Применение полипропилена
Благодаря своим потребительским и технологическим качествам полипропилен имеет очень широкий спектр применения и занимает второе место после полиэтилена по мировому выпуску – 20,5%. Полипропилен применяется для производства газо- и водопроводных напорных труб, профилей, листов, пленки, мебели, технических изделий, товаров культурно-бытового назначения, в производстве полипропиленового волокна. Отдельные марки полипропилена допущены к контакту с пищевыми продуктами и для производства изделий медико-биологического назначения. Свойство полипропилена пропускать водяные пары, делает его незаменимым для «противозапотевающей» упаковки продуктов питания (хлеба, зелени, бакалеи), а также в строительстве для гидроизоляции. Для упаковки применяют неориентированные и ориентированные (в одном или в двух направлениях) полипропиленовые пленки. Ориентированная пленка отличается высокой [...]
Полипропиленовые волокна
Большое количество изотактического полипропилена расходуется на производство волокна. Характерной особенностью полипропиленового моноволокна является его малая по сравнению с другими видами синтетических волокон плотность. Из 1 кг полипропилена можно получить 240 тыс. метров моноволокна диаметром 0,075 мм, т.е. больше, чем из любого другого синтетического материала, применяемого для производства моноволокон. Малая плотность полипропиленового моноволокна сочетается с исключительной прочностью и высокой эластичностью. В то же время полипропиленовое волокно имеет меньший крип при постоянной нагрузке, более устойчиво к выцветанию и способно выдерживать воздействие более высоких температур, чем полиэтиленовое. С помощью специальных добавок или аддитивов решается проблема стабилизации полипропиленового волокна от ультрафиолетового излучения. Серьезными недостатками [...]
Полипропилен — изоляционный и защитный материал
В последние годы полипропилен (пленка, листы и покрытия) приобрел большую популярность в качестве защитного материала, с успехом используемого для гидроизоляции, а также защиты от химически агрессивных веществ и атмосферных воздействий. Для гидроизоляции раньше широко применялись битумные покрытия, которые наносили в несколько слоев, что требовало больших затрат времени и труда.В настоящее время битумные покрытия вытесняет пленка. Совершенно очевидно, что полипропиленовая пленка имеет все необходимые свойства для применения в данной области. Особую ценность представляет ее стойкость к воздействию высоких температур. Полипропиленовую пленку используют для гидроизоляции фундаментов сооружений, подземных объектов, насыпных земляных плотин, каналов, туннелей, штолен и т. д.Для соединения полипропиленовых пленок применяются [...]
Полипропилен — общие сведения
Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров, получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях, в виде гранул стабилизированных, окрашенных или неокрашенных. Обычное обозначение полипропилена на российском рынке – ПП, но могут встречаться и другие обозначения: РР (полипропилен), PP HO или PP homopolymer (полипропилен гомополимер), HIPP (высокоизотактический полипропилен гомополимер), РР-Х, PP-XMOD (сшитый полипропилен), PPCP или PP/Co или PP block-copolymer или PP impact copolymer (полипропилен блок-сополимер, блок-сополимер пропилена и этилена), PPМ (блок-сополимер пропилена и этилена с низким содержанием полиэтилена), [...]
Строение полипропилена
Полипропилен является продуктом полимеризации пропилена, химическая формула которого С3Н6. В процессе полимеризации образуется линейная молекула полипропилена, элементарные звенья которого состоят из связки –СН2–СН– с боковой метильной группой СН3. По характеру пространственного расположения метильной группы относительно молекулярной цепи различают: атактические полипропилены – характеризуются тем, что в них метильные группы расположены по обе стороны цепи совершенно неупорядоченно, такие полимеры имеют консистенцию от масло- до воскообразной; изотактические полипропилены – в их макромолекулах все метильные группы расположены с одной стороны цепи, полимеры такого типа на 50% жестче и на 25% тверже, чем атактические полипропилены; синдиотактические полипропилены – в их полимерных цепях метильные группы расположены [...]
Взаимосвязь структуры и свойств
Полипропилен обладает ценным сочетанием свойств, изучение которых привлекает внимание многих исследователей, работающих как в области теории макромолекулярной химии и физики, так и в области переработки и применения полимерных материалов. Решающее влияние на свойства полипропилена и изделий из него оказывает молекулярная и надмолекулярная структура полимерной цепи. Полипропилен характеризуется более сложной молекулярной структурой, чем большинство производимых промышленностью полимеров, так как, помимо химического состава мономера, среднего молекулярного веса и молекулярно-весового распределения, на его структуру оказывает влияние пространственное расположение боковых групп по отношению к главной цепи. В техническом отношении наиболее важен и перспективен изотактический полипропилен. В зависимости от типа и соотношения присутствующих стереоизомеров свойства [...]
Молекулярный вес
Разные свойства полимера зависят от величины молекулярного веса в различной степени. Так, при механических нагрузках, связанных с малыми деформациями или малыми скоростями деформации, с изменением молекулярного веса (и то лишь у полимеров с низким молекулярным весом) такие свойства полимера, как предел текучести, модуль упругости или твердость, изменяются незначительно. Механические же свойства полимера, связанные с большими деформациями, с изменением молекулярного веса изменяются гораздо сильнее. Например, показатели предела прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, ударная вязкость при изгибе и растяжении с уменьшением молекулярного веса снижаются. Наибольшее влияние величина молекулярного веса оказывает на вязкость растворов и расплавов полипропилена, так как под действием [...]
Свойства полипропилена
Полипропилен – пластический материал, отличающийся высокой прочностью при ударе и многократном изгибе, износостойкостью, хорошими электроизоляционными свойствами в широком диапазоне температур, высокой химической стойкостью, низкой паро- и газопроницаемостью. В тонких пленках практически прозрачен. Стоек к кислотам, щелочам, растворам солей, минеральным и растительным маслам при высоких температурах. При комнатной температуре нерастворим в органических растворителях. Растворяется только при повышенных температурах в сильных растворителях: хлорированных, ароматических углеводородах. Полипропилен легко перерабатывается. Хорошо смешивается с красителями. Легко подвергается хлорированию. Легко кристаллизуется (макс. степень кристалличности 75%). Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут стерилизоваться паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Максимальная температура эксплуатации [...]
Преимущества полипропилена
• Низкая плотность; • Высокая прочность, твердость; • Химическая стабильность; • Химическая стабильность; • Повышенная теплостойкость; • Стойкость в высокоагрессивных средах; • Возможность регенерации. Изделия из полипропилена на сегодняшний день приобретают все большую популярность, так как имеет ряд преимуществ перед другими полимерными материалами: ПВХ, Полистирол.
Получение полипропилена
В промышленности полипропилен, получают полимеризацией пропилена, в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях. Сополимеризацией пропилена и этилена получают сополимеры пропилена. Полипропилен и сополимеры пропилена выпускают стабилизированными, окрашенными или неокрашенными. Полимеризация полипропилена осуществляется главным образом в массе по координационно-ионному механизму. Применяется и полимеризация в растворе (растворитель – гептан, низкооктановые фракции бензина) или псевдоожиженном слое. Катализатоы – хлориды Ti или V с алюминийорганическими соединениями, чаще всего ТiСl3 с Аl(С2Н5)2Сl или Аl(С2Н5)3. Также используются и титанмагниевые катализаторы на неорганических или органических носителях. В середине 1980-х гг. появились новые металлоценовые катализаторы, с которыми стали возможны и управляемые реакции полимеризации, по крайней мере, [...]
Полипропилен как конструкционный материал
Производится очень много сортов полипропилена с разнообразными свойствами . Практически не существует полипропилена общего назначения, который бы с одинаковым успехом использовался, например, как для производства волокна, так и для изготовления деталей машин или пленки. Успешное применение полипропилена для той или иной цели предполагает правильный выбор композиции (сорта, марки материала), которая по своим свойствам наиболее соответствует условиям переработки, назначению изделия и основным требованиям к его конструкции . При применении металлов для конструкционных целей соблюдение принципа подбора считается вполне естественным, при работе же с пластмассами этот принцип пока еще недостаточно прочно вошел в практику. Именно из-за незнания взаимосвязи областей применения и свойств [...]
Тара и упаковка из полипропилена
Перспективы применения полипропилена в качестве упаковочного материала (пленка, бутыли, баки, контейнеры и т.п.) настолько многообещающи, что на них стоит остановиться отдельно.Известно, что основной функцией упаковочного материала является защита изделий при хранении и транспортировке от вредных влияний: проникновения газов, паров воды и органических соединений, а также жидкостей, в том числе воды, минеральных масел и жиров; поражения микроорганизмами (плесенью), насекомыми и грызунами; в специальных случаях также от воздействия тепла. При всем этом упаковочный материал должен быть совершенно инертен к самому изделию. Полипропилен, в особенности пленка из него, обладает всеми необходимыми свойствами для применения в этой области.
Полипропиленовые пленки
По своим характеристикам полипропиленовая пленка близка к полиэтиленовой и по некоторым показателям даже превосходит ее. По сравнению с пленками из других термопластов полипропиленовая пленка является достаточно стойкой к нагреванию и действию химических реагентов (она может быть под-вергнута стерилизации при температуре выше 100 "С, что определяет целесообразность ее использования в пищевой и фармацевтической промышленности).Среди достоинств полипропиленовой пленки нельзя также не отметить превосходную гибкость, глянцевитость поверхности, прозрачность, слабую паропроницаемость, нетоксичность, сравнительно легкую свариваемость и хорошую сопротивляемость усталостной коррозии.Полипропиленовые пленки, ориентированные в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях, с каждым годом приобретают все большую популярность. Ориентирование пленки улучшает ее прочность, жесткость, влагоизоляционные свойства [...]
Полипропиленовые контейнеры, бутылки и т.д.
Вполне оправдало себя применение полипропилена для изготовления затворов (пробок), бутылей, контейнеров. Как указывается в литературе, полипропилен может успешно конкурировать с традиционными материалами в отношении экономичности изготовления этих изделий (полипропилен способен формоваться при исключительно коротких циклах).По прочности, ударопрочности и химической стойкости полипропилен превосходит полистирол, а по жесткости, сопротивлению, истиранию и внешнему блеску — полиэтилен.Одна из областей применения полипропилена - изготовление тары емкостью до 4 л для хранения и транспортировки минеральных масел, шампуней,других продуктов. Толщина стенок полипропиленовых бутылей составляет 0,38-0,5 мм, причем они выдерживают температуры стерилизации, применяемые в пищевой и фармацевтической промышленности. В качестве молочной тары можно использовать также покрытые полипропиленом бумажные [...]
Полипропилен как антикоррозионный материал
Полипропилен обладает всеми необходимыми для антикоррозионных материалов свойствами. Известно, что сравнительно низкая температура размягчения термопластов существенно ограничивает возможности их использования в качестве конструкционного материала.Отличительной особенностью полипропилена является стойкость к воздействию температур значительно выше температуры кипения воды, что определяет целесообразность его использования для изготовления устойчивого к коррозии химического оборудования, работающего при повышенных температурах. Одно из типичных применений полипропилена — плакировка резервуаров, предназначенных для транспортировки и хранения химически агрессивных жидкостей. Известной помехой в изготовлении крупных плакированных баков служит различие термических коэффициентов расширения полипропилена и стали, что не является, впрочем, конструктивно неразрешимой задачей. В последние годы были предприняты попытки изготовления полипропиленовых слоистых стеклопластиков [...]
Полипропилен в машиностроении
Низкий коэффициент трения и высокая износоустойчивость полипропилена позволяют использовать этот материал для конструкционных и других целей в машиностроительной промышленности, в том числе и там, где химическая стойкость имеет второстепенное значение. Из полипропилена производят, в частности, детали текстильного оборудования, а также детали вентиляторов, пылесосов, полотеров, холодильников, колпаки и винты машин для стрижки газонов и т.д. Автомобилестроители в настоящее время уже изготавливают из полипропилена амортизаторы, приборные щитки, распределительные коробки, штепсельные соединения, блоки предохранителей, рефлекторы,клаксоны, трубопроводы установки для кондиционирования воздуха, педали подачи топлива (сформованные в виде одного целого), оконные детали, дверные прокладки, а также внешнюю оболочку сидений, заполненных полиуретановым пенопластом.Комплекс физико-механических и химических [...]
Возможности применения полипропилена в электротехнике
В электротехнической промышленности находят применение формованные детали из полипропилена(катушки, обоймы, футляры, ламповые патроны,подставки, детали выключателей и телефонных аппаратов, корпуса радиоэлектроники, репродукторов,телевизоров и т. п.), а также изоляционные оболочки и пленка, главным образом в виде ленты. В качестве материала для изоляции электрических проводов и кабелей полипропилен пока еще не получил широкого признания, несмотря на то что обладает высокими диэлектрическими свойствами и малой проницаемостью для паров воды.Полипропилен пробовали применять для изоляции электропроводов легкого типа, находящихся под напряжением 220 В. Поскольку для этих целей в настоящее время с успехом используются другие изоляционные материалы, в частности поливинилхлорид, их замена полипропиленом была бы оправданной только [...]
Товары широкого применения из полипропилена
Некоторые виды применения полипропилена в этой области представляют несомненный интерес.Так, из полипропилена литьем под давлением были изготовлены практичные и легкие стулья. Это, пожалуй, наиболее крупные изделия, полученные из полипропилена таким методом. В среднем толщина стенки стульев составляет 3,97-4,7 мм. Другим интересным изделием из полипропилена являются чемоданы различных форм и размеров. Их изготавливают литьем под давлением из модифицированного полипропилена, отличающегося повышенной ударопрочностью при низких температурах. Полипропилен проник и в производство предметов домашнего обихода, успешно конкурируя в этой области с другими термопластами. Так, он начинает вытеснять полистирол в производстве столовой и кухонной посуды. Полистирол уступает изотактическому полипропилену по прочности и теплостойкости (деформируется [...]
Применение ПП в медицине
В строительстве полипропилен можно с успехом использовать для производства труб (в особенности для подачи горячей воды), предметов сантехники, а также (в виде листов и пленки) для защиты строящихся сооружений. Кроме того, он находит некоторое применение в качестве декоративного материала и присадки к асфальтам (для улучшения их свойств). Трубы Для транспортировки агрессивных жидкостей пригодны трубы из поливинилхлорида, полиэтилена, слоистых стеклопластиков на полиэфирной и эпоксидной смоле и т.д., а также металлические трубопроводы, облицованные или покрытые изнутри пластическими массами.Для подачи горячей воды используются полипропиленовые трубопроводы, успешно конкурирующие с трубами из традиционных материалов, которые быстро подвергаются коррозии. Полипропиленовые трубы выдерживают длительное действие высоких температур [...]
Другие области применения полипропилена
Одно из первых применений полипропилена за рубежом — производство лабораторной посуды. В этой области он успешно конкурирует со стеклом и широко применяемым в последнее время полиэтиленом.Полипропиленовую посуду выгодно применять, например, при работе с фтористоводородной кислотой,которая разрушает стекло. Кроме того, полипропилен оказался незаменимым материалом для мерных цилиндров (растворы в полипропиленовых цилиндрах практически не имеют мениска), воронок, мензурок и т. д.К полипропиленовым пленкам и тканям был проявлен большой интерес как к декоративным материалам. Их можно использовать в виде декоративной облицовки или портьер. Разумеется, наряду с декоративными функциями они хорошо выполняют и защитные. Подобно другим синтетическим материалам декоративного назначения они моются, имеют длительный [...]