Полипропилен входит в список наиболее востребованных видов пластика. Из него делают разные изделия, от тонкой упаковочной пленки до больших водопроводных труб. Все это обеспечивают физико-химические свойства полипропилена (международная аббревиатура ― PP).
Как выглядит полипропилен?
Пластик в промышленных условиях добывают, проводя реакцию полимеризации газа пропилена. Для ускорения процесса используют металлокомплексные катализаторы. Это вещества с содержанием химических элементов металлов, которые ускоряют химическую реакцию, но не расходуются в процессе.
Условия изготовления полипропилена похожи с производством полиэтилена низкого давления. Эти виды пластика часто сравнивают между собой, потому что у них похожие свойства, хотя и есть ряд существенных отличий.
После полимеризации пропилена получается вещество белого цвета в виде порошка или гранул. Его и используют для создания изделий. Продукция из этого вида пластика может быть окрашенной, неокрашенной и стабилизированной (в состав полимера добавляют химические соединения для улучшения физико-химических свойств).
Молекулярная структура
У полипропилена есть стереоизомеры. Так называют химические соединения с одинаковым строением, но разным расположением атомов в пространстве. Это меняет их свойства. У полипропилена есть три основные типа молекулярной структуры.
- Синдиотактическая. Метильные группы (СН₃-) расположены периодически по разные стороны от главной цепи.
- Изотактическая. Все метильные группы находятся с одной стороны.
- Атактическая. Расположение метильных групп неупорядоченно.
Первые два типа склонны к кристаллизации. Они более стабильны и их чаще применяют для создания продукции из полипропилена.
Что касается атактической молекулярной структуры, то получаемый материал имеет высокую текучесть. Он более похож по свойствам на каучук (эластичный полимер). Плавится он уже при температуре 80 градусов по Цельсию, хотя остальные стереоизомеры полипропилена более устойчивы.
Физические свойства
Полипропилен отличается самым низким показателем плотности среди всех типов пластмасс, она составляет лишь 0,91 г/куб.см. Этот материал достаточно жесткий и устойчивый к механическим воздействиям, в том числе к растяжению и истиранию, коррозии.
Он стойкий также при воздействии высокой температуры. При 140 градусов он только начинает размягчаться. Однако для плавления придется повысить температуру до 175 градусов. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 ℃. Поэтому для эксплуатации изделий из этого пластика устанавливают максимально допустимую температуру. Она находится в пределах 120-140 ℃.
«Чистый» полипропилен чувствителен к воздействию ультрафиолета (как и кислорода). Но для изготовления изделий, используемых на улице, применяется полимер с добавками. Дополнительные вещества вводятся, чтобы сделать полипропилен более устойчивым к внешним воздействиям.
Пластик нередко используют для создания труб. И это неудивительно, ведь он водостойкий и имеет низкие показатели поглощения влаги. Если контакт происходит в комнатной температуре, то параметр водопоглощения спустя 6 месяцев будет до 0,5%. Более точное значение может зависеть и от других условий. Учтите, что показатель будет расти вместе с повышением температуры.
Серьезным минусом является его низкая морозоустойчивость. Уже при -5 ℃ он становится более хрупким. Эта проблема решается введением специальных добавок.
Химические свойства
Широкое применение этого типа пластика связано с отличными характеристиками. Его высокая химическая стойкость позволяет долгое время переносить воздействия различных веществ без изменения основных свойств.
Исключениями являются сильные окислители. Главными «врагами» полипропилена называют концентрированную серную кислоту и 30%-ную перекись водорода. Они вступают в реакцию с пластиком даже при комнатной температуре. Однако для полного разрушения полимера этого мало. Это возможно только при температуре от 60 градусов по Цельсию и выше при условии, что контакт между веществами будет продолжительным.
Полипропилен может растворяться в ароматических углеводородах. Наиболее популярными представителями являются толуол и бензол. Но для проведения реакции нужна температура от 100 градусов по Цельсию.
Переработка и использование
Полипропилен считается одним из наиболее экологичных видов пластика. Его можно перерабатывать и делать из него новые изделия. Это не только хорошо для природы, но и выгодно, ведь такие товары будут стоить дешевле. Есть несколько способов переработки PP:
- экструзионно-выдувной;
- пневмоформирование;
- экструзия;
- литье под давлением;
- компрессионное формирование;
- вакуумформирование;
- инжекционное формирование.
Полипропилен широко применяется для создания упаковочной продукции, тары и мешков. Из него изготавливают как тонкие пакеты для фасовки продуктов питания, так и огромные свертки для стройматериалов. Используется полимер для создания труб, нетканных материалов, деталей для технической аппаратуры, медицинских изделий. Это основные способы применения полипропилена, а полный список выглядит гораздо внушительнее.