Основні властивості й область застосування поліпропілену

Під збірним поняттям – «пластмаси» ховається широкий спектр полімерної продукції. З пластика проводиться практично все, з чим люди звикли контактувати щодня, і так вже склалося, що ми не прагнемо розрізняти полімери. Цей огляд ми хочемо присвятити поліпропілену (ПП), який входить в число найбільш поширених композитів. Отже, поліпропілен – це пластик, який відноситься до синтетичних полімерів класу поліолефіни. Через виняткової твердості і міцності ПП застосовується не тільки в якості сировини для виробництва побутової начиння, але і є структурною частиною промислових апаратів, пристроїв, обладнання.

Фізико-хімічні якості ПП

Ми з'ясували, що поліпропілен цінний для багатьох галузей економіки, але чому? Вся справа в унікальних фізико-хімічних якостях. Які властивості цієї речовини особливо затребувані з точки зору промислового виробництва?

Одне з якостей, за яку цінують ПП – це, звичайно ж, висока хімічна стійкість полімеру до різних типів речовин та їх сполук. Зокрема, даний композит нейтральний до розчинників і агресивних кислот. Разом з тим, поліпропілен властивості якого давно експлуатуються хімічною промисловістю, нестійкий до контакту з неполярними рідинами, як то: бензол, чотирихлористий вуглець і метилхлорид.

Наступний набір цінних фізико-хімічних якостей поліпропілену, що складається з низькою паропроникністю та високій повітропроникності, робить цей вид пластиків ідеальною сировиною для виробництва пляшок, каністр, відер та іншої тари для зберігання харчових продуктів. Окремо варто відзначити, що матеріал поліпропілен не має запаху, простий у переробці. Термопластичні властивості ПП дозволяють домагатися будь-якої форми кінцевого виробу. Розмір і форма перебувають у розплавленому стані, але після остигання полімер повертає початкову твердість.

Що до термічної стійкості, то руйнування зв'язків між молекулами ПП спостерігається при температурі 270°С.

І, нарешті, варто сказати про те, що технології виробництва і переробки поліпропілену постійно удосконалюються, завдяки чому знижується ризик шкідливого впливу на навколишнє середовище.

Виробництво, технічні характеристики та експлуатаційні властивості поліпропілену

Розглядаючи технічні характеристики поліпропілену, важливо зробити акцент на розташування бічних груп молекул СН3 по відношенню до центральної ланцюжку елементів, адже саме така структура визначає основні властивості композиту. При цьому варто пам'ятати про те, що існує:

• атактичний;

• синдиотактический;

• ізотактичний ПП.

Найпоширенішим є ізотактичний поліпропілен, виділяється серед інших підвищеною термостійкістю, механічною міцністю і твердістю. Найближчий побратим – атактичний ПП також застосовується у виробництві, але набагато рідше изотактической різновиди.

В контексті теми – поліпропілен застосування і характеристики, варто сказати кілька слів про виробництві ПП. Пластик випускається у форматі незабарвленого (прозорого) і пофарбованого грануляту. Для пігментації застосовуються синтетичні барвники. По структурі ПП підрозділяється на:

• гомополімери;

• блок-сополімери (ПП + етилен);

• статичні сополімери;

• металлоценовый і зшитий ПП.

У кожного структурного типу свій набір сильних якостей. Гомополімери виділяються підвищеною жорсткістю і температурною стійкістю. Для блок-кополімерів характерні: ударостійкість і збереження експлуатаційних якостей при низьких температурах.

Прозорість композиту досягається за рахунок зниження температури і введення до складу нуклеаторов.

Як вже згадувалося – поліпропілен пластик підвищеної щільності і пружності. Так, щільність поліпропілену в середньому становить 0,90—0,91 г/см3. Однак справедливості заради варто відзначити, що у виробництві застосовуються марки за насипною міцністю 0,47 кг/л.

Інші характеристики ПП

1. Твердість: 6,0-6,5 кгс/мм2

2. Ударна в'язкість: 33-80 кгс*см/см2

3. Подовження на розрив: 200-800 %

4. Міцність на злам: 250-400 кгс/см

Видно, що розкид значень досить великий. Якщо закуповувати сировину у неперевіреного постачальника, може попастися як поліпропілен міцність якого складає 250 кгс/см, так і полімер, що витримує тиск до 400 кгс/см.

У яких сферах застосовується поліпропілен?

Даний полімер використовується як базова сировина чи як кополімеру до добавкам з АБС та інших пластиків. Сучасні технології виробництва дозволяють модифікувати величезна кількість композитів на основі поліпропілену, отримуючи сумішеві термоеластопласт, високоміцні пластики.

Примітний той факт, що поліпропілен властивості і застосування якого було розглянуто вище, витісняє з ринку такі популярні раніше типи пластику, як:

• ПВХ;

• АБС

• Полістирол.

ПП влаштувався в багатьох галузях економіки, серед яких особливо гостро в пластиці потребують: приладобудування, електротехніка, електроніка, транспорт, автомобілебудування і багато інші напрямки.

За поліпропіленом закріпився титул «короля» пластмас, але назвати його номером один не можна. За обсягом світового виробництва він поступається поліетилену і ПВХ, однак перевершує ці композити за сукупністю якостей і технічного потенціалу.

Упаковка з 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.