Polypropylen (PP) đƣợc sản xuất ở dạng bột và hạt. Tỷ trọng PP vào khoảng 0,90 - 0.92 g/cm3. Phân tử lƣợng PP nằm trong khoảng 80.000-200.000 PP là loại nhựa kết tinh vào khoảng 70%, không màu, bán trong. Nhƣng trong quá trình gia công có thể tạo ra nhiều pha vô định hình và giúp cho sản phẩm trong suốt nhƣ màng BOPP.
Polypropylen không mùi, không vị, không độc. PP có độ bóng cao, tính bám dính kém, có khả năng gia công bằng các phƣơng pháp gia công thông thƣờng dùng cho chất dẻo.
Polypropylen có tính kháng nhiệt tốt hơn PE đồng thời tính chất cách điện và tính chất hóa học cũng rất tốt.
1.3.1.1. Tính chất nhiệt học
Đặc tính quan trọng nhất của PP là nhiệt độ nóng chảy cao (160-1800
C). Nếu không có sự tác dụng của ngoại lực thì PP có thể giữ đƣợc trạng thái kích thƣớc ba chiều ở nhiệt độ gần 1500C.
Dƣới tác dụng của tải trọng cho phép và với nhiệt độ gần 1200
C PP có thể giữ đƣợc từ 60-80 ngày mà không bị phá hủy. Polypropylen rất nhạy bén với một số kim loại nhƣ đồng, mangan hoặc các hợp kim có chứa những kim loại khi làm việc ở nhiệt độ cao. Khi tiếp xúc với các kim loại này, độ bền nhiệt PP sẽ bị ảnh hƣởng lớn. Cho nên trong thực tế rất hạn chế để cho PP tiếp xúc với các kim loại trên khi ở nhiệt độ cao. Nhựa PP có thể chịu đƣợc nhiệt độ khử trùng tốt. Tính chất nhiệt của PP xem ở bảng 1.1
Bảng 1.1. Tính chất nhiệt của polypropylen
Nhiệt dung ở 200C, kcal/kg.0C 0,4 - 0,45
Hệ số truyền nhiệt, kcal/m.h.0C 0,12 - 0,18
Hệ số giãn nở dài, (từ 30-1200C) (1,1 - 2,1).10-4
41 Ở nhiệt độ 1550
C, PP còn có thể rắn, nhƣng gần với nhiệt độ nóng chảy thì PP chuyển sang trạng thái mềm nhƣ cao su. Độ nhớt của PP nóng chảy giảm theo sự giảm của phân tử lƣợng và sự tăng của nhiệt độ. Khi giảm nhiệt độ nóng chảy đến 1200C, PP bắt đầu kết tinh. Nếu trong PP có chất ổn định thì khả năng chịu nhiệt sẽ tăng lên, nó có thể lƣu động lâu trong vùng nhiệt độ 3000
C mà không bị phân hủy Dƣới tác dụng của ánh sáng khuếch tán, PP không có chất ổn định có thể làm việc đƣợc hai năm. Nhƣng nếu dƣới tác dụng của ánh sáng mặt trời trực tiếp chiếu vào thì sau vài tháng PP đã trở lên giòn, chứng tỏ tia tử ngoại có tác dụng mạnh đến tính chất của PP. Để tăng tuổi thọ của vật liệu PP trong các môi trƣờng trên cần phải cho vào trong PP một số chất chống lão hóa nhƣ muội đen, than đen … Nếu cho vào trong PP một lƣợng nhỏ than đen, nó có thể làm việc lâu dài dƣới tác dụng trực tiếp của ánh sáng mặt trời (có thể trên 2 năm).
1.3.1.2. Độ bền hóa học
Ở nhiệt độ bình thƣờng, PP không hòa tan trong dung môi hữu cơ. Nó chỉ trƣơng nở trong các hyđrocarbua thơm và hyđrocarbua clorua hóa, nhƣng ở nhiệt độ cao hơn 800
C, PP bắt đầu hòa tan trong 2 lớp dung môi trên. Độ bền các dung môi cũng phụ thuộc vào mức độ kết tinh của polyme. Mức độ kết tinh càng cao, khả năng hòa tan càng khó. Nếu ngâm PP trong dầu thực vật cũng nhƣ dầu khoáng sau 30 ngày cũng không hấp thụ đƣợc bao nhiêu.
Khi tiếp xúc với các dung môi có cực, PP không bị giòn và tính chất của chúng cũng không thay đổi trong suốt thời gian dài.
Khi PP tiếp xúc với dung dịch H2SO4 80% trong 30 ngày ở nhiệt độ 200C và 7 ngày ở 900C, PP bắt đầu có màu tối sẫm, trở nên giòn và bị phân hủy. Ở nhiệt độ 200C, PP tƣơng đối ổn định dƣới tác dụng của HNO3 có nồng độ 50%. Nhƣng không ổn định tính chất khi tăng nồng độ nên đến 94% và khi đó chúng bị phá hủy ở 700
C. Với dung dịch xút 40%, PP sẽ ổn định tính chất ở 1100C. Tất cả các loại PP đều không thấm nƣớc. Tính cơ học PP không phụ thuộc vào môi trƣờng ẩm.
42
1.3.1.3. Tính chất cơ học
Tính chất cơ học PP phụ thuộc vào phân tử lƣợng trung bình, vào độ đồng đều và hàm lƣợng atactic. Nếu giảm pha izotactic thì atatic sẽ tăng và tính chất cơ học sẽ giảm. Nếu tăng phân tử lƣợng thì tính chất cơ học sẽ tăng theo. Ta có thể thông qua chỉ số chảy MFI của PP để xác định phân tử lƣợng của nó.
Dƣới tác dụng của tải trọng, PP bị biến dạng và có hiện tƣợng chảy lạnh. Nếu nhiệt độ tăng thì độ bền kéo của PP sẽ giảm. Nếu ở nhiệt độ 200C độ bền của PP là 55 - 60 N/mm2 thì ở nhiệt độ 1200C độ bền chỉ còn lại 8 - 9 N/mm2
. Bảng 1.2 Cho thấy tính chất của PP có trọng lƣợng phân tử 80.000 - 150.000.
Bảng 1.2.Tính chất của PP có trọng lƣợng phân tử 80.000 - 150.000 TT Tính chất Đơn vị Polypropylen 1 Tỷ trọng g/cm3 0,9 - 0,91 2 Độ bền + Kéo + Uốn + Nén N/mm2 3 - 35 90 - 120 60 - 70
3 Biến dạng dài tƣơng đối % 500 - 700
4 Độ cứng shor 90 - 95 5 Độ cứng Brinel N/mm2 0,6 - 0,65 6 Độ chịu lạnh thấp 0 C - 50C đến -150 C 7 Nhiệt độ nóng chảy 0C 164 - 170
8 Ổn đinh nhiệt theo Vik 0
C 105 - 110
9 Hằng số điện môi ở 106Hz 2,0 - 2,1
10 Tang của góc hao tổn điện môi ở 106Hz 0, 0002 - 0,0003
43
Polypropylen là loại vật liệu chất dẻo có tỷ trọng thấp nhất, nhƣng độ bền kéo và độ bền nhiệt thì PP vƣợt hơn hẳn Polyetylene (PE), Polystylene và một số loại PVC mền.
Tính chất cách điện và bền với nƣớc của PP gần với các loại PE. Nhƣợc điểm của PP là chịu nhiệt độ thấp kém (từ - 50C đến -150
C)