Основные свойства и область применения полипропилена

Под собирательным понятием – «пластмассы» скрывается широкий спектр полимерной продукции. Из пластика производится практически все, с чем люди привыкли контактировать ежедневно, и так уж сложилось, что мы не стремимся различать полимеры. Этот обзор мы хотим посвятить полипропилену (ПП), который входит в число наиболее распространенных композитов. Итак, полипропилен – это пластик, относящийся к синтетическим полимерам класса полиолефины. Из-за исключительной твердости и прочности ПП применяется не только в качестве сырья для производства бытовой утвари, но и является структурной частью промышленных аппаратов, устройств, оборудования.

Физико-химические качества ПП

Мы выяснили, что полипропилен ценен для многих отраслей экономики, но почему? Все дело в уникальных физико-химических качествах. Какие свойства этого вещества особенно востребованы с точки зрения промышленного производства?

Одно из качеств, за которое ценят ПП – это, конечно же, высокая химическая стойкость полимера к самым разным типам веществ и их соединений. В частности, данный композит нейтрален к растворителям и агрессивным кислотам. Вместе с тем, полипропилен свойства которого давно эксплуатируются химической промышленностью, неустойчив к контакту с неполярными жидкостями, как то: бензол, четыреххлористый углерод и метилхлорид.

Следующий набор ценных физико-химических качеств полипропилена, состоящий из низкой паропроницаемости и высокой воздухопроницаемости, делает этот вид пластиков идеальным сырьем для производства бутылок, канистр, ведер и прочей тары для хранения пищевых продуктов. Отдельно стоит отметить, что материал полипропилен не имеет запаха, прост в переработке. Термопластичные свойства ПП позволяют добиваться любой формы конечного изделия. Размер и форма обретаются в расплавленном состоянии, но после остывания полимер возвращает первоначальную твердость.

Что до термической стойкости, то разрушение связей между молекулами ПП наблюдается при температуре 270°С.

И, наконец, стоит сказать о том, что технологии производства и переработки полипропилена постоянно совершенствуются, благодаря чему снижается риск вредного воздействия на окружающую среду.

Производство, технические характеристики и эксплуатационные свойства полипропилена

Рассматривая технические характеристики полипропилена, важно сделать акцент на расположении боковых групп молекул СН3 по отношению к центральной цепочке элементов, ведь именно такая структура определяет основные свойства композита. При этом стоит помнить о том, что существует:

• атактический;

• синдиотактический;

• изотактический ПП.

Самым распространенным является изотактический полипропилен, выделяющийся среди прочих повышенной термостойкостью, механической прочностью и твердостью. Ближайший собрат – атактический ПП также применяется в производстве, но гораздо реже изотактической разновидности.

В контексте темы – полипропилен применение и характеристики, стоит сказать несколько слов о производстве ПП. Пластик выпускается в формате неокрашенного (прозрачного) и окрашенного гранулята. Для пигментации применяются синтетические красители. По структуре ПП подразделяется на:

• гомополимеры;

• блок-сополимеры (ПП + этилен);

• статические сополимеры;

• металлоценовый и сшитый ПП.

У каждого структурного типа свой набор сильных качеств. Гомополимеры выделяются повышенной жесткостью и температурной стойкостью. Для блок-сополимеров характерны: ударопрочность и сохранение эксплуатационных качеств при низких температурах.

Прозрачность композита достигается за счет понижения температуры и введения в состав нуклеаторов.

Как уже упоминалось – полипропилен пластик повышенной плотности и упругости. Так, плотность полипропилена составляет в среднем 0,90—0,91 г/см³. Однако справедливости ради стоит отметить, что в производстве применяются марки с насыпной прочностью 0,47 кг/л.

Другие характеристики ПП

1. Твердость: 6,0-6,5 кгс/мм²

2. Ударная вязкость: 33-80 кгс*см/см²

3. Удлинение на разрыв: 200-800 %

4. Прочность на излом: 250-400 кгс/см

Видно, что разброс по значениям достаточно большой. Если закупать сырье у непроверенного поставщика, может попасться как полипропилен прочность которого составляет 250 кгс/см, так и полимер, выдерживающий давление в 400 кгс/см.

В каких областях применяется полипропилен?

Обозреваемый полимер используется как базовое сырье или в качестве сополимера к добавкам из АБС и других пластиков. Современные технологии производства позволяют модифицировать огромное количество композитов на основе полипропилена, получая смесевые термоэластопласты, высокопрочные пластики.

Примечателен тот факт, что полипропилен свойства и применение которого было рассмотрено выше, вытесняет с рынка такие популярные ранее типы пластика, как:

• ПВХ;

• АБС

• Полистирол.

ПП обосновался во многих отраслях экономики, среди которых особенно остро в пластике нуждаются: приборостроение, электротехника, электроника, транспорт, автомобилестроение и многие другие направления.

За полипропиленом закрепился титул «короля» пластмасс, но назвать его номером один нельзя. По объему мирового производства он уступает полиэтилену и ПВХ, однако превосходит эти композиты по совокупности качеств и техническому потенциалу.

Упаковка из ПП

Так называемые упаковочные пленки делают из данного полимера. По ряду характеристик они близки к полиэтиленовым аналогам, однако все же превосходят их по стойкости к нагреванию, химическому воздействию, что делает ПП более предпочтительным сырьем для фармацевтической и пищевой отраслей экономики.

Пленку-полипропилен внешний вид которой можно описать тремя словами: прозрачная, легкая, гибкая, также ценят за нетоксичность.

Герой нашего сегодняшнего обзора вступил в прямую конкуренцию с полиэтилентерефталатом и другими пластиками, из которых производят бутылки, емкости для пищевых и непищевых продуктов, крышки.

Волокна из ПП или технология Heat-Set

В сфере производства синтетических волокон ПП является безоговорочным лидером, потому как предлагает качественное сырье за приемлемый прайс. К тому же из одного килограмма этого композита получается на 15-20% больше волокон, чем из того же объема любого другого полимера.

Из волокон, выполненных по технологии Heat-Set, создают напольные покрытия. Ковры Heat-Set выделяются:

• долговечностью;

• прочностью;

• антибактериальными свойствами (легко чистятся);

• эластичностью.

Производство искусственных волокон достигло того уровня, за которым становится сложно отличить полипропиленовый ворс от натуральной шерсти.

Есть только одна слабость: полипропилен изготовление которого проходит под высокой температурой и давлением, теряет прочность при длительном воздействии УФ-излучения. Как только человечество придумает способ устранения этой уязвимости, производство предметов домашнего обихода из ПП приобретет массовый масштаб.

Использование ПП в машиностроении и электронике

Для этих областей герой сегодняшнего обзора ценен в первую очередь своей прочностью и износостойкостью. Элементы из этого надежного пластика встречаются в конструкции:

• холодильников;

• пылесосов;

• вентиляторов;

• сидений;

• автомобильных бамперов, внутренней обшивки.

Полипропилен идет на производство изоляции проводов, катушек, деталей выключателей, корпусов приемников, телевизоров и другой электротехники. В этой области ценится диэлектрическая проницаемость полипропилена и все та же стойкость к механическому износу.

В очередной раз ПП удалось обойти полистирол и полиэтилен в медицинской сфере. Теперь из него изготавливаются шприцы, ингаляторы и другое оборудование.