Polypropylen

Polypropylen (PP) ⓘ

Bezeichnungen
IUPAC-Bezeichnung Poly(1-methylethylen) P
Andere Bezeichnungen Polypropylen; Polypropen; Polipropen 25 [USAN]; Propenpolymere; Propylen-Polymere; 1-Propen; [-Ch2-Ch(Ch3)-]n
Bezeichner
CAS-Nummer	9003-07-0
ChemSpider	Keine
UNII	1ASA949VIC
Eigenschaften
Chemische Formel	(C3H6)n
Dichte	0,855 g/cm3, amorph 0,946 g/cm3, kristallin
Schmelzpunkt	130 bis 171 °C (266 bis 340 °F; 403 bis 444 K)
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verifizieren (was ist  ?) Infobox Referenzen

Polypropylen (PP), auch bekannt als Polypropen, ist ein thermoplastisches Polymer, das in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt wird. Es wird durch Kettenwachstumspolymerisation aus dem Monomer Propylen hergestellt. ⓘ

Polypropylen gehört zur Gruppe der Polyolefine und ist teilkristallin und unpolar. Es hat ähnliche Eigenschaften wie Polyethylen, ist jedoch etwas härter und hitzebeständiger. Es ist ein weißes, mechanisch robustes Material und hat eine hohe chemische Beständigkeit. ⓘ

Bio-PP ist das biobasierte Gegenstück zu Polypropylen (PP). ⓘ

Polypropylen ist der am zweithäufigsten hergestellte Kunststoff (nach Polyethylen). Im Jahr 2019 hatte der Weltmarkt für Polypropylen einen Wert von 126,03 Milliarden US-Dollar. Es wird erwartet, dass der Umsatz bis 2019 mehr als 145 Milliarden US-Dollar betragen wird. Es wird prognostiziert, dass der Absatz dieses Materials bis 2021 jährlich um 5,8 % wachsen wird. ⓘ

Strukturformel ⓘ
Allgemeines
Name	Polypropylen
Andere Namen	Polypropen Poly(1-methylethylen)
CAS-Nummer	9003-07-0
Monomer	Propen
Summenformel der Wiederholeinheit	C3H6
Molare Masse der Wiederholeinheit	42,08 g·mol−1
Art des Polymers	Thermoplast
Eigenschaften
Aggregatzustand	fest
Dichte	0,90 .. 0,915 g/cm³
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung keine Einstufung verfügbar
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kunststoffbecher aus Polypropylen. ⓘ

Deckel der Tic Tac-Packung aus PP ⓘ

Polypropylen (Kugel-Stab-Modell; blau: Kohlenstoff; grau: Wasserstoff) ⓘ

Geschichte

Die Chemiker J. Paul Hogan und Robert Banks stellten Polypropylen erstmals 1951 für die Phillips Petroleum Company her. Nach dem von Karl Ziegler entwickelten Verfahren gelang 1953 im Max-Planck-Institut für Kohlenforschung in Mülheim eine Synthese, die für die großtechnische Anwendung mehr Erfolg versprach. Polypropylen wurde in kristalliner Form von Karl Rehn in den Farbwerken Hoechst und zeitgleich von Giulio Natta am Polytechnikum Mailand synthetisiert. ⓘ

Mit dem von Natta angemeldeten Patent begann die Produktion in der italienischen Firma Montecatini. Da auch Ziegler ein Patent angemeldet hatte, folgte ein Rechtsstreit um die Patentrechte. ⓘ

Das nach dem Zieglerschen Verfahren hergestellte Polyethylen erwies sich als widerstandsfähiger gegenüber Druck und höheren Temperaturen. Im Jahr 1955 wurden zunächst 200 Tonnen, 1958 bereits 17.000 Tonnen und ab 1962 mehr als 100.000 Tonnen hergestellt. Im Jahr 2001 wurden weltweit 30 Millionen Tonnen Polypropylen hergestellt. Im Jahr 2007 betrug das Produktionsvolumen bereits 45,1 Millionen Tonnen mit einem Wert von ca. 65 Milliarden US$ (47,4 Milliarden €). Heute ist Polypropylen nach Polyethylen der (nach Umsatz) weltweit zweitwichtigste (Standard-) Kunststoff. ⓘ

Chemische und physikalische Eigenschaften

Schliffbild von Polypropylen ⓘ

Polypropylen ähnelt in vielerlei Hinsicht dem Polyethylen, insbesondere im Lösungsverhalten und in den elektrischen Eigenschaften. Die Methylgruppe verbessert die mechanischen Eigenschaften und die Wärmebeständigkeit, während die chemische Beständigkeit abnimmt. Die Eigenschaften von Polypropylen hängen vom Molekulargewicht und der Molekulargewichtsverteilung, der Kristallinität, der Art und dem Anteil des Comonomers (falls verwendet) und der Isotaktizität ab. Bei isotaktischem Polypropylen zum Beispiel sind die Methylgruppen auf einer Seite des Kohlenstoffgerüsts angeordnet. Diese Anordnung führt zu einem höheren Grad an Kristallinität und zu einem steiferen und kriechfesteren Material als ataktisches Polypropylen und Polyethylen. ⓘ

Mechanische Eigenschaften

Die Dichte von (PP) liegt zwischen 0,895 und 0,92 g/cm³. Damit ist PP der Standardkunststoff mit der geringsten Dichte. Bei geringerer Dichte können Formteile mit geringerem Gewicht und mehr Teile aus einer bestimmten Kunststoffmasse hergestellt werden. Im Gegensatz zu Polyethylen unterscheiden sich kristalline und amorphe Bereiche nur geringfügig in ihrer Dichte. Allerdings kann sich die Dichte von Polyethylen durch Füllstoffe erheblich verändern. ⓘ

Der Elastizitätsmodul von PP liegt zwischen 1300 und 1800 N/mm². ⓘ

Polypropylen ist normalerweise zäh und flexibel, insbesondere wenn es mit Ethylen copolymerisiert ist. Dadurch kann Polypropylen als technischer Kunststoff verwendet werden und konkurriert mit Materialien wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS). Polypropylen ist einigermaßen wirtschaftlich. ⓘ

Polypropylen weist eine gute Ermüdungsbeständigkeit auf. ⓘ

Polypropylen besitzt eine ausgezeichnete Widerstandsfähigkeit gegen Ermüdung. Aus diesem Grund können Scharniere auch direkt aus PP hergestellt werden (beispielsweise Brillenetuis). ⓘ

Thermische Eigenschaften

Der Schmelzpunkt von Polypropylen liegt in einem bestimmten Bereich, so dass der Schmelzpunkt durch Ermittlung der höchsten Temperatur in einem Differential-Scanning-Kalorimetrie-Diagramm bestimmt wird. Vollkommen isotaktisches PP hat einen Schmelzpunkt von 171 °C (340 °F). Der Schmelzpunkt von handelsüblichem isotaktischem PP liegt je nach ataktischem Material und Kristallinität zwischen 160 und 166 °C (320 und 331 °F). Syndiotaktisches PP mit einer Kristallinität von 30 % hat einen Schmelzpunkt von 130 °C (266 °F). Unterhalb von 0 °C wird PP spröde. ⓘ

Die Wärmeausdehnung von PP ist sehr groß, aber etwas geringer als die von Polyethylen. ⓘ

Chemische Eigenschaften

Polypropylen ist bei Raumtemperatur beständig gegen Fette und fast alle organischen Lösungsmittel, mit Ausnahme von starken Oxidationsmitteln. Nicht oxidierende Säuren und Basen können in Behältern aus PP gelagert werden. Bei erhöhter Temperatur lässt sich PP in unpolaren Lösungsmitteln wie Xylol, Tetralin und Decalin auflösen. Aufgrund des tertiären Kohlenstoffatoms ist PP chemisch weniger beständig als PE (siehe Markovnikov-Regel). ⓘ

Das meiste handelsübliche Polypropylen ist isotaktisch und hat einen mittleren Kristallinitätsgrad zwischen dem von Polyethylen niedriger Dichte (LDPE) und Polyethylen hoher Dichte (HDPE). Isotaktisches und ataktisches Polypropylen ist in p-Xylol bei 140 °C löslich. Isotaktisches fällt aus, wenn die Lösung auf 25 °C abgekühlt wird, während der ataktische Anteil in p-Xylol löslich bleibt. ⓘ

Die Schmelzflussrate (MFR) oder der Schmelzflussindex (MFI) ist ein Maß für das Molekulargewicht von Polypropylen. Mit seiner Hilfe lässt sich bestimmen, wie leicht das geschmolzene Rohmaterial während der Verarbeitung fließen wird. Polypropylen mit einem höheren MFR füllt die Kunststoffform während des Spritzguss- oder Blasformverfahrens leichter. Mit zunehmender Fließfähigkeit nehmen jedoch einige physikalische Eigenschaften, wie die Schlagzähigkeit, ab. ⓘ

Es gibt drei allgemeine Arten von Polypropylen: Homopolymer, statistisches Copolymer und Blockcopolymer. Das Comonomer wird normalerweise zusammen mit Ethylen verwendet. Ethylen-Propylen-Kautschuk oder EPDM, der dem Polypropylen-Homopolymer zugesetzt wird, erhöht dessen Schlagzähigkeit bei niedrigen Temperaturen. Zufällig polymerisiertes Ethylenmonomer, das dem Polypropylen-Homopolymer zugesetzt wird, verringert die Kristallinität des Polymers, senkt den Schmelzpunkt und macht das Polymer transparenter. ⓘ

Infrarotspektrum von Polypropylen ⓘ

PP ist geruchlos und hautverträglich, für Anwendungen im Lebensmittelbereich und der Pharmazie ist es geeignet, es ist physiologisch unbedenklich und biologisch inert. ⓘ

Molekulare Struktur - Taktizität

Polypropylen kann in ataktisches Polypropylen (PP-at), syndiotaktisches Polypropylen (PP-st) und isotaktisches Polypropylen (PP-it) eingeteilt werden. Bei ataktischem Polypropylen ist die Methylgruppe (-CH₃) zufällig ausgerichtet, bei syndiotaktischem Polypropylen alternierend (abwechselnd) und bei isotaktischem Polypropylen gleichmäßig. Dies hat Auswirkungen auf die Kristallinität (amorph oder teilkristallin) und die thermischen Eigenschaften (ausgedrückt als Glasübergangspunkt Tg und Schmelzpunkt Tm). ⓘ

Der Begriff Taktizität beschreibt bei Polypropylen, wie die Methylgruppe in der Polymerkette ausgerichtet ist. Handelsübliches Polypropylen ist in der Regel isotaktisch. Dieser Artikel bezieht sich daher immer auf isotaktisches Polypropylen, sofern nicht anders angegeben. Die Taktizität wird in der Regel in Prozent angegeben, wobei der isotaktische Index (nach DIN 16774) verwendet wird. Der Index wird gemessen, indem der Anteil des Polymers bestimmt wird, der in siedendem Heptan unlöslich ist. Kommerziell erhältliche Polypropylene haben in der Regel einen Isotaktizitätsindex zwischen 85 und 95%. Die Taktizität wirkt sich auf die physikalischen Eigenschaften der Polymere aus. Da sich die Methylgruppe in isotaktischem Propylen stets auf derselben Seite befindet, zwingt sie das Makromolekül in eine spiralförmige Form, wie sie auch in Stärke zu finden ist. Eine isotaktische Struktur führt zu einem teilkristallinen Polymer. Je höher die Isotaktizität (der isotaktische Anteil), desto größer ist die Kristallinität und damit auch der Erweichungspunkt, die Steifigkeit, der E-Modul und die Härte. ⓘ

Das ataktische Polypropylen hingegen weist keine Regelmäßigkeit auf, weshalb es nicht kristallisieren kann und amorph ist. ⓘ

Kristallstruktur von Polypropylen

Isotaktisches Polypropylen besitzt einen hohen Kristallinitätsgrad, bei industriellen Produkten beträgt er 30–60 %. Syndiotaktisches Polypropylen ist etwas weniger kristallin, ataktisches PP ist amorph (nicht kristallin). ⓘ

Isotaktisches Polypropylen (iPP)

Isotaktisches Polypropylen kann in verschiedenen kristallinen Modifikationen vorliegen, die sich durch die molekulare Anordnung der Polymerketten unterscheiden. Die kristallinen Modifikationen werden in die α-, β- und γ-Modifikation sowie in mesomorphe (smektische) Formen eingeteilt. Die α-Modifikation ist bei iPP vorherrschend. Solche Kristalle sind aus Lamellen in Form von gefalteten Ketten aufgebaut. Eine charakteristische Anomalie ist, dass die Lamellen in der so genannten "kreuzschraffierten" Struktur angeordnet sind. Der Schmelzpunkt der α-kristallinen Bereiche wird mit 185 bis 220 °C angegeben, die Dichte mit 0,936 bis 0,946 g-cm-3. Die β-Modifikation ist im Vergleich dazu etwas weniger geordnet, wodurch sie sich schneller bildet und einen niedrigeren Schmelzpunkt von 170 bis 200 °C hat. Die Bildung der β-Modifikation kann durch Keimbildner, geeignete Temperaturen und Scherbeanspruchung gefördert werden. Die γ-Modifikation wird unter den in der Industrie verwendeten Bedingungen kaum gebildet und ist nur wenig bekannt. Die mesomorphe Modifikation tritt jedoch bei der industriellen Verarbeitung häufig auf, da der Kunststoff in der Regel schnell abgekühlt wird. Der Ordnungsgrad der mesomorphen Phase liegt zwischen der kristallinen und der amorphen Phase, ihre Dichte ist mit 0,916 g-cm-3 vergleichbar. Die mesomorphe Phase wird als Ursache für die Transparenz in schnell abgekühlten Filmen angesehen (aufgrund der geringen Ordnung und der kleinen Kristallite). ⓘ

Syndiotaktisches Polypropylen (sPP)

Syndiotaktisches Polypropylen wurde erst viel später als isotaktisches PP entdeckt und konnte nur mit Hilfe von Metallocen-Katalysatoren hergestellt werden. Syndiotaktisches PP hat einen niedrigeren Schmelzpunkt von 161 bis 186 °C, je nach Grad der Taktizität. ⓘ

Ataktisches Polypropylen (aPP)

Ataktisches Polypropylen ist amorph und hat daher keine Kristallstruktur. Aufgrund seiner fehlenden Kristallinität ist es auch bei mäßigen Temperaturen leicht löslich, so dass es als Nebenprodukt durch Extraktion von isotaktischem Polypropylen getrennt werden kann. Das auf diese Weise gewonnene APP ist jedoch nicht vollständig amorph, sondern kann noch 15 % kristalline Anteile enthalten. Ataktisches Polypropylen kann auch selektiv mit Hilfe von Metallocen-Katalysatoren hergestellt werden, wobei das auf diese Weise hergestellte ataktische Polypropylen ein wesentlich höheres Molekulargewicht aufweist. ⓘ

Ataktisches Polypropylen hat eine geringere Dichte, einen niedrigeren Schmelzpunkt und eine niedrigere Erweichungstemperatur als die kristallinen Typen und ist bei Raumtemperatur klebrig und gummiartig. Es ist ein farbloses, trübes Material und kann zwischen -15 und +120 °C verwendet werden. Ataktisches Polypropylen wird als Dichtungsmaterial, als Isoliermaterial für Kraftfahrzeuge und als Zusatz zu Bitumen verwendet. ⓘ

Copolymere

Um seine Eigenschaften zu verbessern, werden neben regulärem Polypropylen-Homopolymer (PP-H) weitere Copolymere (insbesondere mit Ethen) angeboten. Je nach Aufbau werden diese nach ISO 1873 als PP-B (Block-Copolymer) oder PP-R (Random-Copolymer) bezeichnet. ⓘ

PP-RCT

Polypropylen mit zufälliger Kristallinitätstemperatur (PP-RCT), das ebenfalls für Kunststoffrohrleitungen verwendet wird, ist eine neue Form dieses Kunststoffs. Durch β-Kristallisation wird eine höhere Festigkeit bei hohen Temperaturen erreicht. ⓘ

Zersetzung

Auswirkung von UV-Bestrahlung auf Polypropylenseil ⓘ

Polypropylen unterliegt einem Kettenabbau, wenn es Temperaturen über 100 °C ausgesetzt wird. Die Oxidation erfolgt in der Regel an den tertiären Kohlenstoffzentren, was zu einem Kettenbruch durch Reaktion mit Sauerstoff führt. Bei Außenanwendungen zeigt sich der Abbau durch Risse und Sprünge. Es kann durch den Einsatz verschiedener Polymerstabilisatoren geschützt werden, darunter UV-absorbierende Additive und Antioxidantien wie Phosphite (z. B. Tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphit) und gehinderte Phenole, die den Polymerabbau verhindern. ⓘ

Aus mit Stärke vermischten Bodenproben isolierte mikrobielle Gemeinschaften sind nachweislich in der Lage, Polypropylen abzubauen. Es wurde berichtet, dass sich Polypropylen abbaut, während es im menschlichen Körper als implantierbares Netz verwendet wird. Das abgebaute Material bildet eine baumrindenartige Schicht auf der Oberfläche der Netzfasern. ⓘ

Optische Eigenschaften

PP kann durchscheinend gemacht werden, wenn es ungefärbt ist, aber es ist nicht so leicht durchsichtig zu machen wie Polystyrol, Acryl oder bestimmte andere Kunststoffe. Es ist oft undurchsichtig oder wird mit Pigmenten eingefärbt. ⓘ

Herstellung

Polypropylen wird durch die Kettenwachstumspolymerisation von Propen hergestellt:

Die industriellen Herstellungsverfahren lassen sich in Gasphasenpolymerisation, Massepolymerisation und Slurrypolymerisation unterteilen. Alle modernen Verfahren verwenden entweder Gasphasen- oder Bulk-Reaktorsysteme. ⓘ

• In Gasphasen- und Slurry-Reaktoren wird das Polymer um heterogene Katalysatorteilchen herum gebildet. Die Gasphasenpolymerisation wird in einem Wirbelschichtreaktor durchgeführt, wobei Propen über ein Bett geleitet wird, das den heterogenen (festen) Katalysator enthält, und das gebildete Polymer als feines Pulver abgetrennt und anschließend zu Pellets verarbeitet wird. Unreagiertes Gas wird rezykliert und in den Reaktor zurückgeführt.
• Bei der Massenpolymerisation dient flüssiges Propen als Lösungsmittel, um die Ausfällung des Polymers zu verhindern. Die Polymerisation findet bei 60 bis 80 °C statt, und es werden 30 bis 40 Atmosphären angelegt, um das Propen im flüssigen Zustand zu halten. Für die Massepolymerisation werden in der Regel Schlaufenreaktoren verwendet. Die Massepolymerisation ist aufgrund der begrenzten Löslichkeit des Polymers im flüssigen Propen auf maximal 5 % Ethen als Comonomer begrenzt.
• Bei der Slurry-Polymerisation werden typischerweise C4-C6-Alkane (Butan, Pentan oder Hexan) als inertes Verdünnungsmittel verwendet, um die wachsenden Polymerpartikel zu suspendieren. Propen wird als Gas in die Mischung eingeführt. ⓘ

Die Eigenschaften von PP werden stark von seiner Taktizität beeinflusst, d. h. von der Ausrichtung der Methylgruppen (CH
₃) im Verhältnis zu den Methylgruppen in benachbarten Monomereinheiten (siehe oben). Die Taktizität von Polypropylen lässt sich durch die Wahl eines geeigneten Katalysators beeinflussen. ⓘ

PP wird durch Polymerisation von Propen hergestellt. Für die Produktion von PP werden ungefähr zwei Drittel des weltweit hergestellten Propens verbraucht. Die Polymerisation kann nur mittels koordinativer Polymerisation durchgeführt werden, da bei einer freien radikalischen Polymerisation ein extrem stabiles Allylradikal entsteht. Es würden somit nur kleinste Oligomere mit einem Polymerisationsgrad von 3-4 gebildet werden. Laut dem Römpp Lexikon Chemie sind heutzutage drei industrielle Verfahren gebräuchlich:

1. das Suspensions-(Slurry-)Verfahren
2. das Masse-(Bulk-)Verfahren
3. das Gasphasen-Polymerisationsverfahren ⓘ

Katalysatoren

Die Eigenschaften von PP werden stark von seiner Taktizität beeinflusst, d. h. von der Ausrichtung der Methylgruppen (CH
₃ in der Abbildung) im Verhältnis zu den Methylgruppen in benachbarten Monomereinheiten. Ein Ziegler-Natta-Katalysator ist in der Lage, die Verknüpfung von Monomermolekülen auf eine bestimmte Ausrichtung zu beschränken, entweder isotaktisch, wenn alle Methylgruppen in Bezug auf das Rückgrat der Polymerkette auf derselben Seite angeordnet sind, oder syndiotaktisch, wenn die Positionen der Methylgruppen wechseln. Kommerziell erhältliches isotaktisches Polypropylen wird mit zwei Arten von Ziegler-Natta-Katalysatoren hergestellt. Die erste Gruppe der Katalysatoren umfasst feste (meist geträgerte) Katalysatoren und bestimmte Arten von löslichen Metallocen-Katalysatoren. Solche isotaktischen Makromoleküle wickeln sich zu einer Helixform auf; diese Helices reihen sich dann aneinander, um die Kristalle zu bilden, die dem handelsüblichen isotaktischen Polypropylen viele seiner wünschenswerten Eigenschaften verleihen. ⓘ

Ein Kugel-und-Stab-Modell von syndiotaktischem Polypropylen. ⓘ

Eine andere Art von Metallocen-Katalysatoren erzeugt syndiotaktisches Polypropylen. Diese Makromoleküle winden sich ebenfalls zu Helices (eines anderen Typs) und kristallisieren. Ataktisches Polypropylen ist ein amorphes, gummiartiges Material. Es kann entweder mit einem speziellen Ziegler-Natta-Trägerkatalysator oder mit bestimmten Metallocen-Katalysatoren kommerziell hergestellt werden. ⓘ

Moderne Ziegler-Natta-Trägerkatalysatoren, die für die Polymerisation von Propylen und anderen 1-Alkenen zu isotaktischen Polymeren entwickelt wurden, verwenden normalerweise TiCl
₄ als aktiven Bestandteil und MgCl
₂ als Träger. Die Katalysatoren enthalten auch organische Modifikatoren, entweder Ester und Diester von aromatischen Säuren oder Ether. Diese Katalysatoren werden mit speziellen Cokatalysatoren aktiviert, die eine aluminiumorganische Verbindung wie Al(C₂H₅)₃ und den zweiten Typ eines Modifikators enthalten. Die Katalysatoren werden nach dem Verfahren unterschieden, mit dem die Katalysatorpartikel aus MgCl₂ hergestellt werden, und nach der Art der organischen Modifikatoren, die bei der Herstellung des Katalysators und seiner Verwendung in den Polymerisationsreaktionen eingesetzt werden. Die beiden wichtigsten technologischen Merkmale aller Trägerkatalysatoren sind eine hohe Produktivität und ein hoher Anteil des kristallinen isotaktischen Polymers, das sie bei 70-80 °C unter Standardpolymerisationsbedingungen produzieren. Die kommerzielle Synthese von isotaktischem Polypropylen wird in der Regel entweder in flüssigem Propylen oder in Gasphasenreaktoren durchgeführt. ⓘ

Die kommerzielle Synthese von syndiotaktischem Polypropylen erfolgt unter Verwendung einer speziellen Klasse von Metallocen-Katalysatoren. Dabei handelt es sich um verbrückte Bis-Metallocen-Komplexe des Typs bridge-(Cp₁)(Cp₂)ZrCl₂, bei denen der erste Cp-Ligand die Cyclopentadienylgruppe ist, der zweite Cp-Ligand die Fluorenylgruppe und die Brücke zwischen den beiden Cp-Liganden -CH₂-CH₂-, >SiMe₂ oder >SiPh₂ ist. Diese Komplexe werden zu Polymerisationskatalysatoren umgewandelt, indem sie mit einem speziellen aluminiumorganischen Cokatalysator, Methylaluminoxan (MAO), aktiviert werden. ⓘ

Herstellung aus Polypropylen

Das Schmelzen von Polypropylen kann durch Extrusion und Formgebung erfolgen. Zu den gängigen Extrusionsverfahren gehören die Herstellung von schmelzgeblasenen und gesponnenen Fasern, die zu langen Rollen geformt werden, um später in eine breite Palette nützlicher Produkte wie Gesichtsmasken, Filter, Windeln und Tücher verarbeitet zu werden. ⓘ

Die gebräuchlichste Formgebungstechnik ist das Spritzgießen, das für Teile wie Becher, Besteck, Fläschchen, Kappen, Behälter, Haushaltswaren und Automobilteile wie Batterien verwendet wird. Auch die verwandten Techniken des Blasformens und des Spritz-Streck-Blasformens, bei denen sowohl extrudiert als auch geformt wird, kommen zum Einsatz. ⓘ

Die große Anzahl von Endanwendungen für Polypropylen ist oft möglich, weil die Qualitäten bei der Herstellung mit spezifischen molekularen Eigenschaften und Zusatzstoffen versehen werden können. So können beispielsweise antistatische Zusätze hinzugefügt werden, um die Polypropylen-Oberfläche gegen Staub und Schmutz zu schützen. Viele physikalische Veredelungstechniken können auch auf Polypropylen angewendet werden, wie z. B. die maschinelle Bearbeitung. Oberflächenbehandlungen können auf Polypropylenteile angewendet werden, um die Haftung von Druckfarben und Lacken zu verbessern. ⓘ

Expandiertes Polypropylen (EPP) wird sowohl in fester als auch in geschmolzener Form hergestellt. EPP wird im Schmelzverfahren mit chemischen oder physikalischen Treibmitteln hergestellt. Die Expansion von PP in festem Zustand war aufgrund seiner hochkristallinen Struktur bisher nicht erfolgreich. In diesem Zusammenhang wurden zwei neue Strategien für die Expansion von PP entwickelt. Es wurde festgestellt, dass PP durch Steuerung seiner kristallinen Struktur oder durch Mischung mit anderen Polymeren zu EPP expandiert werden kann. ⓘ

Bei der EPP-Herstellung unterscheidet man zwei Prinzipverfahren: Die Autoklavtechnik (Standard) und die direkte Schaumextrusion (selten). ⓘ

Die Verarbeitung im sogenannten Formteilprozess findet in speziellen Formteilautomaten statt. Diese unterscheiden sich durch ihre stabilere Ausführung von herkömmlichen EPS-Maschinen. Der eigentliche Verarbeitungsschritt besteht darin, die Schaumpartikel mittels Dampf (Dampftemperatur ca. 140 bis 165 °C – je nach Rohmaterialtyp) zu erweichen, damit sie zum EPP-Formteil versintern. Die nachträgliche Bearbeitung (z. B. Entgraten) ist aufwändiger als bei PUR-Schaumstoffteilen und erfordert spezielle Techniken. ⓘ

Biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP)

Wenn eine Polypropylenfolie extrudiert und sowohl in Maschinenrichtung als auch quer zur Maschinenrichtung verstreckt wird, spricht man von biaxial orientiertem Polypropylen. Zwei Verfahren sind für die Herstellung von BOPP-Folien weit verbreitet, nämlich das Spannrahmenverfahren und das Schlauchverfahren. Die biaxiale Orientierung erhöht die Festigkeit und Klarheit. BOPP wird häufig als Verpackungsmaterial für Produkte wie Snacks, Frischwaren und Süßwaren verwendet. Es lässt sich leicht beschichten, bedrucken und laminieren, um das gewünschte Aussehen und die gewünschten Eigenschaften für die Verwendung als Verpackungsmaterial zu erhalten. Dieser Vorgang wird in der Regel als Konvertierung bezeichnet. Es wird normalerweise in großen Rollen hergestellt, die auf Schneidemaschinen in kleinere Rollen für die Verwendung auf Verpackungsmaschinen geschnitten werden. BOPP wird auch für Aufkleber und Etiketten verwendet, auch von kommerziellen Anbietern wie Sticker Mule. BOPP ist nicht reaktiv und eignet sich daher für den sicheren Einsatz in der Pharma- und Lebensmittelindustrie. Es ist eine der wichtigsten kommerziellen Polyolefinfolien. BOPP-Folien sind in verschiedenen Dicken und Breiten erhältlich. Sie sind transparent und flexibel. ⓘ

Anwendungen

Polypropylendeckel einer Tic-Tac-Schachtel, mit einem lebenden Scharnier und der Harzkennung unter der Klappe ⓘ

Da Polypropylen ermüdungsbeständig ist, werden die meisten lebenden Scharniere aus Kunststoff, z. B. die an Flip-Top-Flaschen, aus diesem Material hergestellt. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass die Kettenmoleküle quer zum Scharnier ausgerichtet sind, um die Festigkeit zu maximieren. ⓘ

Polypropylen wird für die Herstellung von Rohrleitungssystemen verwendet, sowohl für solche, bei denen es auf hohe Reinheit ankommt, als auch für solche, die auf Festigkeit und Steifigkeit ausgelegt sind (z. B. solche, die für die Verwendung in der Trinkwasserversorgung, bei der hydronischen Heizung und Kühlung und bei der Wiederaufbereitung von Wasser bestimmt sind). Dieses Material wird häufig wegen seiner Korrosionsbeständigkeit, seiner Widerstandsfähigkeit gegen chemische Auslaugung, seiner Widerstandsfähigkeit gegen die meisten Arten von physischen Schäden, einschließlich Stößen und Gefrieren, seiner Umweltfreundlichkeit und seiner Fähigkeit, durch Hitzeverschmelzung statt durch Kleben verbunden zu werden, ausgewählt. ⓘ

Ein Stuhl aus Polypropylen ⓘ

Viele Kunststoffartikel für medizinische oder Laborzwecke können aus Polypropylen hergestellt werden, da es der Hitze in einem Autoklaven standhalten kann. Aufgrund seiner Hitzebeständigkeit kann es auch als Material für die Herstellung von Wasserkochern für den Verbraucher verwendet werden. Lebensmittelbehälter aus Polypropylen schmelzen weder in der Spülmaschine noch bei industriellen Heißabfüllprozessen. Aus diesem Grund sind die meisten Kunststoffbecher für Molkereiprodukte aus Polypropylen mit Aluminiumfolie versiegelt (beides hitzebeständige Materialien). Nachdem das Produkt abgekühlt ist, werden die Becher oft mit Deckeln aus einem weniger hitzebeständigen Material wie LDPE oder Polystyrol versehen. Solche Behälter bieten ein gutes praktisches Beispiel für den Unterschied im Modulus, da sich LDPE im Vergleich zu Polypropylen derselben Dicke gummiartig (weicher, flexibler) anfühlt. Robuste, durchsichtige, wiederverwendbare Kunststoffbehälter, die in einer Vielzahl von Formen und Größen von verschiedenen Unternehmen wie Rubbermaid und Sterilite für Verbraucher hergestellt werden, bestehen in der Regel aus Polypropylen, obwohl die Deckel oft aus etwas flexiblerem LDPE hergestellt werden, damit sie auf den Behälter aufgeschnappt werden können, um ihn zu schließen. Aus Polypropylen können auch Einwegflaschen für flüssige, pulverförmige oder ähnliche Konsumgüter hergestellt werden, obwohl HDPE und Polyethylenterephthalat ebenfalls häufig zur Herstellung von Flaschen verwendet werden. Kunststoffeimer, Autobatterien, Papierkörbe, Apothekenrezeptflaschen, Kühlcontainer, Geschirr und Krüge werden häufig aus Polypropylen oder HDPE hergestellt, die beide bei Raumtemperatur ein recht ähnliches Aussehen, eine ähnliche Haptik und ähnliche Eigenschaften aufweisen. Eine Vielzahl von medizinischen Geräten wird aus PP hergestellt. ⓘ

Polypropylenartikel für den Laborgebrauch, blaue und orangefarbene Verschlüsse werden nicht aus Polypropylen hergestellt. ⓘ

Eine gängige Anwendung für Polypropylen ist biaxial orientiertes Polypropylen (BOPP). Diese BOPP-Folien werden zur Herstellung einer Vielzahl von Materialien, einschließlich durchsichtiger Beutel, verwendet. Wenn Polypropylen biaxial verstreckt ist, wird es kristallklar und eignet sich hervorragend als Verpackungsmaterial für Kunst- und Einzelhandelsprodukte. ⓘ

Polypropylen, das sehr farbecht ist, wird häufig zur Herstellung von Teppichen und Matten für den Hausgebrauch verwendet. ⓘ

Polypropylen wird häufig für Seile verwendet, die sich dadurch auszeichnen, dass sie leicht genug sind, um im Wasser zu schwimmen. Bei gleicher Masse und Konstruktion ist das Polypropylenseil ähnlich stark wie das Polyesterseil. Polypropylen kostet weniger als die meisten anderen synthetischen Fasern. ⓘ

Polypropylen wird auch als Alternative zu Polyvinylchlorid (PVC) als Isolierung für elektrische Kabel für LSZH-Kabel in Umgebungen mit geringer Belüftung, vor allem in Tunneln, verwendet. Der Grund dafür ist, dass es weniger Rauch und keine giftigen Halogene freisetzt, die bei hohen Temperaturen zur Bildung von Säure führen können. ⓘ

Polypropylen wird auch in bestimmten Dachabdichtungsbahnen als oberste Abdichtungsschicht von einlagigen Systemen im Gegensatz zu modifizierten Bitsystemen verwendet. ⓘ

Polypropylen wird am häufigsten für Kunststoffformteile verwendet, bei denen es in geschmolzenem Zustand in eine Form gespritzt wird, um komplexe Formen zu relativ geringen Kosten und in großen Mengen herzustellen; Beispiele sind Flaschenverschlüsse, Flaschen und Armaturen. ⓘ

Es kann auch in Form von Platten hergestellt werden, die häufig für die Produktion von Schreibwarenmappen, Verpackungen und Aufbewahrungsboxen verwendet werden. Die breite Farbpalette, die Haltbarkeit, die niedrigen Kosten und die Schmutzresistenz machen es zu einer idealen Schutzhülle für Papier und andere Materialien. Aufgrund dieser Eigenschaften wird es auch für Rubik's Cube-Aufkleber verwendet. ⓘ

Die Verfügbarkeit von Polypropylenfolien hat Designern die Möglichkeit gegeben, dieses Material zu verwenden. Der leichte, haltbare und farbenfrohe Kunststoff ist ein ideales Medium für die Gestaltung heller Schattierungen, und es wurde eine Reihe von Designs entwickelt, bei denen ineinander greifende Abschnitte verwendet werden, um kunstvolle Designs zu schaffen. ⓘ

Polypropylenblätter sind eine beliebte Wahl für Sammelkartensammler; sie sind mit Taschen (neun für Karten in Standardgröße) ausgestattet, in die die Karten eingelegt werden können, um ihren Zustand zu schützen, und sind für die Aufbewahrung in einem Ordner gedacht. ⓘ

Expandiertes Polypropylen (EPP) ist eine Schaumstoffform von Polypropylen. EPP hat aufgrund seiner geringen Steifigkeit sehr gute Aufpralleigenschaften; dadurch kann EPP nach Stößen seine Form wieder annehmen. EPP wird in großem Umfang in Modellflugzeugen und anderen funkgesteuerten Fahrzeugen von Bastlern verwendet. Dies ist vor allem auf seine Fähigkeit zurückzuführen, Stöße zu absorbieren, was es zu einem idealen Material für RC-Flugzeuge für Anfänger und Amateure macht. ⓘ

Polypropylen wird bei der Herstellung von Lautsprecherchassis verwendet. Seine Verwendung wurde von Ingenieuren der BBC entwickelt, und die Patentrechte wurden später von Mission Electronics für die Verwendung in ihren Mission Freedom-Lautsprechern und Mission 737 Renaissance-Lautsprechern erworben. ⓘ

Polypropylenfasern werden als Betonzusatzstoff verwendet, um die Festigkeit zu erhöhen und Rissbildung und Abplatzungen zu verringern. In einigen erdbebengefährdeten Gebieten (z. B. Kalifornien) werden PP-Fasern dem Erdreich beigemischt, um die Festigkeit und Dämpfung des Bodens beim Bau der Fundamente von Bauwerken wie Gebäuden, Brücken usw. zu verbessern. ⓘ

Polypropylenfasern werden auch in Trockenbau-Fugenmasse zur Verstärkung verwendet. Sie können die Flexibilität und Formstabilität der Fugenmasse erhöhen und das Schrumpfen und die Rissbildung beim Trocknen verringern. ⓘ

Polypropylen wird in Polypropylenfässern verwendet. ⓘ

Im Juni 2016 zeigte eine Studie, dass eine Mischung aus Polypropylen und dauerhaften superoleophoben Oberflächen, die von zwei Ingenieuren der Ohio State University entwickelt wurde, Flüssigkeiten wie Shampoo und Öl abweisen kann. Diese Technologie könnte es einfacher machen, den gesamten flüssigen Inhalt aus Polypropylenflaschen zu entfernen, insbesondere solche, die eine hohe Oberflächenspannung haben, wie Shampoo oder Öl. ⓘ

Behälter aus transparentem PP ⓘ

Hocker aus recyceltem Polypropylen. ⓘ

Die erwähnten Eigenschaften von PP und EPP erlauben einen sehr breiten Einsatz dieses Kunststoffs. PP verdrängt zunehmend die teuer zu fertigenden technischen Thermoplaste wie ABS und PA.

• Es wird im Maschinen- und Fahrzeugbau für Innenausstattungen für PKW, Armaturenbretter und Batteriegehäuse ebenso eingesetzt wie für Crashabsorber-Elemente im Fahrzeugbau, in Kindersitzen und in Fahrradhelmen.
• In der Elektrotechnik wird es für Trafogehäuse, Draht- und Kabelummantelung und Isolierfolien verwendet. Eine besonders herausragende Bedeutung hat BOPP als Dielektrikum von Kunststoff-Folienkondensatoren und Leistungskondensatoren erlangt.
• Im Bauwesen wird es für Armaturen, Fittings und Rohrleitungen verwendet; in der Lüftungs- und Klimatechnik in korrosiver Umgebung und bei Förderung korrosiver Gase, meist in Form von PP-S (S = schwerentflammbar).
• Stahl- und Spannbeton können Polypropylenfasern zugesetzt werden, um die Brandschutzeigenschaften zu verbessern. Die bei Erhitzung schmelzende und verbrennende Fasern hinterlassen Poren, welche die Ausdehnung und das Entweichen des Wasserdampfes ermöglichen.
• In der Textilindustrie werden Filamente und Kammgarn aus Polypropylen verwendet. PP-Fasern werden u. a. zu Verpackungsmaterialien, Hygieneprodukten, medizinischen Produkten, Heimtextilien wie Teppichen und Sportbekleidung sowie zu technischen Textilien wie schwimmfähigem Seilen, Gurtbändern und Geotextilien weiterverarbeitet.
• In der Lebensmittelindustrie, Verpackungstechnik und im Haushalt wird Polypropylen vielseitig verwendet: Becher (für Milchprodukte), Flaschenverschlüsse, kochfeste Folien, wiederverwendbare Behälter, Thermotransportboxen bzw. Warmhaltebehälter (EPP), Spritzguss- und Verpackungsteile, Trinkhalme, Klebefolien etc. Bei Nutzung und insbesondere bei Erwärmung von Lebensmittelbehältern wie Babyflaschen werden dem Körper große Mengen Mikroplastik zugeführt.
• In feuchten Regionen wird PP als Material für Kunststoffgeldscheine wie den Australischen Dollar und den Neuseeland-Dollar verwendet.
• Im Flugmodellbau wird EPP zur Herstellung von widerstandsfähigen, anfängerfreundlichen Modellflugzeugen verwendet, die einen Absturz deutlich besser verkraften als klassische Balsaholz-Modellflugzeuge.
• In der allgemeinmedizinischen Chirurgie werden besonders bei älteren Patienten, komplizierteren Brüchen und Rezidiven (Wiederauftreten), Netze aus Polypropylen für den Verschluss von Hernien, z. B. bei Leistenbrüchen, verwendet, um die Bauchdecke zu stärken und ein Rezidiv des Leistenbruchs zu verhindern.
• Bei der Ladungssicherung in Frachtcontainern werden luftgefüllte Staupolstersäcke (GrizzlyBag®) verwendet, deren Außenhüllen aus PP bestehen.
• In der Werbung werden Hohlkammerplatten aus PP (Noppenplatten und Stegplatten) in bedruckter und beklebter (kaschierter) Form für Plakate und Displays verwendet. ⓘ

Kleidung

Verschiedene Polypropylengarne und -textilien ⓘ

Polypropylen ist ein wichtiges Polymer für Vliesstoffe, von denen über 50 % für Windeln oder Hygieneartikel verwendet werden, bei denen es so behandelt wird, dass es Wasser absorbiert (hydrophil) und nicht von Natur aus wasserabweisend ist (hydrophob). Zu den weiteren Verwendungszwecken von Vliesstoffen gehören Filter für Luft, Gas und Flüssigkeiten, bei denen die Fasern zu Bahnen oder Vliesen geformt werden können, die zu Patronen oder Schichten gefaltet werden können, die mit unterschiedlichen Wirkungsgraden im Bereich von 0,5 bis 30 Mikrometern filtern. Solche Anwendungen finden sich in Häusern als Wasserfilter oder in Filtern für Klimaanlagen. Die großflächigen und von Natur aus oleophilen Polypropylenvliese sind ideale Absorber für verschüttetes Öl, wie die bekannten schwimmenden Barrieren bei Ölverschmutzungen in Flüssen. ⓘ

Polypropylen, oder "Polypro", wurde für die Herstellung von Basisschichten für kaltes Wetter, wie langärmelige Hemden oder lange Unterwäsche, verwendet. Polypropylen wird auch für Kleidung für warmes Wetter verwendet, da es den Schweiß von der Haut wegtransportiert. Polyester hat Polypropylen in diesen Bereichen beim US-Militär, z. B. bei der ECWCS, abgelöst. Obwohl Kleidung aus Polypropylen nicht leicht entflammbar ist, kann sie schmelzen, was zu schweren Verbrennungen führen kann, wenn der Träger in eine Explosion oder ein Feuer verwickelt ist. Unterwäsche aus Polypropylen ist dafür bekannt, dass sie Körpergerüche festhält, die dann nur schwer zu entfernen sind. Die aktuelle Generation von Polyester hat diesen Nachteil nicht. ⓘ

Einige Modedesigner haben Polypropylen für die Herstellung von Schmuck und anderen tragbaren Gegenständen verwendet. ⓘ

Medizinische Anwendungen

Am häufigsten wird Polypropylen in der Medizin für das synthetische, nicht resorbierbare Nahtmaterial Prolene der Firma Ethicon Inc. verwendet. ⓘ

Polypropylen wurde bei Operationen zur Behebung von Leistenbrüchen und Beckenorganvorfällen verwendet, um den Körper vor neuen Leistenbrüchen an derselben Stelle zu schützen. Ein kleines Stück des Materials wird über der Bruchstelle unter der Haut platziert. Es ist schmerzlos und wird selten, wenn überhaupt, vom Körper abgestoßen. Ein Polypropylennetz hingegen wird das umgebende Gewebe über einen ungewissen Zeitraum von Tagen bis Jahren abtragen. ⓘ

Eine bemerkenswerte Anwendung war die Verwendung als transvaginales Netz, das zur Behandlung von Vaginalprolaps und gleichzeitiger Harninkontinenz eingesetzt wird. Aufgrund der oben erwähnten Neigung von Polypropylennetzen, das sie umgebende Gewebe zu erodieren, hat die FDA mehrere Warnungen vor der Verwendung von medizinischen Kits aus Polypropylennetzen für bestimmte Anwendungen bei Beckenorganprolaps herausgegeben, insbesondere wenn sie in unmittelbarer Nähe der Vaginalwand eingesetzt werden, da die Zahl der von Patienten gemeldeten netzbedingten Gewebeerosionen in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen ist. Am 3. Januar 2012 wies die FDA 35 Hersteller dieser Netzprodukte an, die Nebenwirkungen dieser Produkte zu untersuchen. Aufgrund des Ausbruchs der COVID-19-Pandemie im Jahr 2020 ist die Nachfrage nach PP erheblich gestiegen, da es ein wichtiger Rohstoff für die Herstellung von Meltblown-Gewebe ist, das wiederum das Rohmaterial für die Herstellung von Gesichtsmasken ist. ⓘ

Polypropylen (PP)-Folienkondensator FKP 1 für Impulsanwendungen mit Metallfolie, hergestellt von WIMA. ⓘ

Nische

Sehr dünne Folien (≈2-20 µm) aus Polypropylen werden als Dielektrikum in bestimmten Hochleistungsimpuls- und verlustarmen HF-Kondensatoren verwendet. ⓘ

Expandierter Polypropylenschaum (EPP) ist ein Strukturmaterial in Hobby-Funksteuerungsmodellen. Im Gegensatz zu expandiertem Polystyrolschaum (EPS), der brüchig ist und bei einem Aufprall leicht zerbricht, kann EPP-Schaum kinetische Stöße sehr gut absorbieren, ohne zu zerbrechen, behält seine ursprüngliche Form bei und weist Memory-Form-Eigenschaften auf, die es ihm ermöglichen, in kurzer Zeit in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. ⓘ

Als die Kathedrale auf Teneriffa, die Kathedrale von La Laguna, in den Jahren 2002-2014 saniert wurde, stellte sich heraus, dass die Gewölbe und die Kuppel in einem ziemlich schlechten Zustand waren. Daher wurden diese Teile des Gebäudes abgerissen und durch Konstruktionen aus Polypropylen ersetzt. Dies war das erste Mal, dass dieses Material in dieser Größenordnung für Gebäude verwendet wurde. ⓘ

Unter dem Handelsnamen Ulstron wird Polypropylenseil zur Herstellung von Schöpfnetzen für Weißfische verwendet. Es wurde auch für Segelschoten für Yachtsegel verwendet. ⓘ

Banknoten aus Polymeren werden aus BOPP hergestellt, das eine haltbare Grundlage bietet und die Verwendung von transparenten Sicherheitsmerkmalen ermöglicht, indem an den gewünschten Stellen auf undurchsichtige Druckfarben verzichtet wird. ⓘ

Wiederverwertung

Polypropylen ist recycelbar und hat die Nummer 5" als Harzkennzeichnung:

Allerdings wird nur etwa 1 % des gesamten Polypropylens in den Vereinigten Staaten tatsächlich recycelt. ⓘ

Reparieren

Viele Gegenstände werden aus Polypropylen hergestellt, weil es widerstandsfähig und beständig gegen die meisten Lösungsmittel und Klebstoffe ist. Außerdem gibt es nur sehr wenige Klebstoffe, die speziell für das Verkleben von PP geeignet sind. Feste PP-Objekte, die sich nicht übermäßig biegen, können jedoch mit einem Zweikomponenten-Epoxidkleber oder mit Heißklebepistolen zufriedenstellend verbunden werden. Die Vorbereitung ist wichtig, und es ist oft hilfreich, die Oberfläche mit einer Feile, Schmirgelpapier oder anderem Schleifmaterial aufzurauen, um eine bessere Verankerung des Klebstoffs zu erreichen. Außerdem empfiehlt es sich, die Oberfläche vor dem Verkleben mit Spiritus oder einem ähnlichen Alkohol zu reinigen, um Öle oder andere Verunreinigungen zu entfernen. Einige Experimente können erforderlich sein. Es gibt auch einige Industrieklebstoffe für PP, die jedoch schwer zu finden sind, vor allem in Einzelhandelsgeschäften. ⓘ

PP kann mit einer Schnellschweißtechnik geschmolzen werden. Beim Schnellschweißen wird das Kunststoffschweißgerät, das in Aussehen und Wattzahl einem Lötkolben ähnelt, mit einem Zuführungsrohr für den Kunststoffschweißdraht ausgestattet. Die Schnellschweißspitze erwärmt den Draht und das Substrat, während sie gleichzeitig den geschmolzenen Schweißdraht in Position drückt. Eine Raupe aus erweichtem Kunststoff wird in die Fuge gelegt, und die Teile und der Schweißdraht verschmelzen. Bei Polypropylen muss der geschmolzene Schweißdraht mit dem halbgeschmolzenen Grundmaterial, das hergestellt oder repariert werden soll, "gemischt" werden. Eine Schnellschweißpistole ist im Wesentlichen ein Lötkolben mit einer breiten, flachen Spitze, die zum Schmelzen der Schweißnaht und des Füllmaterials verwendet werden kann, um eine Verbindung herzustellen. ⓘ

Gesundheitliche Bedenken

Die Umweltschutzorganisation Environmental Working Group stuft PP als wenig bis mäßig gefährlich ein. PP ist dope-gefärbt; im Gegensatz zu Baumwolle wird bei der Färbung kein Wasser verwendet. ⓘ

Im Jahr 2020 berichteten Forscher, dass Säuglingsflaschen aus Polypropylen mit den heutigen Zubereitungsverfahren eine Mikroplastikbelastung für Säuglinge von 14.600 bis 4.550.000 Partikeln pro Kopf und Tag in 48 Regionen verursachen. Die Freisetzung von Mikroplastik ist bei wärmeren Flüssigkeiten höher und bei anderen Polypropylenprodukten wie Brotdosen ähnlich. ⓘ

Brennbarkeit

Wie alle organischen Verbindungen ist auch Polypropylen brennbar. Der Flammpunkt einer typischen Zusammensetzung liegt bei 260 °C; die Selbstentzündungstemperatur beträgt 388 °C. ⓘ

Sonstiges

Die Schallgeschwindigkeit beträgt in Polypropylen 2650–2740 m/s longitudinal und 1300 m/s transversal. ⓘ

PP kann mit mineralischen Füllstoffen wie z. B. Talkum, Kreide oder Glasfasern gefüllt werden. Dadurch wird das Spektrum der mechanischen Eigenschaften (Steifigkeit, Gebrauchstemperaturen etc.) deutlich erweitert. ⓘ

Verarbeitung

Der Weltmarktpreis für unverarbeitetes Polypropylen lag 2006 und 2007 bei knapp 1 €/kg. ⓘ

PP eignet sich zum Spritzgießen, Extrudieren, Blasformen, Warmumformen, Schweißen, Tiefziehen, für die spanende Verarbeitung. Außerdem kann aus ihm Schaumstoff hergestellt werden. Der Spritzguss von Polypropylen läuft bei Verarbeitungstemperaturen bis 260 °C. Wegen seiner geringen Oberflächenenergie lässt sich Polypropylen nur schlecht kleben oder bedrucken. Etwa ein Viertel der gesamten PP-Nachfrage entfällt auf Faseranwendungen, was in Europa ein jährliches Marktvolumen von etwa 2,4 Mio. t ausmacht (Stand: 2012). Aus dem Fasermaterial werden Garne, Vliese und Gewebe hergestellt. ⓘ

Ungereckte Polypropylen-Folie (CPP)

Cast Polypropylen (dt. ungerecktes Polypropylen, Kurzzeichen CPP) ist ein vielseitig einsetzbares Verpackungsmaterial. ⓘ

Wie gewöhnliches Polypropylen (PP) ist CPP ein teilkristalliner Thermoplast und gehört zu der Gruppe der Polyolefine. Im Vergleich zu herkömmlichen PE-Folien zeichnet sich CPP durch eine ausgesprochen hohe Transparenz, Steifigkeit und Abriebfestigkeit aus. Diese Eigenschaften machen CPP, neben OPP (Oriented Polypropylene) zu dem meisteingesetzten Polymer in der Verpackungsindustrie. Hauptsächliche Einsatzgebiete sind die Verpackung von Lebensmitteln, Textilien oder medizinischen Artikeln und als Laminierungsschicht in Mehrschichtfolien. ⓘ

Gestreckte Polypropylen-Folie (OPP und BOPP)

Polypropylenfolien kann man durch das Verstrecken deutlich stabiler machen. Hierzu wird die extrudierte Folie über Walzen geführt, die in Maschinenrichtung an Geschwindigkeit zunehmen. Das führt zu einer Streckung des Kunststoffs in Längsrichtung. Um eine BOPP-Folie zu erhalten, wird danach auch noch in Querrichtung verstreckt. ⓘ

Die Vorteile dieser Verarbeitung liegen u. a. in einer verringerten Wasserdampfpermeation. Die mechanische Festigkeit steigt, die Folien dehnen sich weniger, die Optik (Transparenz) wird verbessert. Die Weiterreißfestigkeit steigt ebenfalls. ⓘ

Nachteile sind u. a. die abnehmende Siegelfähigkeit und Bedruckbarkeit. Der Lichtschutz wird geringer und die Sauerstoffbarrierewirkung nimmt ab. ⓘ

OPP (oriented polypropylene)

Das extrudierte PP-Granulat kann hierzu auch nur längs verstreckt werden, um OPP (orientiertes PP) zu erhalten. Es wird zur Herstellung von hochfesten Folien, Verpackungsbändern, Garnen oder auch Verbundfolien eingesetzt. ⓘ

BOPP (biaxially oriented polypropylene)

Dieses orientierte PP wird zusätzlich noch in Querrichtung verstreckt, um maximale Festigkeit dieses Kunststofftyps zu erhalten. Dies geschieht in einer Reckanlage (Vorwärmen – Strecken – Stabilisieren – Kühlen). Um Spannungen zu minimieren wird die Folie am Ende des Herstellungsprozesses durch nochmaliges Aufheizen thermofixiert. ⓘ

Diese Kunststofffolie wird in der Verpackung vorwiegend auf Schlauchbeutelmaschinen (horizontal und vertikal) eingesetzt, als Monofolie oder Komponente einer Verbundfolie. ⓘ

Recycling

Grundsätzlich ist Polypropylen gut recycelbar; seit es technisch möglich ist, Polymermischungen aus Abfällen in hinreichend sortenreine Fraktionen zu sortieren, gilt es, wie andere feste Polyolefine, zu den am häufigsten recycelten Materialien. Im Jahr 2018 lag in Deutschland die Recyclingquote bereits bei 22 %. Wegen Degradation und Anreicherung von Verunreinigungen ist für funktionsgleiches Recycling die Quote gleichwohl vernachlässigbar gering; Produkte aus PP-Recyclat dürfen keinen Kontakt mit Lebensmittel haben. Darum ist das Downcycling üblich: aus Lebensmittelverpackungen werden keine neuen Lebensmittelverpackungen, sondern Gartenmöbel, Parkbänke, Geräte oder etwa Verpackungen von Reinigungsmitteln hergestellt. ⓘ