Полипропилен — что это такое: характеристики, описание и свойства

Стремительное развитие химической отрасли подарило множество новых материалов текстильной промышленности. Синтетические волокна применяют для изготовления различных полотен, в том числе технического назначения. Главным плюсом использования является стоимость сырья в отличие от натуральных компонентов, требующих специальных ресурсов и дополнительных трудозатрат.

Полипропилен, что это за материал и где применяется, полезно знать каждому обывателю. Важно заметить, что это одно из самых распространенных нетканых полотен, дешевых и популярных. Относится к группе синтетических полимеров.

Описание

Полипропилен — это многофункциональный материал, применяемый в производстве изделий технического назначения и в качестве обивки. Обозначается аббревиатурой РР.

Техническая ткань плотная на ощупь, в зависимости от вида имеет разную фактуру и плотность. Одним из примеров является полипропиленовое полотно, из которого изготавливают мешки для расфасовки сахара. Материал влагоустойчивый, способен выдерживать низкие температуры до — 70°С. Верхний предел плюсовых температур обозначен отметкой в + 60°С. При показаниях в + 160°С синтетическая нить плавится.

Нетканые полотна отличаются двухлицевой структурой и производятся специальным переплетением нитей (различия видны на фото). Материал гладкокрашеный однотонный.

Модификации волокон, предназначенные для использования в текстильной промышленности, обладают упругостью и малым удельным весом (ПП не тонет в воде). Показатели износостойкости и механической прочности данных материалов средние и ниже. Текстиль устойчив к воздействию химических реагентов, но уязвим перед УФ — лучами.

Свойства

Основные характеристики полипропиленов:

— плотность 900-930 кг/куб.м (для атактического полимера ниже), самая низкая для пластмасс;

— линейная усадка около 1,5-2,0 процентов;

— кристаллизующийся полимер со степенью кристалличности до 75 процентов;

— температура стеклования около -10 градусов С;

— температура плавления около 170 градусов С;

— температура деструкции около 300 градусов С;

— ПТР (индекс текучести расплава) по ГОСТ Т=230 градусов, груз 2,16 кг, в зависимости от марки от 0,2 до 75 г/10 мин;

— хорошие экономические показатели.

Химические свойства:

— хорошая водостойкость при температуре ниже 130 градусов С;

— хорошая стойкость к агрессивным химикатам, в т.ч. кислотам (кроме самых сильных) и щелочам;

— некоторые марки сертифицированы для контакта с пищей;

— некоторые марки сертифицированы как медицинские.

Физическо-механические характеристики:

— полипропилен гомополимер хрупкий при отрицательной температуре и легко разрушается в случае механического воздействия;

— сополимеры с этиленом более эластичны, в том числе на морозе;

— слабая теплопроводность около 0,15 Вт/(м*К);

— хорошая прозрачность в виде тонкой пленки, для сополимеров справедливо и для более толстостенных изделий;

— теплостойкость по Вика 95-1100С;

— хорошая ударная вязкость и износостойкость.

Эксплуатационные свойства:

— максимальная температура использования 120-140 градусов С;

— окисление в присутствии кислорода при Т более 100 градусов С;

— хороший электроизолятор.

Доказана экологичность полипропилена и его безопасность для человека и живых организмов ввиду полной химической инертности. Ввиду этого полипропилены широко применяется при производстве изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и водой.

Виды и марочный ассортимент

Каждый описанный ранее вид полимера подразделяется на многочисленные марки и группы по методам переработки: экструзионный, выдувной, литьевой и т.п. Кроме того, производится огромный ассортимент компаундов и наполненных марок полипропиленов. Главные его виды и наиболее распространенные марки ПП и его сополимеров представлены ниже.

1. Гомополимер пропилена (PP homopolymer, PP HO, PPHP, PPH), изотактический полипропилен;
2. ПП блок сополимер (PP block-copolymer, PP impact copolymer, PP CO, PPCP);
3. Полипропилен стат или рандом сополимер (PP random copolymer);
4. Прочие более редко используемые виды чистого полимера: атактический, синдиотактический, металлоценовый, сшитый и т.д.
5. Наполненные марки полипропиленов: стеклонаполненные, минералонаполненные, ДПК, прочие.
6. Термоэластопласты или эластомеры на базе ПП (смесевые, вулканизированные, «реакторные»).

Помимо отношения к тому или иному типу, любая марка полимера включает данные о его текучести, которые определяют его применимость к методам переработки. Например «Бален 01003» означает, что показатель текучести марки 0,3 г/10 мин, что обуславливает применение марки в экструзии. О таком полипропилене говорят, что это – «трубная марка». Аналогичный ПП того же имеет ПТР около 27 г/10 мин, что однозначно говорит о возможности использования для литья под давлением. Зарубежные и современные отечественные марки полипропиленов не содержат данные о текучести в своем названии, тем не менее, значение ПТР строго регламентируется для каждой из них.

Производство PP ткани

Нить полипропилена изготавливается путем экструдирования или литья с надувом расплавленного сырья (при температуре 100°С) с последующим охлаждением в воздушной камере и намоткой на бобины. На заключительном этапе волокна нарезают по заданным параметрам.

В процессе производства получают 2 вида синтетических нитей: филаментную (скрученную из сверхтонких волокон) и штапельную. Полотно ПП изготавливают путем склеивания или прессования (проходит через нагретые каландровые валки). В некоторых случаях применяются волокна непрерывной длины (например, при изготовлении спандоба).

Для изготовления обивочных тканей, автомобильных чехлов и ковров РР в чистом виде применяют редко. К волокнам полимера добавляют другие синтетические компоненты (полиэстер, полиамид и др.).

Переработка полипропилена

Из отходов ПП обычно изготавливают гранулы, которые затем вновь используются на предприятиях для изготовления предметов из пластика.

Вторичный полипропилен более дешев, чем «первичный», но практически не уступает ему по самым важным свойствам. Это делает его выгодным для производства, и в итоге в современной промышленности не существует предметов, которые полностью изготовлены только из первичного или только из вторичного сырья.

Процесс переработки включает в себя несколько этапов:

1. Сортировка и тщательная очистка отходов.
2. Дробление.
3. Температурное воздействие (спекание), гранулирование.

Далее вторичное сырье может быть подвергнуто любому виду дальнейшей обработки вместе с «первичным» пластиком.

Сегодня в основном используют следующие методы изготовления изделий с применением вторичного ПП:

1. Литье под давлением: разогретое сырье помещается в форму, где остывает в заданных параметрах под воздействием повышенного давления. Температура переработки полипропилена при этом составляет от 200 до 260 градусов по Цельсию. Так получают бытовые и медицинские товары, детали машин, тару, арматуру и т.д.
2. Экструзия: здесь форма будущему изделию придается с помощью формующей головки экструдера, через которую выдавливается разогретая пластиковая масса. Форма сохраняется за счет быстрого охлаждения в специальной емкости или потоке воздуха. Волокна, нити, посуду, трубы, текстиль, разные виды мешков, пленки, рукав из вторсырья ПП получают именно с применением этой технологии.
3. Выдув (выдувная экструзия): используется для производства бутылок.
4. Вспенивание: в первоначальное сырье добавляют газообразные вещества для получения продукции с рыхлой, пористой структурой. Из полученного материала делают упаковку, тару, изолирующие материалы и т.д.
5. Ротационное формование: исходное сырье нагревают и помещают во вращающуюся форму для получения полых предметов – канистр, баков и т.п.

Повторная переработка полипропилена – пример безотходного производства. Вторичный ПП, полученный с применением самых передовых технологий, представляет собой продукт высокого качества, который затем широко применяется в промышленности.

Состав и формула материала

Полипропиленовое волокно получают из нефтепродуктов путем каталитического или термического крекинга. Гранулы вещества производят способом полимеризации пропилена. Мономер извлекают из сырой нефти в газообразном состоянии, затем подвергают процессу цепной полимеризации в присутствии катализатора (титан-хлор-алюминий). Технология предусматривает определенные температурные условия (94 – 96°С) и давление в 30 атм.

Спустя 8 часов в результате полимеризации получают твердый пластичный материал в виде гранул. С помощью высокотемпературного воздействия получают пропиленовую смолу, смешивают ее с наполнителями, красителями, пластификаторами и стабилизаторами. Из полученного сырья после охлаждения производят гранулы или слитки.

Химическая формула полипропилена выглядит так: (C₃H₆)n или (nCH2=CH(CH3) → [-CH2-CH(CH3)-]n). Наиболее известными предприятиями, производящими РР являются Borealis, СИБУР, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell, SABIC и др.

Описание и получение полипропилена

Промышленный выпуск полипропилена самой первой организовала итальянская в конце 1957 г. В настоящее время большие промышленные мощности введены в строй во многих странах, в том числе и в России.

1. Сырье и получение полипропилена Пропилен выделяют из газов крекинга нефти или нефтепродуктов. Создавая нужные условия крекинга, а именно: давление, температуру, продолжительность процесса и применяя требуемый катализатор, можно направить деструкцию углеводородов, входящих в состав нефти, в сторону образования преимущественно пропилена и этилена. Выделение из смеси пропилена и очистка его осуществляются методом глубокого охлажения. Пропилен — это бесцветный горючий газ со слабым запахом. Молекулярная масса его 42,078, температура плавления — 185,25°С, температура кипения — 47,70оС, температура самовоспламенения — 455°С, пределы взрываемости в смеси с воздухом — 2,0—11,1% (объемных). В газах крекинга нефти он содержится в количестве 5—18% (по массе). Пропилен весьма реакционноспособен и легко присоединяет по двойным связям разнообразные соединения.

В промышленности полипропилен получают полимеризацией пропилена в растворителе (бензине, гектане, пропане) при давлении 1—4 МПа (в зависимости от применяемого растворителя). Реакция идет при 70°С в присутствии каталитического комплекса AiRg + TiCI3. Максимальная активность катализатора при молярном соотношении AiRg: TiCl3>3 : 2. Степень кристалличности полипропилена зависит от размера частиц катализатора. Активность наиболее часто применяемого каталитического комплекса уменьшается в присутствии кислорода воздуха или следов влаги, поэтому полимеризацию производят в атмосфере азота, используя тщательно осушенные растворитель и пропилен. В аппаратах 1 м2 приготовляют катализатор. Компоненты катализатора дозируются насосами и попадают в заданном соотношении в полимеризатор, куда одновременно поступает и мономер. Тепло полимеризации отводят за счет охлаждения стенок реактора или охлаждающим змеевиком. Образующаяся суспензия полимера самотеком поступает в сборник, в котором находится спирт (высший) для прекращения полимеризации и разложения катализатора. Затем производят фильтрацию полимера и удаление остатков растворителя острым водяным паром. В силу малой плотности полипропилена он всплывает на поверхность воды. После отделения полипропилена от воды и сушки он подвергается окончательной просушке в потоке азота. Метод производства изотактического полипропилена в присутствии окисно-хромовых катализаторов на алюмосиликате. Большое внимание уделяют дальнейшему усовершенствованию процесса полимеризации. Так, в Англии был предложен метод полимеризации полипропилена в сжиженных низкокипящих углеводородах (в чистом пропилене, пропане или бутане). При этом упрощается очистка исходных углеводородов, отвод тепла полимеризации за счет теплоты испарения растворителя и появляется возможность, высоких скоростей полимеризации. Ведутся работы в направлении уменьшения количества циркулирующих растворителей в процессе полимеризации. С этой целью предлагается проводить полимеризацию газообразного полипропилена под действием комплексных катализаторов: треххлористого титана + триэтилаллюминия, нанесенных на частицы порошкообразного полимера или при температурах выше температуры плавления полипропилена, когда образовавшийся полимер стекает с носителя катализатора. 2. Свойства и применение полипропилена В зависимости от условий проведения процесса полимеризации пропилена получают полимеры с различной молекулярной структурой, которая и определяет их физико-механические свойства. Изотактическая и синдиотактическая молекулярные структуры могут характеризоваться разной степенью совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80°С, плотностью — 850 кг/м3, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м3, высокой температурой плавления — 165—170°С и лучшей стойкостью к действию химических реагентов. Стереоблокполимер полипропилена при исследовании с помощью рентгеновских лучей обнаруживает определенную кристалличность, которая не может быть такой же полной, как у чисто изотактических фракций, поскольку атактические участки вызывают нарушение в кристаллической решетке. Полипропилен обладает ценными свойствами для его разностороннего использования в строительной технике. Основное влияние на свойства полипропилена и строительных изделий из него (труб, пластин, пленок) оказывает молекулярная и надмолекулярная структура в полимерной цепи. Полипропилен характеризуется весьма сложной молекулярной структурой, так как помимо химического состава мономера, средней молекулярной массы и молекулярного распределения на его структуру большое влияние оказывает 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 полипропилена изменяются в широком диапазоне. От молекулярной структуры полимеров зависит способность их переработки теми или иными методами, которые в свою очередь в значительной степени предопределяют свойства готовых изделий. 3.Краткое описание влияния основных структурных параметров на свойства полипропилена. Молекулярная масса полипропилена колеблется в широких пределах— от 35 000 до 150 000. Полимеры с молекулярной массой ниже 35 000 обладают большей хрупкостью. Различные физико-механические свойства полимера зависят от величины молекулярной массы по-разному. Так, при механических нагрузках, связанных с малыми деформациями или малыми скоростями, с изменением молекулярной массы (у полипропилена с низкой молекулярной массой) такие свойства полимера, как предел текучести, модуль упругости, изменяются незначительно. Показатели механических свойств полипропилена, связанные с большими деформациями, сильно зависят от молекулярной массы. Так, предел прочности при растяжении, относительное удлинение при разрыве, ударная вязкость с уменьшением молекулярной массы снижаются. На указанные свойства влияет также полидисперсность. Последнее объясняется тем, что при высоких деформациях ведущую роль начинают играть атактические аморфные области полимера. Чем больше концов макромолекулярных цепей будет находиться в этих областях, а их концентрация, естественно, возрастает с уменьшением длины макромолекул, тем быстрее осуществляется их взаимное ослабление, сдвиг или удаление друг от друга. Это происходит потому, что они связаны лишь межмолекулярными связями, которые значительно слабее, чем химические связи цепи или силы сцепления, действующие в кристаллических областях. Механические свойства полипропилена зависят от его средней молекулярной массы, полидисперсности и содержания атактической фазы. Последнее определяется взвешиванием остатка полимера после экстракции кипящим н-гептаном, в котором растворяется атактический полимер. С уменьшением изотактической фазы, следовательно, с увеличением атактической механические свойства полипропилена ухудшаются. Молекулярная масса обычно определяется вязкостью в растворах о-ксилола при 120°С. В качестве показателя молекулярной массы используется индекс расплава. Чем он ниже, тем выше молекулярная масса полимера. Обычно полипропилен имеет индекс расплава 0,2—5,0 г/10 мин. С повышением молекулярной массы механические показатели полипропилена улучшаются (предел текучести и предел прочности при растяжении). Ударная вязкость изотактического полипропилена не может быть определена при 20°С, так как этот полимер не разрушается в обычных температурных условиях. При более низких температурах, например, она имеет следующие величины: при —20°С ударная вязкость составляет 20—30 кДж/м2и при —80°С 13—17 кДж/м2.

4.Теплофизические свойства.

Изотактический полипропилен резко отличается от атактического, причем не только в твердом виде, но и в расплаве. Удельная теплоемкость изотактического полипропилена возрастает линейно при температуре до 100°С, а при более высокой удельная теплоемкость резко возрастает, переходит через крутой максимум в область температуры плавления (166°С), а затем падает до относительно постоянной величины примерно 2,72 кДж/кг°С (для расплава). Кривая температурной зависимости удельной теплоемкости для атактического полипропилена имеет более сложную форму.

Вследствие неоднородности молекул и различных размеров кристаллитов температура плавления полипропилена изменяется от 160 до 175°С. При отсутствии механического воздействия изделия из полипропилена сохраняют форму при температуре 150°. На теплоемкость полипропилена оказывает большое влияние наличие примеси и контакт с некоторыми металлами, например медью или ее сплавами. Поэтому при устройстве полипропиленовых трубопроводов для горячего водоснабжения не следует применять фитинги, содержащие медные элементы. Химическая стойкость полипропилена благодаря его парафиновой структуре весьма высока. При нормальной температуре изотактический полипропилен очень хорошо противостоит действию органических растворителей. Однако любое нарушение правильности структуры цепей, проявляющееся в уменьшении степени кристалличности полипропилена, вызывает снижение его стойкости к растворителям. Вследствие плохой растворимости полипропилена исключается возможность склеивания полипропиленовых деталей и получения пленок и защитных покрытий методом полива и нанесения растворов. Для характеристики химической стойкости различных полимеров, в том числе полипропилена, имеются специальные таблицы, в которых указывается стойкость полимера к реагентам (растворителям, кислотам, щелочам, солям) при различных их концентрациях и температурах. Минеральные и растительные масла даже при длительном их воздействии адсорбируются полипропиленом в ничтожно малых количествах. Все виды полипропилена не поглощают воду, за исключением ничтожной поверхности адсорбции. Атмосферостойкость полипропилена в условиях воздействия солнечного света и повышенной температуры должна быть признана недостаточной, так как в этих условиях полипропилен подвергается деструкции со значительным снижением физико-механических свойств. В целях предотвращения деструкции полипропилена при его термической обработке (нагреве и окислении) и при эксплуатации изделий (пленок, труб) необходимо введение в полипропилен стабилизаторов. Особенно сильно изменяется нестабилизированный полипропилен при воздействии прямого солнечного света, в результате чего полимер и изделия из него становятся хрупкими. Ультрафиолетовые лучи оказывают сильное окислительное действие, причем введение в полимер антиоксидантов дает ингибирующее действие лишь в течение короткого времени. Наиболее эффективно действуют на полипропилен ультрафиолетовые лучи с длинной волной (300—370 мкм), в результате чего полимер теряет механическую прочность. На деструкцию полипропилена большое влияние оказывает температура— повышение ее на каждые 10°С почти вдвое ускоряет деструкцию. Хорошим стабилизатором для полипропилена является сажа — введение ее до 2% значительно снижает деструкцию: Для снижения окислительной деструкции полипропилена можно применять также ди(оксифинил) -сульфит в количестве 1—2%. Время хрупкости при 140 оС (время, по истечении которого происходит излом пленки из полипропилена при ее полном складывании) составляет 24—40 сут. Полипропилен с введением в него стабилизаторов устойчив от окисления и деструкции даже при нагревании в течение нескольких часов до 300°С. В строительной технике полипропилен пока не нашел широкого применения, но должен быть отнесен к весьма перспективным материалам как в силу высоких технических свойств, так и ввиду многообразия методов его технологической переработки в изделия (экструзии, литья под давлением, выдувания, прессования и вакуум-формования). К недостаткам полипропилена как сырья для изготовления строительных материалов и изделий относится его плохая склеиваемость. Лишь при применении хлоропреновых клеев достигаются приемлемые результаты, хотя прочность места склеивания уступает прочности самого материала. Сварка полипропиленовых изделий и материалов дает хорошие результаты и осуществляется горячей струей воздуха или азота, нагретого до 220°С. Для повышения ударной вязкости строительных изделий следует применять полипропилен с нужным индексом расплава и совмещать его с синтетическими каучуками, полиизобутиленом и бутил-каучуком. Из полипропилена изготовляют следующие виды изделий для строительной техники: трубы, пленки, листы, вентиляционные решетки и санитарно-техническое оборудование. Для изготовления труб методом экструзии наиболее пригодны полипропилены с высокой и средней степенью кристалличности, индекс расплава которых лежит в пределах от 0,5 до 3,0. Полипропиленовые трубы выпускают диаметром 25—150 мм. Они более прочны, чем трубы из полиэтилена, значительно более теплостойкие, но по морозостойкости уступают полиэтиленовым трубам. Для изготовления полипропиленовых труб может быть применен также метод центробежного литья. Полипропиленовые трубы применяют для горячего водоснабжения и для транспортировки «агрессивных» жидкостей. Пленки из полипропилена изготовляют экструзией с раздувом и вытяжкой. Они весьма прозрачны и прочны, обладают хорошей свариваемостью, малой водо-, паро- и газопроницаемостью. Применяют их для различных видов изоляции сооружений. Листы из пропилена изготовляют толщиной до 0,5 мм методом экструзии или прессованием. Применяют для изготовления различных емкостей в санитарной технике, вентиляторов, решеток и пр. Полипропилен можно применять для защитных покрытии металла путем распыления или погружения. Аморфный полипропилен используют для изготовления строительных клеев, замазок, уплотняющих мастик и липких пленок.

Характеристики

Чтобы разобраться в вопросе: РР материал, что это, необходимо изучить технические характеристики и описание основных свойств.

Свойства	Показатели
Тип сырья	Синтетическое химическое
Способ ткацкого переплетение	Нетканое полотно, получаемое путем склеивания сырья (волокон), переплетение специальное
Плотность РР, г/см3	0,90 – 0,91
Водоупорность	Хорошая
Гигроскопичность, %	1 – 5
Скорость впитывания влаги	Ниже средней
Воздухопроницаемость	Малая
Паропроницаемость	Низкая
Электризуемость	Заметная

Откройте чтобы посмотреть всю таблицу

Сторона	Двухлицевые полотна
Способы окрашивания	Гладкокрашеные однотонные
Производитель	Россия, КНР
Стандартизация	ГОСТ 26996 – 86
Цена	Низкая

Физико-химическая основа полипропилена

Полипропилен непосредственно получают из газообразного пропилена путем полимеризации. Этот процесс происходит в присутствии металлоценовых катализаторов. В исходном состоянии полипропилен представляет собой вещество белого цвета.

Начало активного производства этого полимера связывают с использованием катализаторных установок Циглера и Натта, когда в 1957 году стало возможным получение изотактического полипропилена. Его получают при температуре 80 °С под давлением в 10 атм.

Различают несколько видов полипропилена, применяемых в производстве конечных продуктов:

• Изотактический.
• Атактический.
• Синдиотактический.

Наиболее востребованным в производстве стал изотактический пропилен.

Это произошло благодаря особенностям этого вида, где особое положение получили боковые группы СН3, которые располагаются необычно по отношению к основной цепи. Такая структура полипропилена определила целый ряд его основных качеств: высокая кристалличность и прочность, твердость, способность сохранять форму при высоких температурах.

В некоторых готовых изделиях успешно применяется сочетание нескольких различных типов полипропилена. Например, при добавлении в состав атактического полипропилена, можно наделить изготавливаемую деталь гибкостью и мягкостью.

Основные физико-химические свойства полипропилена можно представить в виде таблицы:

№ п/п	Свойство полипропилена	Значение показателя
1	Плотность, г/см3	0,90-0,92
2	Предел прочности на разрыв, кг/см2	260-400
3	Относительное удлинение при растяжении на разрыв, %	200-700
4	Температура плавления, °С	Около 170
5	Температура наступления хрупкости материала, °С	-10…-20
6	Диэлектрическая проницаемость, при 106 Гц	2,2
7	Удельное электрическое сопротивление, Ом	1016
8	Коэффициент объемного расширения при нагреве	0,00033 при 20 °С
9	Морозостойкость, °С	-20…-25
10	Удельная теплоёмкость, кал/(г×град)	0,4…0,5

Таким образом, если проанализировать табличные показатели, полипропилен проявляет себя как стабильный нейтральный материал. Он не меняет значительно своих свойств при положительных температурах. При этом остается нейтральным веществом по отношению к электрическому току, излишней влажности воздуха и высоким температурам.

Особенностью пропилена является его нейтральность по отношению ко многим химическим веществам. Так, этот материал стойко переносит воздействие кислотных и щелочных растворов, спиртов, а также многих неорганических соединений, включая растворы солей. Исключение может составить взаимодействие с некоторыми растворителями. Так, полипропилен при помещении в бензол, эфир способен к набуханию и последующему растворению. Примечательно, что в случае своевременного удаления источника набухания, например, бензола, полипропилен полностью восстанавливает свою структуру с сохранением первоначальных свойств.

Наиболее разрушительно на полипропилен действуют концентрированные кислоты – серная и азотная, хлорсульфановая.

Среди недостатков полипропилена можно отметить сразу несколько характерных особенностей:

• низкая морозостойкость. Возникающая под воздействием отрицательных температур хрупкость, тем не менее, ликвидируется путём введения в состав материала звеньев этилена. На практике также активно используются такие материалы как этиленпропиленовый каучук и бутилкаучук;
• чувствительность к внешнему световому воздействию, а также к взаимодействию с кислородом. Этот недостаток проявляется в виде протекающего процесса разложения, внешнем помутнении материала, потери им блеска и даже появлением небольших трещин. Для того, чтобы предотвратить активное старение материала, производители вынуждены несколько сглаживать этот эффект путем введения в состав специальных полимерных добавок-стабилизаторов.

Вреден ли полипропилен

Применение пропилена в различных обусловлено безопасностью материала. РР при правильном обращении, уходе и утилизации не представляет опасности для здоровья человека и окружающей среды.

Из ПП производят предметы гигиены, медицинского назначения и пластиковую посуду. Аллергические реакции, вызываемые полипропиленовыми полотнами, встречаются редко.

Мнение эксперта

Алена

Эксперт и технолог по тканям Алена Хлебникова готова ответить на ваши вопросы.

Напишите нам

Все изделия имеют маркировку — РР. В некоторых случаях производитель указывает под аббревиатурой показатель предельно допустимых температур. Обычно он не превышает 60°С. При соблюдении правил полипропиленовые изделия полностью безопасны как для людей, так и для окружающей среды.

При нагревании вышеуказанного параметра и в процессе получения волокон сырье выделяет вредные вещества: фенолы, летучие фракции формальдегида, соли тяжелых металлов и др. Поэтому к производственным условиям предъявляют особые требования. В посуде из легкого пластика нельзя разогревать еду и использовать пищевые контейнеры РР для длительного хранения продуктов.

Общие свойства полипропилена

В соответствии с DIN 8078, ч. 3, различаются следующие типы полипропилена: Тип 1:PP-H (гомополимер) Тип 2:PP-B (блок-сополимер) Тип 3:PP-R (не структурированный полимер)
В результате сополимеризации с этиленом полипропилен типа 2 и типа 3 приобрел специальные свойства, которые позволили улучшить технологичность процесса изготовления изделий (например, добиться более низкой усадки), а также более высокой твердости по сравнению с PP-H.

Физиологически не токсичен.

По своему составу материал полипропилен допускается к применению в пищевой промышленности (В соответствии с QNORM B 5014, Часть 1, BGA, KTW Руководящие принципы).

AGRU трубы, листы и круглые бруски производятся из PP-H начиная с середины семидесятых годов. Фитинги производятся из PP-R начиная с конца семидесятых. Оба типа были стабилизированы против высоких температур и являются лучшими материалами для производства напорных трубопроводных систем.

По сравнению с другими термопластиками типа PE-HD и PVC, PP показывает тепловую стабильность до 100°C (кратковременно-разовую до 120°C для систем с меньшим давлением).

PP показывает хорошую ударную прочность по сравнению c PVC.

Ударная прочность зависит от температуры, увеличиваясь при повышении температуры, и уменьшаясь при понижении температуры.

Чем ПВХ отличается от полипропилена

Нетканый полипропилен широко используется для разных хозяйственных нужд. Материал применяют в строительстве, медицине, в ковровом производстве. Его применяют в качестве добавок в бетонные смеси, для изготовления армирующей сетки. Используют как кровельный рулонный материал и изолятор (для оплетки кабельных элементов).

Альтернативным недорогим вариантом считается ПВХ. Благодаря добавочным компонентам (пластификаторы, стабилизаторы, наполнители) полипропилен по свойствам превосходит поливинилхлорид: обладает меньшим растяжением при нагреве и сжимаемостью при охлаждении, демонстрирует повышенную плотность и устойчивость к механическим повреждениям.

Виды

Производители синтетического нетканого полотна предлагает потребителям несколько видов ПП:

1. Прозрачный. Прочный долговечный материал, произведенный без красящих добавок.
2. Цветной. Минусом такого полотна считается неустойчивость окраски под воздействием солнечных лучей (выгорает).
3. Армированный. Применяется в строительстве. Повышает прочность, обладает упругостью.
4. Спанслейс — материал с гладкой поверхностью, разновидность тканого полипропилена.
5. Термобонд и спандбонд применяют для верхнего слоя гигиенических предметов (прокладки, памперсы), в производстве влажных салфеток, бахил, скатертей.

Для повышения влагоустойчивости полотно обрабатывают специальным методом. Ламинированный материал применяют в производстве защитных покрытий и фасовочной продукции.

Все виды нетканого и тканного РР подлежат вторичному использованию. Главным недостатком полипропилена является неспособность к разложению в естественных условиях.

Применение

С середины прошлого столетия полипропиленовые волокна стали использовать в изготовлении полотен для пошива спортивной одежды и термобелья. В экстремальных условиях при пожарах и взрывах ткань начинала плавиться, и способствовала получению опасных для жизни ожогов. Поэтому от инновационной идеи пришлось отказаться. В настоящее время термобелье из РР используют редко. Его не рекомендуется носить длительное время.

Материал используют в разных сферах и производят из него такие вещи:

• ковры, циновки, половики;
• гардины;
• предметы декора;
• изготовление термобелья;
• строительные материалы: панели, напольные покрытия, гибкую кровлю, геотекстиль (листы и полотна на отрез);
• тара и мешки для пищевой промышленности и торговли;
• упаковочные материалы;
• чехлы для автомобильных сидений;
• скатерти;
• в качестве компонентов для производства матрасов;
• обивка для диванов;
• автомобильные фильтры;
• посуда одноразового использования;
• предметы гигиенического и медицинского назначения. Например, подгузник для детей состоит из несколько слоев разного вида ПП.

Области применения полипропилена

Полипропилен находит широкое применение благодаря обеспечению эффективного развития экономики и повышению конкурентоспособности продукции. Это происходит за счет:

• снижения материалоемкости,
• замены дорогостоящих материалов,
• создания техники нового поколения,
• формирования передовых технологий для переработки материалов.

На основе полипропилена можно получать множество продуктов, в том числе смесевые термоэластопласты и высокомодульный высокопрочный пластик. Благодаря экологической чистоте, технологичности переработки и утилизации полипропилен вытесняет поливинилхлорид, ударопрочный полистирол и АБС-пластики с мирового рынка пластмасс.

Полипропилен активно используют во всех доминирующих отраслях экономики:

• автомобилестроении,
• машиностроении,
• электронике,
• электротехнике,
• приборостроении,
• транспорте,
• строительстве и т. д.

Иногда его называют «королем» пластмасс. Также позиции полипропилена сильны в сфере изготовления полимерных волокон и нитей. Низкая цена и простота утилизации позволяют ему вытеснять из производства другие материалы. Полипропилен используют при изготовлении предметов домашнего быта (ковров, пледов), гигиены (одноразовых подгузников) и медицинских средств.

В настоящее время данный материал нельзя назвать самым популярным полимером – на рынке лидируют полиэтилен и поливинилхлорид. При этом по темпам роста производства полипропилен находится вне конкуренции. Также следует учитывать, что даже в XXI веке реализован не весь научный и технический потенциал полимера.

Упаковка

Полипропиленовые пленки – один из наиболее популярных вариантов упаковочных материалов в мире. Их характеристики близки к пленкам из полиэтилена. При этом по многим параметрам полипропиленовые пленки превосходят продукцию из других полимеров. Они отличаются высокой устойчивостью к нагреванию и воздействию химических веществ. Полипропиленовые пленки можно стерилизовать при температуре свыше 100 °C, что увеличивает их ценность для фармацевтической и пищевой отраслей.

Изделия также характеризуются прозрачностью, гибкостью, нетоксичностью и легкой свариваемостью. Еще одной причиной популярности на рынке упаковки стало такое новшество, как ориентация пленки. Материалы, ориентированные в одном или двух взаимно перпендикулярных направлениях, производят сравнительно недавно, но они уже зарекомендовали себя на рынке гибкой упаковки.

Благодаря ориентации пленки увеличиваются ее прочность, жесткость, прозрачность и влагоизоляционные свойства. Прозрачность такого материала превышает прозрачность неориентированных изделий минимум в 4 раза.

Полипропиленовые пакеты на заказ имеют конкурентные преимущества перед полиэтиленовыми. Такая упаковка отличается большей прозрачностью, прочностью, экологичностью и презентабельным внешним видом.

Полипропилен постепенно вытесняет полиэтилентерефталат и другие пластики из производства бутылок и крышек для них. На полках магазинов все чаще можно увидеть продукцию из полипропилена. Вместо стандартной этикеточной бумаги используют пропиленовую пленку.

Материал также используют в производстве таких видов упаковки, как тара и контейнеры. Благодаря высокой прочности полипропилен вытесняет полистирол, благодаря жесткости и глянцевитости – множество видов полиэтилена. Высокая стойкость к химическим веществам позволяет применять полипропилен для плакирования емкостей, в которых хранят и перевозят агрессивные жидкие вещества.

Волокна

Полипропилен имеет существенные преимущества перед другими полимерами в области производства волокон. Такие изделия имеют низкую цену. Из 1 кг полипропилена можно получить больше волокна, чем из 1 кг других полимеров. При этом продукция отличается высокой прочностью и безупречными эластическими свойствами.

Полипропилен также имеет высокую термостойкость. Только чувствительность к разрушительному ультрафиолетовому излучению замедляет более масштабное распространение полипропиленовых волокон в текстильной промышленности.

Электроника и электротехника

Из полипропилена создают:

• катушки,
• корпуса телевизоров,
• изоляционные оболочки,
• ламповые патроны,
• детали выключателей, радиоприемников, телефонных аппаратов и т. д.

В настоящее время материал в качестве изоляционного применяют достаточно редко. В этой области ПВХ пока остается практически безальтернативным вариантом. В сфере производства пеноизоляции для проводов полипропилен успешно конкурирует с полиэтиленом.

Медицина

Самое востребованное качество материала в медицине – устойчивость к высокой температуре. Благодаря этому продукцию, выполненную из полипропилена, можно подвергать горячей стерилизации. Из него изготавливают ингаляторы и разовые шприцы. Если сравнивать с полиэтиленом и полистиролом, в этой сфере материал занимает лидирующие позиции. Также шприцы упаковывают в пленку. Для ее изготовления применяют полипропилен.