Поліпропілен. Що це?

Поліпропілен являє собою термопластичний неполярний полімер синтетичної природи, що відноситься до класу поліолефінів. Це тверда біла речовина, що отримується в процесі полімеризації пропілену. Реакція йде з використанням каталізаторів Циглера-Натта. Також застосовують металлоценовые каталізатори.

Для полімеризації необхідні температура до 80 °C і тиск до 10 атм. Спосіб отримання поліпропілену з допомогою каталізатора Циглера-Натта винайдений в 1957 році.

На властивості полімерів впливає просторове розташування бічних груп СН3 - щодо головного ланцюга. За своєю будовою поліпропілен буває:

• изотактическим,
• атактичним,
• синдиотактическим.

Поліпропілен – легкий закристалізований матеріал, що випускається у вигляді пофарбованих або нефарбованих гранул. Для додання йому відтінку застосовують пігменти або спеціальні органічні барвники.

Розрізняють:

• гомополімер (ізотактичний),
• статистичний кополімер (random copolymer),
• блок-сополімер з додаванням етилену (сополімер),
• зшитий поліпропілен (PP-X PP-XMOD),
• металлоценовый поліпропілен (mPP).

Основна і найбільш часто використовувана різновид – поліпропілен, якому властива изотактическая структура. Це речовина відрізняють висока ступінь кристалічності, міцність, бездоганна твердість і теплостійкість. Атактичний поліпропілен є гнучким, м'яким і липким матеріалом. Промисловим способом одержують полімери, що складаються переважно з макромолекул ізотактичний будови.

Властивості поліпропілену

Поліпропілен відрізняється високою стійкістю до дії кислот, лугів, розчинів солей та інших неорганічних агресивних середовищ. В умовах кімнатної температури його неможливо розчинити в органічних рідинах. При збільшенні показників термометра поліпропілен набухає і розчиняється в ряді розчинників (бензол, чотирихлористий вуглець, ефір і ін).

Речовина має низьке вологопоглинання. Також вона відрізняється високими електроізоляційними властивостями в умовах широкого діапазону температур.

Гомополімер відрізняється підвищеною жорсткістю і прозорістю. Також він може бути крихким при низькій температурі. Блок-сополімер характеризується високою ударостійкістю. Він підходить для використання в умовах низької температури. Крім того, блок-сополімер легко переробляється. Прозорість цього матеріалу забезпечується завдяки введенню структуроутворювач (нуклеатора), а також застосування спеціальних технологічних прийомів (наприклад, зниження температури форми).

Причини зростаючої популярності

Одна з основних причин стрімкого зростання використання поліпропілену – розширення сфер його застосування при витісненні таких полімерів, як полістирол і ПВХ. Останні є предметом невдоволення екологічно стурбованої частини населення, що відбивається на законодавчих ініціативах в європейських країнах. Полістирол і ПВХ переслідують по двох позиціях – по утилізації відходів і токсичності. З цієї причини багато виробників пластикової продукції все частіше вибирають поліпропілен.

Цей матеріал не токсичний, легкий і відмінно утилізується. Також поліпропілен має більш низьку вартість. Завдяки цьому його активно використовують при виготовленні інженерних пластмас в галузях електроніки, автомобілебудування тощо

Області застосування поліпропілену

Поліпропілен знаходить широке застосування завдяки забезпеченню ефективного розвитку економіки та підвищення конкурентоспроможності продукції. Це відбувається за рахунок:

• зниження матеріалоємності,
• заміни дорогих матеріалів,
• створення техніки нового покоління,
• формування передових технологій для переробки матеріалів.

На основі поліпропілену можна отримувати безліч продуктів, у тому числі сумішеві термоеластопласт і высокомодульный високоміцний пластик. Завдяки екологічній чистоті, технологічності переробки та утилізації поліпропілен витісняє полівінілхлорид, ударостійкий полістирол і АБС-пластики з світового ринку пластмас.

Поліпропілен активно використовують у всіх домінуючих галузях економіки:

• автомобілебудуванні,
• машинобудуванні,
• електроніці,
• електротехніки,
• приладобудуванні,
• транспорті,
• будівництві і т. д.

Іноді його називають «королем» пластмас. Також позиції поліпропілену сильні в сфері виготовлення полімерних волокон і ниток. Низька ціна і простота утилізації дозволяють йому витісняти з виробництва інші матеріали. Поліпропілен використовують при виготовленні предметів домашнього побуту (килимів, пледів), гігієни (одноразових підгузників) і медичних засобів.

В даний час даний матеріал не можна назвати самим популярним полімером – на ринку лідирують поліетилен і полівінілхлорид. При цьому за темпами зростання виробництва поліпропілен знаходиться поза конкуренцією. Також слід враховувати, що навіть у XXI столітті реалізований не весь науковий і технічний потенціал полімеру.

Упаковка

Поліпропіленові плівки – один з найбільш популярних варіантів пакувальних матеріалів у світі. Їх характеристики близькі до плівок з поліетилену. При цьому по багатьом параметрам поліпропіленові плівки перевершують продукцію з інших полімерів. Вони відрізняються високою стійкістю до нагрівання і дії хімічних речовин. Поліпропіленові плівки можна стерилізувати при температурі понад 100 °C, що збільшує їх цінність для фармацевтичної і харчової галузей.

Вироби також характеризуються прозорістю, гнучкістю, нетоксичні і легкої зварюваністю. Ще однією причиною популярності на ринку упаковки стало таке нововведення, як орієнтація плівки. Матеріали, орієнтовані в одному або двох взаємно перпендикулярних напрямках, виробляють порівняно недавно, але вони вже зарекомендували себе на ринку гнучкої упаковки.

Завдяки орієнтації плівки збільшуються її міцність, жорсткість, прозорість і влагоізоляціонние властивості. Прозорість такого матеріалу перевищує прозорість неорієнтованих виробів мінімум у 4 рази.

Поліпропіленові пакети на замовлення мають конкурентні переваги перед поліетиленовими. Така упаковка відрізняється більшою прозорістю, міцністю, екологічністю і презентабельним зовнішнім виглядом.

Поліпропілен поступово витісняє поліетилентерефталат та інші пластики з виробництва пляшок та кришок для них. На полицях магазинів все частіше можна побачити продукцію з поліпропілену. Замість стандартної етикеткової папери використовують пропиленовую плівку.

Матеріал також використовують у виробництві таких видів упаковки, як тара і контейнери. Завдяки високій міцності поліпропілен витісняє полістирол, завдяки жорсткості і глянцевитости – безліч видів поліетилену. Висока стійкість до хімічних речовин дозволяє застосовувати поліпропілен для планування ємностей, в яких зберігають і перевозять рідкі агресивні речовини.

Волокна

Поліпропілен має істотні переваги перед іншими полімерами в області виробництва волокон. Такі вироби мають низьку ціну. З 1 кг поліпропілену можна отримати більше волокна, ніж з 1 кг інших полімерів. При цьому продукція відрізняється високою міцністю і бездоганними еластичними властивостями.

Поліпропілен також має високу термостійкість. Тільки чутливість до шкідливого ультрафіолетового випромінювання уповільнює більш масштабне поширення поліпропіленових волокон в текстильній промисловості.

Електроніка та електротехніка

З поліпропілену створюють:

• котушки,
• корпуси телевізорів,
• ізоляційні оболонки,
• лампові патрони,
• деталі вимикачів, радіоприймачів, телефонних апаратів і т. д.

В даний час матеріал в якості ізоляційного застосовують досить рідко. У цій області ПВХ поки залишається практично безальтернативним варіантом. У сфері виробництва пеноизоляции для проводів поліпропілен успішно конкурує з поліетиленом.

Медицина

Саме затребуване якість матеріалу в медицині – стійкість до високої температури. Завдяки цьому продукцію, виконану з поліпропілену, можна піддавати гарячої стерилізації. З нього виготовляють інгалятори та одноразові шприци. Якщо порівнювати з поліетиленом та полістиролом, в цій сфері матеріал займає лідируючі позиції. Також шприци упаковують в плівку. Для її виготовлення застосовують поліпропілен.

Машинобудування

Поліпропілен відрізняє висока зносостійкість. Завдяки цьому його широко використовують в автомобільному виробництві, машинобудуванні і при зведенні будівель. З цього матеріалу виготовляють деталі для різних видів устаткування, в тому числі холодильників, пилососів і вентиляторів. В автомобільній галузі з поліпропілену виконують блоки запобіжників, амортизатори, елементи сидінь і вікон, бампери, деталі кузова і т. д.