Unsere neue Mini-Serie: Kunststoffe und was Quarzwerke damit zu tun hat. Heute Polypropylen
Polypropylen (PP) – Der Star der Tupperpartys und Verhüllungskünstler
Als 1995 das Künstlerehepaar Christo und Jeanne-Claude den Reichstag in Berlin verhüllte, spielte das Arbeitsmaterial „Stoff“ eine ganz besondere Rolle. Es handelte sich um einen ganz speziellen Stoff, ein mit Aluminium bedampftes Polypropylen-Gewebe.
Polypropylen ist nach Polyethylen der am zweithäufigsten verwendete (Standard-)Kunststoff. Es gehört zur Familie der Thermoplaste- das sind Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich verformen lassen – und zur Gruppe der Polyolefine, ist damit teilkristallin und unpolar.
Als Polyolefine werden die vor allem aus den einfach ungesättigten Kohlenwasserstoffen Ethylen (PE) und Propylen (PP) erzeugten Kunststoffe zusammengefasst. Die Geschichte der Polyolefine beginnt bereits 1933 mit dem ersten, bei 170 °C und 1400 bar erhaltenen „Hochdruck-Polyethylen“. Zwanzig Jahre später (1953) meldete der deutsche Chemiker Karl Ziegler ein Patent für ein bei Normaldruck arbeitendes „Verfahren zur Herstellung von hochmolekularen Polyethylenen mit Aluminiumtrialkylen“ an. Wenige Jahre später konnte man dann auch Polypropylen herstellen.
Die Dichte von PP liegt zwischen 0,895 und 0,92 g/cm³. Somit ist PP der (Standard-)Kunststoff mit der niedrigsten Dichte. Verglichen mit Polyethylen (PE) verfügt es über bessere mechanische Eigenschaften und Wärmebeständigkeit, ist jedoch weniger chemisch beständig.
Mit unseren Füllstoffen aufgewertet, schafft es PP auch in Autos. 
Der kommende Absatz ist jetzt für Chemieliebhaber: Um seine Eigenschaften zu verändern, werden neben regulärem Polypropylen-Homopolymer (PP-H) weitere, sogenannte Copolymere angeboten. Copolymere sind Polymere, die aus zwei oder mehr verschiedenartigen Monomereinheiten zusammengesetzt sind. Je nach Aufbau werden diese im Falle von Polypropylen als PP-B (Block-Copolymer) oder PP-R (Random-Copolymer) bezeichnet. PP ist normalerweise widerstandsfähig und flexibel, insbesondere wenn es copolymerisiert ist. Dadurch besitz Polypropylen eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung und aus diesem Grund können Scharniere, u.a. für Deckel, auch direkt aus PP hergestellt werden; eine Vielzahl an Tupperware-Produkten oder die beliebte Tic-Tac Verpackung sind gute Beispiel hierfür.
Eine weitere Form von PP ist der Polypropylen-Schaum, der als expandiertes Polypropylen (EPP) bezeichnet wird. Dieses Material wurde in den 1980er Jahren entwickelt. Es handelt sich hierbei um einen Partikelschaumstoff auf Polypropylen-Basis.
Anwendungsbereiche für PP:
- Verpackung – Lebensmittelverpackung wie Joghurt- und Margarinebecher, Tüten für Süßigkeiten und Snacks, mikrowellengeeignete Behälter
- Bau & Konstruktion – Rohre, Heißwasserbehälter, Fitting, Lüftungs- und Klimatechnik
- Wohnen & Haushalt – Teppichfasern, Küchengeräte, Tischplatten
- Elektrotechnik – Draht- und Kabelummantelung, Steckdosen, Schalter, Batteriegehäuse
- Gesundheitswesen – Infusionsbeutel, medizinische Geräte
- Sport & Freizeit – Kofferschale, Gartenmöbel, Fahrradhelm
- Mobilität & Transport – Leitungen, Seiten- und Einstiegsleisten, Innenraumverkleidungen, Außenteile (u.a. Stoßstangen), Heizungs- und Lüftungskanäle, Gehäuse, Unterböden, Ventilatoren, Armaturenbrett
Unser Zutun:
Wir machen einen guten Kunststoff sehr gut. Durch den Einsatz der Füllstoffe der Division 3 der Quarzwerke Gruppe können die mechanischen und thermischen Eigenschaften der Compounds deutlich verbessert werden. So kann durch Verwendung des nadelförmigen Wollastonit das Elastizitätsmodul mehr als verdoppelt werden. Die Wärmeformbeständigkeit und die Zugfestigkeit werden ebenfalls durch Wollastonit deutlich verbessert. Die Schlagzähigkeit wird durch den Einsatz des plättchenförmigen Talkums positiv beeinflusst. Des Weiteren führen unsere funktionellen Füllstoffe im Polypropylen z.B. zu einer erhöhten Kratzfestigkeit, zu einer Reduzierung des thermischen Verzugs und verbessern damit die Eigenschaften des Fertigteils. Aktuell gibt es Entwicklungen, speziell im Bereich E-Mobilität, die eine erhöhte Wärmeleitfähigkeit einige Komponenten aus PP fordern. Spezielle Füllstoffe von HPF können die Wärmeleitfähigkeit, der ansonsten thermisch isolierenden Kunststoffe, steigern.
Die geeigneten Oberflächenbeschichtungen sorgen nochmals für eine Verbesserung der mechanischen, vor allem der Schlagzähigkeit, und thermischen Eigenschaften.
Sie sehen, es bleibt spannend und auch Kunststoffe entwickeln sich immer weiter.
Wichtige Quarzwerke Produkte für Polypropylen: TREMIN®, Talkum, TREFIL®, SILATHERM®
Weitere Informationen dazu finden Sie auf der Homepage.
Der nächste Blog-Artikel „Füllstoffe in Kunststoffen“ beschäftigt sich mit Polyamid (PA).
