaalgegevens en ontwikkelde recyclingstromen, dus er is weinig stimulans om LDPP te onderzoeken. 2.) polypropyleen wordt al beheerst door zijn tacticiteit. Isotactische en syndiotactische polymeren kristalliseren redelijk goed, terwijl atactische polymeren dat niet doen. Aangezien de stijfheid en dichtheid van polypropyleen kunnen worden gecontroleerd door bepaalde polymerisatiekatalysatoren te gebruiken, is er weer weinig reden om vertakt polypropyleen te produceren.