ПолипропиленОсновные физико-химические свойства полипропилена Полипропилен (ПП) получают полимеризацией мономера пропилена в присутствии металлоорганических катализаторов. Структурная формула ПП: — CH—CH —СН3— Полипропилен представляет собой бесцветное кристаллическое вещество, то есть в натуральном виде полупрозрачен, но может легко окрашиваться добавлением соответствующих пигментов и красок. В зависимости от пространственного строения макромолекулы полимера (то есть от структуры расположения атомов или атомных групп в макромолекуле) различают 3 вида полипропилена: изотактический, синдиотактический и атактический. Так же, как и остальные полиолефины, ПП неполярный полимер. Он растворяется только при повышенных температурах в сильных растворителях: хлорированных, ароматических углеродах, стоек к кислотам и щелочам, отдельные марки допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения.
Таблица Основные свойства полипропилена | Свойства | Марки | | 21060 | 01020 | 21060-29, А20 | | Плотность, кг/м3 | 910 | 900 | 1050 | Разрушающее напряжение при растяжении, МПа | 30 | 32 | 21 | Относительное удлинение, % | 100 | 300 | До50 | Ударная вязкость, кДж/м2 | 25-40 | 25-40 | До20 | Модуль упругости при изгибе, МПа | 1220-1670 | - | 1860 | Теплостойкость по Мартенсу, °С | 120 | 110 | 90 | Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом*м | 1014-1016 | - | - | Тангенс угла диэлектрических потерь | 3 | 5 | - | Диэлектрическая проницаемость | 2,2 | 2,4 | - | Морозостойкость, 0С | -20 | -25 | -60 |
Молекулярная масса полипропилена: 300-700 тыс., плотность: 0,92-0,93 г/см3 при 20°С, максимальная степень кристалличности:73-75%. Полипропилен является весьма устойчивым почти во всех отношениях полимером, что вполне доказуемо следующими его свойствами. Во-первых, полипропилен устойчив к высоким температурам (t плавления = 175°С). Во-вторых, для полипропилена характерны высокая ударная прочность (чем выгодно отличается от ПЭ), высокая стойкость к многократным изгибам, твердость, низкая паро- и газопроницаемость; по износостойкости он сравним с полиамидами. В-третьих, вследствие своей неполярной структуры, полипропилен устойчив к действию химикалий. Поэтому он противостоит воздействию большинства полярных органических растворителей, таких, как спиртов, сложных эфиров и кетонов (например, ацетона) и кислот даже при высокой их концентрации и температуре выше 60 °С. Также полипропилен устойчив к воздействию водных растворов неорганических соединений - солей, кипящей воды и щелочей. Только такие сильные окислители, как, например, хлорсульфоновая кислота, серная (олеум) и концентрированная азотная кислоты, а также хромовая смесь могут разрушить полипропилен уже при комнатной температуре. Некоторые углеводороды (алифатические, ароматические, галогенизированные) приводят к набуханию полипропилена. После испарения углеводорода, вызвавшего набухание, жёсткость и иные механические свойства полимера полностью восстанавливаются. К недостаткам полипропилена необходимо выделить чувствительность к воздействию света, это надо учитывать во всех областях применения продукта. Под действием света и кислорода воздуха в полипропилене проходят процессы разложения, приводящие к потере блеска, растрескиванию и „мелованию" поверхности, к ухудшению его механических и физических свойств. Для предотвращения подобных реакций в него вводят специальные добавки - стабилизаторы полимерных материалов. И еще один недостаток – в низкой морозостойкости (t хрупкости = от –5 до –15 °С), однако этот недостаток устраняется путем введения в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена, а также при добавлении бутилкаучука или этиленпропиленового каучука.
Области применения полипропилена Для производства готовой продукции из полипропилена существует в России используются пять основных метода переработки: экструзия (пленки, листы, трубы, нити и волокна), литье под давлением (ТНП, тара, медицинские изделия, автокомплектующие и аккумуляторные батареи, фитинги), выдув (пленки, емкости), ротоформование (емкости, крупные пластиковые изделия) и вспенивание (изоляционные материалы) (таблица 1.2). Продукция получаемая первыми двумя методами является преобладающей.
Литьевая продукция преимущественно производится из полипропилена с ПТР находящимся в диапазоне 6-15 г/10 мин. В производстве продукции методом ротоформования (в России продукцию этим методом производят преимущественно из полиэтилена) используется полипропилена с ПТР ниже 3г/10 мин.
Обозначение российских марок ПП состоит из пяти цифр: первая цифра 2 или 0 указывает на давление, при котором происходит процесс синтеза, соответственно, низкое или среднее. Вторая цифра указывает на вид материала: 1 - гомополимер, 2 - блоксополимер, 3 – статсополимер. Три последующие цифры обозначают десятикратное значения показателя текучести расплава (ПТР) . В обозначении композиции через тире указывают номер рецептуры стабилизации и далее, через запятую, цвет и число рецептуры окрашивания.
В обозначение украинских марок ПП первая буква обозначает вид материала (А -гомополимер, P - блоксополимеры, Х – статсополимер), следующая цифра характеризует ПТР, через тире указывается номер рецептуры стабилизации, рекомендуемая область применения и специальные свойства.
Таблица
Области применения полипропилена Экструзия | | Неориентированные поливные пленки (CPP films) | Упаковка текстиля, санитарно-гигиенической, кожгалантерейной и канцелярской продукции, упаковка продуктов питания | | Одноосноориентированные пленки | Получение волокон | | Двухосноориентированные плени (BOPP films) | Упаковка пищевых и непищевых продуктов, изготовление клейкой ленты, пленочных этикеток, конденсаторов | | Жесткие пленки | Одноразовая посуда, упаковка молочных продуктов, контейнеры | | Листы | Гидроизоляция, строительство, рекламные щиты, канцелярия | | Трубы | Внутренняя канализация, горячее водоснабжение, для электросетей, холодное водоснабжение | | Нити и волокна | Тканые и нетканые материалы, мешки, биг-беги, шпагат, крученые изделий из нитей | | Литье под давлением | | Товары народного потребления | Изделия для цветоводства, изделия для ванной комнаты, изделия для кухни, предметы домашнего обихода, детские товары, садово-огородный инвентарь | | Тарные ведра | Тарные ведра для лако-красочной промышленности, шпаклевок и мастик, майонеза и мороженного и т.д. | | Ящики | Тарные ящики | | Паллеты | Транспортные паллеты | | Автокомлектующие | Около 400 наименований изделий для автомобиля | | Аккумуляторные батареи | Аккумуляторные батареи | | Мебель | Пластиковая мебель для мест общественного питания, сада и огорода, домашнего хозяйства | | Медицинские изделия | Одноразовые шприцы и другие расходные материалы для медицинской промышленности | | Фитинги | Трубопроводная арматура и сантехнические изделия | | Укупорочные изделия | Двухсоставные и односоставные крышки для ПЭТ бутылок, укупорочные изделия для парфюмерии, косметики, бытовой химии, автохими |
Выдув | Пленки | Фасовочный пакет, пакет "майка", пакет с вырубной ручкой, мусорные пакеты | Емкости | Флаконы для косметики, парфюмерии, бытовой химии, канистры, бочки, баки, цистерны | | Ротоформование | Емкости | Баки, мусорные баки, бочки, | Мобильные туалеты | Передвижные туалеты | Детские площадки | Детские игровые комплексы (горки, горки-тоннель, городки) | Дорожные ограждения | Дорожные блоки, конусы, буферы | Колодцы | Колодцы, септики, мусоросборы | Эстакады | Эстакады для мойки колес, установки оборотного вод | | Вспенивание | Пенополипропилен | Изоляционные материалы при строительных работах, фильтры |
|
