Belangrijk verschil - Polypropyleen versus polycarbonaat
Polypropyleen en polycarbonaat zijn twee veelgebruikte thermoplastische elastomeren of plastic materialen vanwege hun unieke combinatie van eigenschappen. Het belangrijkste verschil tussen polypropyleen en polycarbonaat is dat polypropyleen bestaat uit alifatische koolwaterstofketens, terwijl polycarbonaat uit aromatische koolwaterstofketens bestaat. Dit verschil heeft ertoe geleid dat deze polymeren een compleet andere reeks fysische en mechanische eigenschappen hebben gekregen.
Wat is polypropyleen (PP)?
Polypropyleen is een organisch polymeer gemaakt van propyleen door een katalytische reactie. Het werd voor het eerst geproduceerd door G. Natta in 1954, rekening houdend met het eerdere werk van K. Ziegler. Methylgroepen zijn bevestigd aan elke tweede koolstof of polymeerketen van polypropyleen.
Figuur 01: Polymerisatie van propyleen
Polypropyleen is een bekend thermoplastisch elastomeer dat goede temperatuurbestendige eigenschappen heeft. Polypropyleen wordt gebruikt voor het vervaardigen van trays, trechters, flessen, mandflessen, emmers en instrumentpotten die vaak moeten worden gesteriliseerd om in de klinische omgeving te kunnen worden gebruikt. Bovendien heeft het uitstekende mechanische eigenschappen, zoals een goede weerstand tegen vermoeiing, een goede weerstand tegen chemische en omgevingsspanningen, een goede weerstand tegen detergenten, een hoge hardheid, gemakkelijke verwerking door spuitgieten en extrusie. Polypropyleen is een elastomeer met een hoog volume. Bij het vergelijken van de schuimen van polyethyleen, polyurethaan en polystyreen, bieden polypropyleenschuimen aanvaardbare eigenschappen tegen lage kosten in tegenstelling tot andere twee. Dergelijke eigenschappen omvatten een beter draagvermogen, verhoogde flexibiliteit en slagvastheid (vanwege de lage glasovergangstemperatuur). Polypropyleenfolie behoort tot de beste verpakkingsmaterialen ter wereld vanwege de lage dichtheid en lage productiekosten. Het wordt veel gebruikt in de voedselverpakkingsindustrie (bijna 90% van de totale productie van PP-film) en als verpakkingsmateriaal voor sigaretten, textiel en kantoorbenodigdheden. Versterkte en gevulde polypropyleen wordt gebruikt voor de vervaardiging van onderdelen voor meubels, auto's en elektrische apparaten.
Figuur 02: Artikelen gemaakt van polypropyleen
De belangrijkste nadelen van polypropyleen zijn een aanzienlijk hogere vormkrimp, lagere slagvastheid en hogere thermische uitzetting, vooral bij temperaturen onder de omgevingstemperatuur, in tegenstelling tot andere belangrijke thermoplastische elastomeren zoals PVC en ABS. Andere eigenschappen van PP zijn onder meer slechte lijm- en oplosmiddelbinding, slechte ontvlambaarheid, beperkte transparantie, lage slijtvastheid en lage weerstand tegen gammastraling. PP is niet schadelijk voor de gezondheid, maar kan bij verwerking bij hoge temperaturen kankerverwekkende vluchtige organische stoffen (VOS) vrijgeven. Het staat ook bekend om zijn zeer lage biologische afbreekbaarheid.
Wat is polycarbonaat?
Polycarbonaat is een veelgebruikt thermoplastisch elastomeer voor veel producten vanwege de unieke combinatie van eigenschappen, die niet worden gevonden in enig ander enkel materiaal, inclusief metaal, glas of enig ander plastic. Dergelijke eigenschappen omvatten uitstekende slagvastheid, hittebestendigheid, inherente vlamvertraging, gemakkelijke verwerking en helderheid. Vanwege deze combinatie van eigenschappen wordt polycarbonaat veel gebruikt in veel industrieën, waaronder apparaten, auto's, zakelijke apparatuur, elektrische en elektronische componenten, verlichting, medische apparaten, computers en transportapparatuur.
Figuur 03: Synthese van polycarbonaat
Polycarbonaat bestaat uit lineaire polyester van koolzuur waarin tweewaardige fenolgroepen zijn verbonden via carbonaatgroepen. Polycarbonaten worden gevormd uit bis-fenol A en fosgeen door ofwel waterige emulsie of niet-waterige oplossingspolymerisatie. De toevoeging van kleine hoeveelheden polyhydrische fenolen kan de smeltsterkte, vlamvertraging en andere eigenschappen verbeteren. Polycarbonaat is onverenigbaar met sterk alkalische oplossingen en is oplosbaar in gechloreerde koolwaterstoffen. Bovendien is het onoplosbaar in alifatische koolwaterstoffen. Zowel polycarbonaten voor algemene doeleinden als speciale soorten zijn op de markt aanwezig.
Wat is het verschil tussen polypropyleen en polycarbonaat?
Polypropyleen versus polycarbonaat |
|
| Polypropyleen is een organisch polymeer gemaakt van propyleen door een katalytische reactie. | Polycarbonaat is een thermoplastisch elastomeer dat wordt gevormd door de reactie tussen bisfenol A en fosgeen. |
| Aard van koolwaterstofpolymeer | |
| Methylgroepen zijn gehecht aan elke tweede koolstof van de polymeerketen; daarom is het een alifatische koolwaterstof. | Koolwaterstof is een lineaire polyester van koolzuur waarin tweewaardige fenolgroepen zijn verbonden via carbonaatgroepen; daarom is het een polyaromatische koolwaterstof. |
| Productie | |
| Polypropyleen wordt vervaardigd uit propyleen met behulp van Ziegler-Natta-katalysator | Polycarbonaat wordt vervaardigd met behulp van bisfenol A en fosgeen via een waterige emulsie of polymerisatie in een niet-waterige oplossing. |
| Eigenschappen | |
| Goede temperatuurbestendigheid, goede weerstand tegen vermoeiing, goede chemische en omgevingsspanningsscheurweerstand, goede weerstand tegen detergenten, hoge hardheid, gemakkelijke verwerking door spuitgieten en extrusie zijn de eigenschappen. | Hittebestendigheid, inherente vlamvertraging, verwerkingsgemak en helderheid zijn eigenschappen van polycarbonaat. |
| Kosten | |
| Polypropyleen is goedkoper in vergelijking met polycarbonaat. | Polycarbonaat is duurder dan polypropyleen. |
| Inslagkracht | |
| Inslagsterkte is laag. | Inslagsterkte is hoog. |
| Hoofdapparatuur | |
| Polypropyleen wordt veel gebruikt als verpakkingsmateriaal. | Polycarbonaat wordt veel gebruikt om elektrische en elektronische componenten en apparaten te maken. |
Samenvatting – Polypropyleen versus polycarbonaat
Polypropyleen is een goedkoop thermoplastisch elastomeer, dat bestaat uit alifatische koolwaterstofketens en dat voornamelijk wordt gebruikt in de verpakkingsindustrieën vanwege zijn hoge weerstand tegen vermoeiing, goede weerstand tegen chemische en omgevingsstress, lage dichtheid en gemakkelijke verwerking. Polycarbonaat is een van de meest gebruikte kunststoffen die bestaat uit polyaromatische koolwaterstofketens. Polycarbonaat wordt voornamelijk gebruikt in de elektrische en elektronische, en auto-industrie, vanwege de hoge slagvastheid, inherente vlamvertraging en gemak van proces. Dit is het verschil tussen polypropyleen en polycarbonaat.
Download PDF-versie van polypropyleen versus polycarbonaat
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden volgens de citatienota. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen polypropyleen en polycarbonaat.
