Полипропилен (ПП) — это жесткий кристаллический термопласт, используемый в предметах повседневного использования.Доступны различные типы ПП: гомополимер, сополимер, ударопрочный и т. д. Его механические, физические и химические свойства хорошо подходят для различных применений, от автомобильной и медицинской промышленности до упаковки.
Что такое полипропилен?
Полипропилен производят из мономера пропилена (или пропилена).Это линейная углеводородная смола.Химическая формула полипропилена: (C3H6)n.ПП является одним из самых дешевых пластиков, доступных сегодня, и имеет самую низкую плотность среди товарных пластиков.При полимеризации ПП может образовывать три основные цепные структуры в зависимости от положения метильных групп:
Атактик (АПП).Неправильное расположение метильной группы (CH3)
Изотактический (иПП).Метильные группы (CH3), расположенные на одной стороне углеродной цепи.
Синдиотактический (СПП).Переменное расположение метильной группы (CH3)
ПП принадлежит к семейству полиолефиновых полимеров и сегодня входит в тройку наиболее используемых полимеров.Полипропилен находит применение — как в качестве пластика, так и в качестве волокна — в автомобильной промышленности, промышленности, потребительских товарах и на мебельном рынке.
Различные виды полипропилена
Гомополимеры и сополимеры являются двумя основными типами полипропилена, доступными на рынке.
Гомополимер пропиленаявляется наиболее широко используемым сортом общего назначения.Он содержит только мономер пропилена в полукристаллической твердой форме.Основные области применения включают упаковку, текстиль, здравоохранение, трубы, автомобилестроение и электротехнику.
Полипропиленовый сополимерделится на статистические сополимеры и блок-сополимеры, полученные полимеризацией пропена и этана:
1. Статистический сополимер пропилена получают путем совместной полимеризации этена и пропена.Он содержит звенья этилена, обычно до 6% по массе, случайным образом включенные в полипропиленовые цепи.Эти полимеры гибкие и оптически прозрачные, что делает их пригодными для применений, требующих прозрачности, а также для продуктов, требующих превосходного внешнего вида.
2. Блок-сополимер пропилена содержит более высокое содержание этилена (от 5 до 15%).Он имеет сомономерные звенья, расположенные в регулярном порядке (или блоках).Правильный рисунок делает термопласт более прочным и менее хрупким, чем статистический сополимер.Эти полимеры подходят для применений, требующих высокой прочности, например, в промышленности.
Еще один вид полипропилена – ударопрочный сополимер.Гомополимер пропилена, содержащий смешанную фазу статистического сополимера пропилена с содержанием этилена 45-65%, относится к ударопрочному сополимеру ПП.Ударные сополимеры в основном используются в упаковке, посуде, пленках и трубах, а также в автомобильной и электротехнической промышленности.
Гомополимер полипропилена против сополимера полипропилена
Гомополимер пропиленаимеет высокое соотношение прочности к весу, более жесткий и прочный, чем сополимер.Эти свойства в сочетании с хорошей химической стойкостью и свариваемостью делают его предпочтительным материалом для многих коррозионностойких конструкций.
Полипропиленовый сополимернемного мягче, но имеет лучшую ударную вязкость.Он более прочный и долговечный, чем гомополимер пропилена.Он имеет тенденцию иметь лучшую устойчивость к растрескиванию под напряжением и более низкую температурную вязкость, чем гомополимер, за счет небольшого снижения других свойств.
Применение гомополимера ПП и сополимера ПП
Приложения почти идентичны из-за их широко общих свойств.В результате выбор между этими двумя материалами часто делается на основе нетехнических критериев.
Всегда полезно заранее хранить информацию о свойствах термопласта.Это помогает выбрать правильный термопласт для конкретного применения.Это также помогает оценить, будут ли требования конечного использования выполнены или нет.Вот некоторые ключевые свойства и преимущества полипропилена:
Температура плавления полипропилена.Температура плавления полипропилена находится в определенном диапазоне.
● Гомополимер: 160–165°C.
● Сополимер: 135–159°C.
Плотность полипропилена.ПП – один из самых легких полимеров среди всех товарных пластиков.Эта особенность делает его подходящим вариантом для легких/экономящих вес приложений.
● Гомополимер: 0,904-0,908 г/см3.
● Статистический сополимер: 0,904-0,908 г/см3.
● Ударопрочный сополимер: 0,898-0,900 г/см3.
Полипропилен химическая стойкость
● Отличная устойчивость к разбавленным и концентрированным кислотам, спиртам и основаниям.
● Хорошая устойчивость к альдегидам, сложным эфирам, алифатическим углеводородам и кетонам.
● Ограниченная стойкость к ароматическим и галогенированным углеводородам и окислителям.
Другие значения
● ПП сохраняет механические и электрические свойства при повышенных температурах, во влажных условиях и при погружении в воду.Это водоотталкивающий пластик.
● ПП обладает хорошей устойчивостью к воздействию окружающей среды и растрескиванию.
● Он чувствителен к микробным атакам (бактерии, плесень и т. д.).
● Обладает хорошей устойчивостью к стерилизации паром.
Полимерные добавки, такие как осветлители, антипирены, стекловолокно, минералы, проводящие наполнители, смазочные материалы, пигменты и многие другие добавки, могут еще больше улучшить физические и/или механические свойства полипропилена.Например, ПП имеет плохую устойчивость к УФ-излучению, поэтому светостабилизация затрудненными аминами увеличивает срок службы по сравнению с немодифицированным полипропиленом.
Недостатки полипропилена
Плохая устойчивость к ультрафиолету, ударам и царапинам.
Охрупчивается при температуре ниже −20°C.
Низкая верхняя рабочая температура, 90-120°C.
Подвержен воздействию сильно окисляющих кислот, быстро набухает в хлорированных растворителях и ароматических соединениях.
На устойчивость к тепловому старению отрицательно влияет контакт с металлами.
Изменения размеров после формования из-за эффектов кристалличности
Плохая адгезия краски.
Применение полипропилена
Полипропилен широко используется в различных областях благодаря своей хорошей химической стойкости и свариваемости.Некоторые распространенные области применения полипропилена включают:
Упаковочные приложения
Хорошие барьерные свойства, высокая прочность, хорошее качество поверхности и низкая стоимость делают полипропилен идеальным для различных упаковочных применений.
Гибкая упаковка.Превосходная оптическая прозрачность ПП-пленки и низкая паропроницаемость делают ее подходящей для использования в упаковке пищевых продуктов.Другие рынки включают оберточную термоусадочную пленку, пленки для электронной промышленности, полиграфические изделия, а также одноразовые язычки и застежки для подгузников.ПП-пленка доступна как в виде литой пленки, так и в виде биаксиально-ориентированного ПП (БОПП).
Жесткая упаковка.ПП подвергают выдувному формованию для производства ящиков, бутылок и горшков.Тонкостенные контейнеры из ПП обычно используются для упаковки пищевых продуктов.
Потребительские товары.Полипропилен используется в ряде товаров для дома и потребительских товаров, включая полупрозрачные детали, предметы домашнего обихода, мебель, бытовую технику, багаж и игрушки.
Автомобильные приложения.Благодаря низкой стоимости, выдающимся механическим свойствам и пластичности полипропилен широко используется в автомобильных деталях.Основные области применения включают корпуса и лотки для аккумуляторов, бамперы, подкрылки, внутреннюю отделку, приборные панели и дверные обшивки.Другие ключевые особенности автомобильного применения ПП включают низкий коэффициент линейного теплового расширения и удельный вес, высокую химическую стойкость и хорошую стойкость к атмосферным воздействиям, технологичность и баланс ударной прочности и жесткости.
Волокна и ткани.Большой объем полипропилена используется в сегменте рынка, известном как волокна и ткани.ПП-волокно используется во множестве областей применения, включая рафию/разрезную пленку, ленту, обвязочную ленту, объемную непрерывную нить, штапельное волокно, прядение и непрерывную нить.ПП-трос и шпагат очень прочные и влагостойкие, поэтому подходят для морского применения.
Медицинские приложения.Полипропилен используется в различных медицинских целях благодаря высокой химической и бактериальной стойкости.Кроме того, медицинский ПП обладает хорошей устойчивостью к стерилизации паром.
Одноразовые шприцы — наиболее распространенное медицинское применение полипропилена.Другие области применения включают медицинские флаконы, диагностические устройства, чашки Петри, флаконы для внутривенного введения, флаконы для образцов, подносы для пищевых продуктов, кастрюли и контейнеры для таблеток.
Промышленное применение.Полипропиленовые листы широко используются в промышленном секторе для производства резервуаров для кислот и химикатов, листов, труб, возвратной транспортной тары (RTP) и других продуктов из-за их таких свойств, как высокая прочность на разрыв, устойчивость к высоким температурам и коррозионная стойкость.
ПП на 100% подлежит вторичной переработке.Корпуса автомобильных аккумуляторов, сигнальные фонари, аккумуляторные кабели, метлы, щетки и скребки для льда — вот несколько примеров продукции, которая может быть изготовлена из переработанного полипропилена (ППП).
Процесс переработки полипропилена в основном включает плавление пластиковых отходов при температуре 250°C для избавления от загрязнений с последующим удалением остаточных молекул в вакууме и затвердеванием при температуре около 140°C.Этот переработанный ПП можно смешивать с первичным ПП в соотношении до 50%.Основная проблема переработки ПП связана с его потребляемым количеством: в настоящее время перерабатывается около 1% бутылок из ПП по сравнению с 98% бутылок из ПЭТ и ПЭВП вместе взятых.
Использование ПП считается безопасным, поскольку он не оказывает какого-либо заметного эффекта с точки зрения охраны труда и техники безопасности с точки зрения химической токсичности.Чтобы узнать больше о PP, ознакомьтесь с нашим руководством, которое включает информацию об обработке и многое другое.
Время публикации: 03 июля 2023 г.