Полипропилен

Содержание

1. Свойства и характеристики
2. Технология производства полипропилена
3. Применение
4. Виды полипропилена
5. Достоинства и недостатки
6. Обозначение и маркировка
7. Способы переработки
8. Чем полипропилен отличается от полиэтилена
9. Утилизация РР

Полипропилен (РР) — полимерный материал, относящийся к группе термопластов. Он производится из пропилена — химического соединения, входящего в состав нефти или газа.

Полипропилен обладает низкой плотностью, повышенной жесткостью и формоустойчивостью.

Он широко используется при производстве труб для горячей и холодной воды, тары, упаковки, кабельной изоляции и прочего.

Свойства и характеристики

Термопластичный полимер отличается низкой плотностью, стойкостью к химическим воздействиям, устойчивостью к высоким температурам.

К основным характеристикам полипропилена относятся:

• плотность — 0,91 г/см3, что ниже, чем у полиэтилена и других пластмасс;
• прочность на разрыв составляет 260-400 кг/см2;.
• температура плавления — 170°С, при 140°С полимер начинает размягчаться;
• температура стеклования (хрупкости) — от -5°С до -15°С;
• низкая теплопроводность — 0,16-0,22 Вт/м*К;
• стойкость к ультрафиолету. Может без ограничения использоваться для производства изделий, эксплуатируемых на открытом воздухе.

Материал не подвержен коррозии, не поражается микроорганизмами, не боится влаги. Подходит для применения в системах водоснабжения, вентиляции и кондиционирования.

Устойчивость к химическим веществам, включая кислоты, щелочи, растворители, позволяет использовать пластик в пищевой и химической промышленности.

Полипропилен хорошо поддается литью под давлением, экструзии, выдувному, вакуумному или компрессионному формованию.

Выдув изделий из полипропилена.

Технология производства полипропилена

Процесс получения полипропилена включает несколько этапов:

1. Подготовка сырья. В качестве исходного сырья для производства полипропилена используется углеводородное соединение пропилена (C3H6), одного из компонентов нефти и газа.
2. Полимеризация. Пропилен подвергается сополимеризации с этиленом в среде растворителей либо в газовой среде. Процесс происходит в реакторе, оборудованном турбинными мешалками и погружными змеевиками для отвода тепла. Для активизации реакции и ускорения образования полимерных цепей используются металлоорганические катализаторы. В результате получается вязкая полимерная масса, в которую добавляются стабилизаторы, осветлители и прочие модифицирующие вещества, позволяющие получить изделия с нужными качествами.
3. Формовка и охлаждение. Готовый расплав продавливается через узкие фильеры, формируя тонкие полимерные нити, которые после охлаждения режутся на гранулы.
4. Проверка качества и упаковка. На последней стадии проверяется качество продукции: анализ состава, определение физических и механических свойств, установка наличия вредных примесей. После проверки полипропилен упаковывается в мешки, маркируется и отправляется переработчикам. РР гранулы легко поддаются экструзии, литью под давлением, выдувному формованию и пр.

Упаковка гранулированного сырья.

Применение

Полипропилен используется в пищевой и химической отрасли, фармацевтике и медицине, машиностроении, сельском хозяйстве, других сферах.

Сырье применяется для производства следующих товаров:

• бутылок, флаконов, канистр, других емкостей;
• деталей автомобилей, включая панели салонов, бамперы, сиденья;
• медицинского оборудования, расходных материалов (катетеров, шприцов);
• контейнеров, ящиков, мешков, упаковки для хранения и транспортировки пищевых продуктов, бытовой химии и пр.;
• текстильных волокон для изготовления тканей и ковров;
• пленок, сеток, труб, кабелей, оконных профилей, кровельных покрытий, сайдинга, других строительных материалов.

Высокая термостойкость позволяет использовать изделия из РР в условиях повышенных температур, в том числе в автомобильных двигателях, компрессорах, насосах.

Благодаря диэлектрическим качествам полимер применяется в высокочастотных приборах, электротехнических устройствах, бытовой технике.

Использование РР.

Виды полипропилена

Существует несколько видов полипропилена в зависимости от химического состава и свойств:

• PP-H — полипропилен высокой плотности. Имеет более высокую прочность и твердость по сравнению с другими марками. PP-HT (термически устойчивый);
• PP-R – рандом-сополимер. Обладает повышенной стойкостью к высоким температурам и химическим веществам, что делает его идеальным для использования в системах водоснабжения и отопления;
• PPS — огнестойкий полимер с антипиреновыми добавками. Применяется в местах повышенной пожарной опасности;
• PP-B — полипропилен блочного сополимера. Имеет более высокую устойчивость к ударам, низкой температуре, что позволяет использовать его для различных сфер, включая автомобильную промышленность и производство упаковки;
• PP-C — полипропилен сополимера с кристаллической структурой. Обладает высокой устойчивостью к разрушению при низких температурах, в химически активных средах. Используется в автомобильной промышленности, производстве бытовых изделий и упаковке;
• PP-TD — полипропилен с добавками, обеспечивающими устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Используется для производства предметов, эксплуатируемых под открытым небом. Например, садовая мебель.

Путем введения модифицирующих компонентов производители получают различные виды полимеров, подходящих под определенные требования.

Достоинства и недостатки

Полипропилен — один из самых легких и прочных пластиков, что делает его идеальным для использования в различных отраслях, включая машиностроение, строительство, медицину, пищевую промышленность.

К достоинствам РР относятся:

• механическая прочность;
• низкое влагопоглощение;
• легкость, износостойкость;
• высокая термостойкость;
• возможность вторичной переработки;
• стойкость к химическим воздействиям, включая растворители, кислоты, щелочи.

Полипропилен не впитывает влагу и не размягчается при длительном контакте с водой, что делает его подходящим для использования во влажных условиях. Он не подвержен коррозии, гниению, воздействию ультрафиолета.

Термопластичный полимер подходит для многократной переработки.

Недостаток РР в низкой ударной прочности. При отрицательных температурах он становится хрупким.

При горении выделяет токсичный дым и прочие ядовитые вещества.

Важно Полипропилен считается безопасным материалом, может использоваться без ограничений в любых сферах, в том числе пищевой, фармацевтике, медицине.

Флаконы из полипропилена.

Обозначение и маркировка

РР — международное обозначение полипропилена.

Маркировка отечественного РР состоит из пяти цифр:

• первая цифра 0 или 2 указывает на давление, при котором происходит процесс синтеза, соответственно среднее или низкое;
• вторая цифра указывает на вид материала: 1 – полимер, 2 – сополимер;
• три последующие цифры означают десятикратное значение показателя текучести расплава.

Через тире в маркировке указывается номер рецептуры стабилизации. Далее, через запятую — номер рецептуры окрашивания и колер.
Например, марка РР 21180-16, Т20 обозначает:

• полипропилен получен на металлоорганическом катализаторе, при низком давлении;
• показатель текучести расплава составляет 18 г/10 мин;
• рецептура добавки №16 – антикоррозионная;
• материал содержит 20 % талька.

Маркировка может содержать дополнительные обозначения, указывающие на особые свойства полимера, например:

• PP-H — гомополимер;
• PP-HT — термически устойчивый гомополимер;
• PP-S — огнестойкий сополимер;
• PP-B — блочный сополимер;
• PP-R — рандом-сополимер;
• PPR-CT — термостабилизированный рандом-сополимер.

Маркировка полипропилена может наноситься непосредственно на изделия или на их упаковку.

Она позволяет идентифицировать товар, отличать полипропилен от других пластмасс, определять особенности применения.

Обозначение полипропилена.

Способы переработки

Сырьем для производства изделий служат измельченные и просушенные гранулы РР.

Таблица 1.Методы переработки пластмасс

Процесс литья под давлением.

Чем полипропилен отличается от полиэтилена

Полипропилен и полиэтилен являются двумя разными типами полимеров с различными свойствами.

Полипропилен (PP) производится из пропилена (C3H6), а полиэтилен (PE) — из этилена (C2H4).

К отличиям полимеров относятся:

1. Теплостойкость. PP обладает более высокой теплостойкостью, чем PE. PP может выдерживать температуры до 170°С, в то время как PE плавится при 80-100°С.
2. Жесткость. PP обладает большей жесткостью, что делает его идеальным для использования в изделиях, требующих устойчивости к изгибам и ударам.
3. Цвет и внешний вид. PP обычно белый или бесцветный. PE может быть белым, прозрачным, черным в зависимости от добавленных пигментов.
4. Область применения. Полиэтилен применяется для изготовления промышленной упаковки, пленки, пробок, крышек, игрушек, канцелярских товаров, оптиковолоконного кабеля. Полипропилен используется при производстве труб, емкостей и одноразовой посуды, элементов бытовой техники, деталей автомобилей и пр. PP имеет более низкую водо- и газопроницаемость по сравнению с PE.

Характеристики материалов различаются в зависимости от их модификаций и процесса производства.

Оба материала обладают хорошей устойчивостью к химическим реагентам, износу и механическим воздействиям.

Трубы отопления из полипропилена.

Утилизация РР

Отслужившие свой срок товары из полипропилена составляют значительный объем отходов, попадающих на мусорные полигоны, загрязняя почву и атмосферу.

Лучшим способом их утилизации является вторичная переработка, позволяющая получить изделия для повторной эксплуатации.

Основные этапы вторичной переработки полимерных отходов включают:

• сбор и сортировку;
• очистку и измельчение;
• агломерацию под действием высокой температуры;
• формирование полимерных нитей в экструдере;
• охлаждение, грануляцию и сушку.

Технические свойства вторичных гранул практически не отличаются от первичного сырья. Полипропилен может перерабатываться многократно.

Вторичный РР используется при производстве изделий технического назначения, заполнителя асфальта, бетона или строительных блоков.

При сжигании в специальных установках отходы полимера могут перерабатываться в тепловую энергию.

Вторичная переработка пластика позволит значительно снизить потребление сырьевых ресурсов, решить экологические проблемы загрязнения окружающей среды