Polipropylen

Polipropylen

Polipropylen (PP) to organiczny związek chemiczny, polimer z grupy poliolefin, zbudowany z merów o wzorze −[CH
2CH(CH-3)]. Polipropylen otrzymuje się w wyniku niskociśnieniowej polimeryzacji propenu. Polipropylen jest jednym z dwóch, obok polietylenu, najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Na przedmiotach z niego wytworzonych umieszcza się zwykle symbol PP.

Polipropylen jest węglowodorowym polimerem termoplastycznym, to znaczy daje się wprowadzić w stan wysoko elastyczny pod wpływem zwiększenia temperatury oraz z powrotem zestalić po jej obniżeniu, bez zmian własności chemicznych.

Sposób produkcji polipropylenu

PP otrzymuje się w wyniku polimeryzacji propenu (zwanego popularnie propylenem, CH
2=CHCH
3), który jest otrzymywany z ropy naftowej. Współcześnie większość polipropylenu produkuje się w procesie Zieglera-Natty, w fazie gazowej z użyciem katalizatorów metaloorganicznych, zawieszanych na specjalnych podłożach.

Polimeryzację PP prowadzi się najczęściej w roztworze o temperaturze od 50 do 100 °C i trwa ona od pół godziny do 10 godzin. Jako rozpuszczalniki w procesie polimeryzacji stosuje się nasycone alkany, na przykład heksan i n-heptan. W tych układach wytrąca się powstający izotaktyczny polipropylen, natomiast polimer ataktyczny pozostaje w roztworze. Katalizator stosuje się w roztworze lub zawiesinie.
Propylen ataktyczny (o strukturze nieuporządkowanej; kolorem czerwonym zaznaczono atomy węgla, a niebieskim wodoru)
Propylen izotaktyczny
Propylen syndiotaktyczny

Ze względu na to, że jeden z atomów węgla w każdym merze polipropylenu jest centrum chiralności, związek ten występuje w trzech podstawowych formach steroizomerycznych, różniących się położeniem bocznych grup −CH
3 (metylowych) w przestrzeni względem swoich sąsiadów. W zależności od warunków polimeryzacji i rodzaju katalizatora, można otrzymywać następujące odmiany polipropylenu:

  • ataktyczny – konfiguracja absolutna centrów chiralności jest przypadkowa, co powoduje, że boczne grupy metylowe znajdują się raz „nad” łańcuchem polimeru, a raz „pod” (losowo, jak na rysunku z prawej strony);
  • izotaktyczny – konfiguracja wszystkich centrów chiralności jest jednakowa, co powoduje że wszystkie grupy metylowe znajdują się po „jednej stronie” łańcucha polimeru;
  • syndiotaktyczny – konfiguracja centrów chiralności jest ściśle naprzemienna, czego skutkiem jest też ścisła naprzemienność umiejscowienia bocznych grup metylowych.

Polipropylen wykorzystywany jest do produkcji geowłókniny.