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, [...]
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 [...]
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 [...]
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 [...]
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 [...]
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 [...]
Поливинилхлорид — история открытия
Поливинилхлорид (ПВХ) является старейшим искусственным материалом. Впервые поливинилхлорид был получен французским химиком и горным инженером Анри Виктором Реньо в лабораторных условиях. Учёный случайно обнаружил что раствор винилхлорида по истечении некоторого времени даёт осадок в виде белого порошка. Продукт полимеризации винилхлорида был исследован более подробно в 1878 году, однако результаты так и не стали использоваться в промышленности. Лишь в 1913 году немец Фриц Клатте получил первый патент на производство ПВХ. Он предполагал использовать ПВХ вместо легковоспламеняемого целлюлоида. Первая мировая война помешала планам учёного подробно исследовать поливинилхлорид и возможности его применения. Производство было приостановлено. В крупных промышленных масштабах ПВХ стали производить в [...]
Строение поливинилхлорида
Поливинилхлорид является продуктом полимеризации винилхлорида, химическая формула которого СН2–СНСl. В процессе полимеризации образуются линейные слаборазветвленные (разветвленность макромолекул составляет 2—5 на 1000 атомов углерода основной цепи) макромолекулы c элементарным звеном в виде плоского зигзага.Характер связей между элементарными звеньями допускает несколько вариантов построения молекулярной цепи, что на практике, при промышленном получении поливинилхлорида, приводит к малой регулярности (синдиотактичности) его макромолекул: в одной макромолекуле реализуются сразу несколько вариантов связей элементарных звеньев, регулярные последовательности элементарных звеньев не создаются и промышленные образцы имеют невысокую степень кристалличности. Поливинилхлорид характеризуется очень широким молекулярно-массовым распределением (полидисперсностью). Степень полимеризации для различных фракций полимера одной и той же марки может изменяться [...]
Свойства поливинилхлорида
Поливинилхлорид устойчив к действию влаги, кислот, щелочей, растворов солей, промышленных газов (например, NO2, Cl2), бензина, керосина, жиров, спиртов. Нерастворим в собственном мономере. Ограничено растворим в бензоле, ацетоне. Растворим в дихлорэтане, циклогексаноне, хлор- и нитробензоле. Физиологически безвреден Чистый поливинилхлорид представляет собой роговидный материал, который трудно перерабатывается. Поэтому обычно его смешивают с пластификаторами. Свойства конечного продукта варьируются от жесткого до очень гибкого пластика в зависимости от процента добавленного пластификатора, который может достигать до 30% массы.
Винипласт — жесткий поливинилхлорид
Жесткие продукты на основе поливинилхлорида называются винипластами. Винипласт - это жесткий ПВХ, который обладает достаточно высокой механической прочностью, значительными водо- и химстойкостыо, хорошими диэлектрическими характеристиками. Основные свойства винипласта: Плотность: 1,35-1,43 г/см3. Прочность при растяжении: 40-70 MПа. Прочность при сжатии: 60-160 MПа. Прочность при статическом изгибе:70-120 MПа. Относительное удлинение: 5-40 %. Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа. Модуль упругости при растяжении: 2600-4000 МПа. Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см • см2. Теплопроводность: 0,16-0,19 Вт/ (м•К). Удельная теплоемкость: 1,05-2,14 кДж/ (кг • К). Температурный коэффициент линейного расширения: (50-80)•10-6 °C-1. Удельное объемное электрическое сопротивление при 20 °C: 1014-1015 [...]
Пластикат — мягкий продукт на основе поливинилхлорида.
Мягкие продукты на основе поливинилхлорида называются пластикатами. Пластикат – это мягкий поливинлхлорид, который обладает высокой эластичностью в широком диапазоне температур (от -60 до +100 °С у наиболее термостойких марок, обычно от -40 до +80 °С в зависимости от содержания пластификатора), хорошими диэлектрическими характеристиками, высокой водо-, бензо- и маслостойкостью. Основные свойства пластиката: Плотность: 1,18-1,30 г/см3. Прочность при растяжении: 10-25 MПа. Прочность при сжатии: 6-10 MПа. Прочность при статическом изгибе: 4-20 MПа. Относительное удлинение: 20-44 %. Твердость по Бринеллю: 110-160 МПа. Модуль упругости при растяжении: 7-8 МПа. Удельная ударная вязкость для пластин толщиной 4 мм с надрезом: 7-15 кг/см • см2. Теплопроводность: [...]
Поливинилхлорид — получение.
Поливинилхлорид получают радикальной полимеризацией винилхлорида в присутствии пероксидных или азоинициаторов. В промышленных условиях полимеризацию осуществляют в основном в суспензии (в водной среде), а также в массе и в эмульсии. Марочный состав определяется способом получения ПВХ, а также величиной средней молекулярной массы полимера, характеризуемой константой Фикентчера К, которая рассчитывается по относительной вязкости раствора полимера. У промышленных марок константа Фикентчера изменяется от 50 до 80. Наибольшее применение в промышленности получил суспензионный метод получения поливинилхлорида. Суспензионная полимеризация осуществляется по периодической схеме. Винилхлорид, содержащий 0,02-0,05% по массе инициатора (например, ацилпероксиды, диазосоединения), интенсивно перемешивают в водной среде, содержащей 0,02-0,05% по массе защитного коллоида (например, метилгидроксипропилцеллюлоза, [...]
Исследования ПВХ
Проводилось огромное количество исследований поведения материалов из ПВХ в огне. В результате этих исследований были получены основные характеристики ПВХ при горении: ПВХ не воспламеняется и не поддерживает процесс горения при отсутствии источника огня; количество тепла, выделяемое при горении ПВХ, значительно меньше, чем у многих других материалов, например, древесины. Следовательно, применение ПВХ уменьшает вероятность пожара и уменьшает скорость распространения огня, если пожар все же начался. Содержание хлора в ПВХ создает противодействие распространению огня. Это является важной причиной столь широкого применения пластика в строительной индустрии.
Поливинилхлорид — общие сведения
Преимущественно линейный термопластичный полимер винилхлорида — поливинилхлорид, формула [—CH2—CHCl—]n. Пластик белого цвета, молекулярная масса 6000—160 000, степень кристалличности 10—35 %, плотность 1,35—1,43 г/см3 (20 °С); физиологически безвреден. Поливинилхлорид достаточно прочен (при растяжении 40—60 МН/м2, или 400—600 кгс/см2, при изгибе 80—120 МН/м2, или 800—1200 кгс/см2), обладает хорошими диэлектрическими свойствами и высокой химической стойкостью. устойчив к действию влаги, кислот, щелочей и растворов солей; стоек к промышленным газам (NO2, Cl2, Cl3, HF); не разрушается под воздействием бензина, керосина, жиров и спиртов; совместим со многими пластификаторами (фталаты, фосфаты, себацинаты); стоек к окислению и практически негорюч. Поливинилхлорид обладает невысокой теплостойкостью (по Мартенсу, 50—80 °С); при [...]
Применение полиэтилентерефталата
Благодаря широкому спектру свойств, а также возможности управлять его кристалличностью, полиэтилентерефталат находит разнообразное применение и занимает пятое место в мире – 6,5% от объема потребления всех полимерных материалов. Основными областями использования полиэтилентерефталата являются производство преформ, волокон и пленок. Конечными потребителями этой продукции выступают производство бутылочной тары и упаковки, текстильная и шинная промышленность, производство фото- и кинопленок, магнитных лент и дисков. Следует отметить, что структура потребления ПЭТ в России коренным образом отличается от видовой структуры потребления в остальном мире, где наибольшая доля производимого ПЭТ (65%) перерабатывается в волокна и нити. Формирование российского рынка ПЭТ находится в основном под влиянием развития упаковочной [...]
Обработка полистирола
1. Обработка края 2. Термоформовка 3. Сварка 4. Склеивание 5. Печать 6. Лакирование 7. Металлизация 8. Флокирование 9. Горячее тиснение 10. Фрезерование 11. Вакуумная формовка Полистирол достаточно легкий. Обладает хорошими электроизоляционными свойствами, характеризуется небольшими диэлектрическими потерями. Максимальная рекомендуемая температура применения 70 оС. Полистирол можно без труда обрабатывать инструментами и станками для обработки дерева и металла. 1. Обработка края Для обработки краев используют рубанок, грубый напильник, рашпиль, шабер. Инструмент должен быть хорошо заточен. 2. Термоформовка Полистирол является идеальным материалом для этого вида обработки и предоставляет огромные возможности для создания трехмерных форм. Объемные буквы, барельефы, сложные объемные фигуры и многое другое может [...]
