Полипропилен PP: своиства, применение, где купить

Полипропилен – продукт полимеризации пропилена, принадлежащий к классу полиолефинов. Материал белого цвета, обладает твердой структурой. Полимеризацию производят под воздействием давления в 10 атмосфер. Температура при этом составляет 80 оС. Изобрели способ производства сырья при помощи катализатора Циглера-Натта еще в 1957 г. Это изобретение позволило производить изотактический полипропилен.

Пространственное расположение боковых групп по отношению к главной цепи является решающим значением для свойств полимера. Существуют несколько разновидностей: изотактический, синдиотактический и атактический полипропилен. Материал с изотактической структурой является основным и самым важным видом. Его отличительная черта, это большая степень кристалличности, отличная прочность и хорошая теплостойкость. Что касательно атактической разновидности, то он отличается мягкостью, гибкостью и липкостью.

В настоящее время это очень востребованная современная пластмасса, благодаря своим физическим качествам и универсальным использованием. Материал является экологически чистым и безопасным, что позволяет использовать его в различных сферах жизни, в том числе для производства пищевых контейнеров, посуды и детских товаров.

Полипропилен, гомополимеры (PP, H-PP)

Гомополимер – у этого полипропилена макромолекулы содержат одинаковые мономерные звенья. Этот полимер отличается высокой прочностью при изгибах. Лучший способ трансформировать гомополимер – придать, с помощью специальных добавок, ему антистатические качества. С помощью таких добавок исчезает проблема налипания пыли на изделия. При добавлении в состав добавки нуклеатор, полипропилен становится прозрачным, благодаря чему производители сильно расширяют номенклатуру готовых изделий. Типичный гомополимер полипропилен – целлюлоза. Единственный минус сырья то, что при понижении температуры повышается хрупкость материала.

Чтобы придать сырью огнестойкого качества, производители добавляют в состав добавки-антипирены. Этот метод позволяет расширить область применения материала. Чаще всего такой полипропилен используется в производстве элементов электротехники.

Химическое строение, полимеризация

Группы СН3 могут различно располагаться в пространстве, что будет приводить к разнообразным формам. Большая часть данных групп в изотактичном полипропилене располагаются по одной стороне цепи. Что касательно синдиотактического полипропилена, то здесь группы располагаются то с одной стороны цепи, то с другой. В атактическом или рандомном PP расположение групп происходит в хаотичном порядке с двух сторон углеродной цепи.

Переработка ПП

Существует множество разновидностей ПП, предназначенного для литья под давлением, которые удовлетворят требования потребителей. Для расплавления необходима температура 250-270оС, для формирования изделия, достаточно нагреть полипропилен до 40-100оС. На внешней стороне гранул ПП может образовываться конденсат, от него необходимо избавляться с помощью сушилок или экструдеров с отводом воздуха, до переработки. Экструдировать такие изделия, как плоская пленка, рукавная пленка, трубы и надувные изделия, рекомендуется при температуре 220-270оС. Чтобы в итоге производства получить прозрачную пленку, изделие необходимо резко охладить, температура охлаждения должна быть ниже той температуры, при которой происходит кристаллизация.

Получить ПП можно следующими методами:

• Экструзией. Таким образом, полипропилен получается низкой плотности и с мелкими ячейками. Плотность составляет 10 кг/м3.
• Под высоким давлением. С помощью такого метода получаются твердые пены с более высокой плотностью 50-120кг/м3;
• Литьем под давление с газом или химическим вспенивающим агентом. Пены получаются структурированными и имеют плотность 400-700кг/м3.
• Экструзией твердых профилей, плотностью 400-700кг/м3.

Заключительная обработка

Полипропилен необходимо обрабатывать перед покраской или укутыванием. Его можно металлизировать при помощи вакуума, некоторые из разновидностей можно покрывать слоями драгметаллов. ПП подходит для склеивания и сваривания. Клей для полипропилена необходимо использовать на основе каучука, силикона либо эпоксидной смолы, предварительно обрабатывается поверхность. Кроме того, с материалом возможно диффузное связывание. Обрабатывать механическим способом полипропилен значительно проще, чем полиэтилен, связано это с большей твердостью ПП, хотя штамповка обычно невозможна.

Свойства

ПП имеет низкую плотность, в тоже время обладает высокопрочным соединением, что позволяет выдерживать высокие нагрузки. Полипропилен отлично выносит высокие и низкие температуры, а также резкие перепады. Плавится ПП при нагревании до 160-1700С. Благодаря прекрасным диэлектрическим свойствам ПП широко применяют в токоизоляции. С материалом легко работать, он поддается сверлению, распилу, сварке, не подвергается коррозии.

Химически стойкий материал, не подвержен влиянию многих кислот, этот факт позволяет применять его в химической промышленности, в частности использовать для вентиляционных систем на химических производствах. Что касательно окислителей, то они оказывают воздействие на ПП, такие, как серная кислота и перекись водорода способны привести материал к разрушению при длительном воздействии, также материал может деформироваться при температуре от 600С.

Полипропилен прошел множество исследований, которые доказали безопасность материала в любой сфере. Он не выделяет токсичных веществ, абсолютно безопасен для окружающей среды и человека, пригоден для изготовления емкостей для питьевой воды и продуктов питания.

Применение

Отлаженные технологии производства ПП стали прорывом для производств во всем мире. Небольшая стоимость, отличные химические и физические свойства материала позволили распространить ПП практически во все сферы производств. Этот материал помог заменить большинство дорогого сырья и поднять эффективность предприятий. Из полипропилена изготавливают различные группы товаров для быта, медицины, строительства и прочих сфер. Наиболее распространен ПП при изготовлении:

• Упаковочные материалы. Пленки для упаковки изготавливают, как из полиэтилена, так и из полипропилена. Пленки из ПП имеют массу преимуществ перед пленками из ПЭ, например, они значительно лучше переносят высокие температуры и агрессивные вещества, обладают лучшей прозрачностью, экологичны и безопасны. Также налажено производство пластиковых бутылок для жидких продуктов и напитков.
• Машиностроение и электроника. Отличная износостойкость ПП позволяет использовать его в промышленности. Современная бытовая техника имеет множество деталей из ПП, в том числе корпусы. Также детали салона, бамперы, амортизаторы и другие детали, производители автомобилей в последние годы, изготавливают из стойкого и безопасного полипропилена.
• Медицина. В этой сфере полипропилен используется очень широко. ПП прекрасно переносит стерилизацию, что позволяет надолго сохранить первозданный вид инструментов, оборудования, мебели, протезов и прочего. Полипропилен не подвержен распространению на нем бактерий и вирусов, что важно для сферы медицины.
• Детские товары. ПП экологичен и безопасен, именно эти качества позволили производителям изготавливать различные товары для детей. Из материала изготавливают посуду для детей, ванночки, горшки, игрушки, детали детского транспорта и т.д. Кроме того, в современных номенклатурах детских товаров можно встретить полипропилен в изготовлении канцелярских товаров, упаковок для гигиенических средств и т.д. Прочность и безопасность материала позволяет без опасений давать ребенку изделия, без опасений, что оно сломается и навредит.

Низкая стоимость материала позволяет сохранить доступный ценовой сегмент для разных слоев населения, при этом, не нанося вред здоровью и природе. Стоимость полипропилена значительно ниже устаревших материалов для изготовления товаров ежедневного пользования.

Сополимеры полипропилена, производные и смеси (РР-С, РР-В, EPDM, PP+EPDM)

На свойства ПП могут влиять смешивание с другими полимерами и сополимеризация. Среди основных смесей, наиболее распространенных в промышленности, можно отметить:

• хлорированный полипропилен;
• сополимеры полипропилена;
• смесь эластомеров;
• полипропиленовые смеси.

Хлорированный полипропилен, ПП-Х (РР-С)

Хлорированный полипропилен не используется в широкой промышленности. В основном он используется для химстойких, защищающих от коррозий покрытиях.

Сополимеры полипропилена, ПП-Б (РР-В)

Одна из разновидностей ПП – его сополимер, или блок-сополимер пропилена с этиленом. Разработка этого материала датируется 1950-ми годами. С того времени он находит все больше сфер применения:

• элементы электроприборов и техники для дома;
• детали оргтехники;
• изготовление деталей для автомобилей, в том числе бамперы, и аккумуляторы;
• изготовление мебели для офисов, сада, одноразовой посуды, упаковок.

Эта разновидность полипропилена, как и другие, производится в виде гранул. Сополимер отличается важными характеристиками, позволяющими применять его в различных областях промышленности:

• стойкость к химическим и температурным воздействиям;
• устойчивость к влаге;
• переносит низкие температуры;
• отличные электроизоляционные качества;
• устойчивость к высоким температурам;
• ударопрочность.

Смесь эластомеров PP+EPDM

Блоки атмосферного этилена и пропилена, беспорядочно распределенных вместе с зафиксированными блоками полипропилена. В данном случае необязательно, чтобы структура связывалась между собой в цепи, однако она может быть получена смешиванием полипропилена и EPDM. Полученный материал отличается повышенной твердостью и высокой температурой размягчения. Также материал с легкостью модифицируется сополимеризацией с полипропиленом и совмещением EPDM. В случаях, когда требуется произвести светлое изделие, такой эффект достигается добавлением сажи или же стерически препятствующими аминами. Для повышения жесткости материала в субстанцию вводят мел либо стекловолокна. В зависимости от соотношения компонентов в составе, определяются свойства эластомера PP+EPDM. Если в составе полипропилена 90 %, то эластомер будет отличен от обыкновенного полипропилена тем, что его жесткость и температура размягчения будут значительно ниже, однако ударопрочные качества улучшатся при температуре до – 40оС. В смесях с содержанием полипропилена всего 40% проявляются качества термопластичных резин. Кроме того, возможно смешение с полиэтиленом. Возможны различные смеси эластомеров полипропилена. При получение сортов с высокой вязкостью, их экструдируют, прессуют или раздуваю, температура для данных манипуляций должны быть 250оС. При получении менее вязких видов, их заливают в формы при температуре 60оС. При этом температура плавления 220-260оС. Основная сфера применения автомобилестроение, обувная и игрушечная промышленность.

Полипропиленовые смеси

С помощью реактивного смешивания можно смешать, к примеру, изотактический ПП, метилметакрилат или стирол. Полученный материал будет обладать следующими свойствами: низкая плотность, устойчивость к погодным условиям, стойкость к механическим повреждениям, низкие деформация и влагопоглощение. При добавлении в данный состав 3-6% углеводородных смол, к примеру, гидрированный дициклопентадиен, стеклование ПП пленок будет при увеличенной температуре на 25К, соответственно увеличится модуль эластичности на 50%, а паропроницаемость снизится на 30%.