Поліпропілен (ПП) — це твердий кристалічний термопласт, який використовується в побутових предметах.Існують різні типи поліпропілену: гомополімер, сополімер, ударостійкість тощо. Його механічні, фізичні та хімічні властивості добре працюють у різних сферах застосування: від автомобілів і медицини до упаковки.
Що таке поліпропілен?
Поліпропілен виготовляють з мономеру пропену (або пропілену).Це лінійна вуглеводнева смола.Хімічна формула поліпропілену (C3H6)n.ПП є одним з найдешевших пластмас, доступних сьогодні, і він має найнижчу щільність серед товарних пластмас.При полімеризації ПП може утворювати три основні ланцюгові структури в залежності від положення метильних груп:
Атактичний (aPP).Нерегулярне розташування метильних груп (CH3).
Ізотактичний (iPP).Метильні групи (CH3), розташовані з одного боку вуглецевого ланцюга
Синдіотактичний (sPP).Почергове розташування метильних груп (CH3).
ПП належить до сімейства поліолефінів і входить до трійки найпоширеніших полімерів сьогодні.Поліпропілен має застосування — і як пластик, і як волокно — в автомобільній промисловості, промисловості, споживчих товарах і на ринку меблів.
Різні види поліпропілену
Гомополімери та сополімери є двома основними типами поліпропілену, доступними на ринку.
Гомополімер пропіленує найбільш широко використовуваним сортом загального призначення.Він містить лише пропіленовий мономер у напівкристалічній твердій формі.Основні сфери застосування включають упаковку, текстиль, охорону здоров’я, труби, автомобільну та електричну промисловість.
Поліпропіленовий сополімерпідрозділяється на випадкові сополімери та блок-сополімери, отримані полімеризацією пропену та етану:
1. Статистичний сополімер пропілену отримують полімеризацією разом етену та пропену.Він має ланки етену, як правило, до 6% за масою, випадково включені в поліпропіленові ланцюги.Ці полімери є гнучкими та оптично прозорими, що робить їх придатними для застосувань, які потребують прозорості, і для виробів, які потребують чудового зовнішнього вигляду.
2. Пропіленовий блок-сополімер містить більший вміст етену (від 5 до 15%).Він має сомономерні одиниці, розташовані в регулярний візерунок (або блоки).Регулярний малюнок робить термопласт міцнішим і менш крихким, ніж випадковий співполімер.Ці полімери підходять для застосувань, що вимагають високої міцності, наприклад для промислового використання.
Інший вид поліпропілену - ударопрочний сополімер.Пропіленовий гомополімер, що містить спільно змішану фазу статистичного сополімеру пропілену з вмістом етилену 45-65%, відноситься до ударопрочного кополімеру PP.Протиударні сополімери в основному використовуються в упаковці, посуді, плівках і трубах, а також в автомобільному та електричному сегментах.
Поліпропіленовий гомополімер проти поліпропіленового сополімеру
Гомополімер пропіленумає високе співвідношення міцності до ваги, жорсткіший і міцніший за сополімер.Ці властивості в поєднанні з хорошою хімічною стійкістю та здатністю до зварювання роблять його найкращим матеріалом у багатьох корозійно-стійких конструкціях.
Поліпропіленовий сополімертрохи м'якше, але має кращу ударну міцність.Він міцніший і довговічніший, ніж пропіленовий гомополімер.Він, як правило, має кращу стійкість до розтріскування під напругою та нижчу температурну в’язкість, ніж гомополімер, за рахунок незначного зниження інших властивостей.
Застосування гомополімерів ПП та сополімерів ПП
Програми є майже ідентичними через їх широко спільні властивості.У результаті вибір між цими двома матеріалами часто робиться на основі нетехнічних критеріїв.
Зберігати інформацію про властивості термопласту заздалегідь завжди корисно.Це допомагає вибрати правильний термопласт для застосування.Це також допомагає в оцінці вимоги до кінцевого використання чи ні.Ось деякі основні властивості та переваги поліпропілену:
Температура плавлення поліпропілену.Температура плавлення поліпропілену знаходиться в діапазоні.
● Гомополімер: 160-165°C
● Сополімер: 135-159°C
Щільність поліпропілену.ПП є одним з найлегших полімерів серед усіх товарних пластиків.Ця функція робить його придатним варіантом для легких/зменшуваних програм.
● Гомополімер: 0,904-0,908 г/см3
● Рандом-сополімер: 0,904-0,908 г/см3
● Ударний сополімер: 0,898-0,900 г/см3
Хімічна стійкість поліпропілену
● Відмінна стійкість до розведених і концентрованих кислот, спиртів і лугів
● Гарна стійкість до альдегідів, складних ефірів, аліфатичних вуглеводнів і кетонів
● Обмежена стійкість до ароматичних і галогенованих вуглеводнів і окислювачів
Інші значення
● ПП зберігає механічні та електричні властивості при підвищених температурах, у вологих умовах і при зануренні у воду.Це водовідштовхувальний пластик
● ПП має гарну стійкість до впливу зовнішнього середовища та розтріскування
● Він чутливий до мікробних атак (бактерій, цвілі тощо)
● Виявляє гарну стійкість до стерилізації парою
Полімерні добавки, як-от освітлювачі, антипірени, скловолокно, мінерали, електропровідні наповнювачі, мастила, пігменти та багато інших добавок, можуть ще більше покращити фізичні та/або механічні властивості ПП.Наприклад, поліпропілен має низьку стійкість до УФ-променів, тому світлостабілізація за допомогою ускладнених амінів збільшує термін служби порівняно з немодифікованим поліпропіленом.
Недоліки поліпропілену
Низька стійкість до ультрафіолету, ударів і подряпин
Крихкість нижче -20°C
Нижня верхня робоча температура, 90-120°C
Піддається впливу кислот, що сильно окиснюють, швидко набухає в хлорованих розчинниках і ароматичних речовинах.
Контакт з металами негативно впливає на стійкість до термостаріння
Зміни розмірів після формування через ефект кристалічності
Погана адгезія фарби
Застосування поліпропілену
Поліпропілен широко використовується в різних сферах застосування завдяки своїй високій хімічній стійкості та зварюваності.Серед поширених застосувань поліпропілену:
Пакувальні програми
Хороші бар'єрні властивості, висока міцність, хороша обробка поверхні та низька вартість роблять поліпропілен ідеальним для кількох видів упаковки.
Гнучка упаковка.Відмінна оптична прозорість поліпропіленової плівки та низька пропускна здатність вологи роблять її придатною для використання в упаковці для харчових продуктів.Інші ринки включають термозбіжну плівку, плівку для електронної промисловості, графічні додатки та одноразові вкладки для підгузників і закривання.Плівка ПП доступна у вигляді литої плівки або біаксіально орієнтованого ПП (BOPP).
Жорстка упаковка.PP формують видувом для виготовлення ящиків, пляшок і горщиків.PP тонкостінні контейнери зазвичай використовуються для упаковки харчових продуктів.
Споживчі товари.Поліпропілен використовується в кількох побутових виробах і споживчих товарах, включаючи напівпрозорі деталі, посуд, меблі, побутову техніку, багаж та іграшки.
Автомобільні програми.Завдяки низькій вартості, чудовим механічним властивостям і здатності до формування поліпропілен широко використовується в автомобільних деталях.Основні сфери застосування включають акумуляторні батареї та лотки, бампери, облицювання крил, внутрішнє оздоблення, приладові панелі та дверні накладки.Інші ключові особливості автомобільного застосування ПП включають низький коефіцієнт лінійного теплового розширення та питому вагу, високу хімічну стійкість і хорошу стійкість до погодних умов, технологічність і баланс ударної/жорсткості.
Волокна і тканини.Велика кількість ПП використовується в сегменті ринку, відомому як волокна та тканини.PP волокно використовується в ряді застосувань, включаючи рафію/плівки з щілинами, стрічки, обв’язки, об’ємну безперервну нитку, штапельне волокно, спанбонд і безперервну нитку.PP мотузка та шпагат дуже міцні та вологостійкі, дуже підходять для морських застосувань.
Медичні застосування.Поліпропілен використовується в різних медичних цілях завдяки високій хімічній і бактеріальної стійкості.Крім того, поліпропілен медичного класу демонструє гарну стійкість до стерилізації парою.
Одноразові шприци - найпоширеніший медичний засіб застосування поліпропілену.Інші сфери застосування включають медичні флакони, діагностичні пристрої, чашки Петрі, пляшки для внутрішньовенного введення, флакони для зразків, харчові лотки, каструлі та контейнери для таблеток.
Промислове застосування.Поліпропіленові листи широко використовуються в промисловому секторі для виробництва резервуарів для кислот і хімікатів, листів, труб, зворотної транспортної упаковки (RTP) та інших продуктів завдяки таким властивостям, як висока міцність на розрив, стійкість до високих температур і стійкість до корозії.
PP на 100% підлягає переробці.Корпуси автомобільних акумуляторів, сигнальні вогні, кабелі акумуляторів, мітли, щітки та скребки для льоду – це кілька прикладів продуктів, які можна виготовити з переробленого поліпропілену (rPP).
Процес переробки поліпропілену в основному включає плавлення відходів пластику до 250 °C, щоб позбутися забруднень, з подальшим видаленням залишкових молекул під вакуумом і затвердінням при температурі майже 140 °C.Цей перероблений ПП можна змішувати з первинним ПП зі швидкістю до 50%.Основна проблема у переробці поліпропілену пов’язана з його споживаною кількістю — наразі майже 1% пляшок із поліпропілену переробляється в порівнянні з 98% переробки ПЕТ та ПНД пляшок разом.
Використання поліпропілену вважається безпечним, оскільки воно не має помітного ефекту з точки зору гігієни та безпеки праці з точки зору хімічної токсичності.Щоб дізнатися більше про PP, перегляньте наш посібник, який містить інформацію про обробку тощо.
Час публікації: 3 липня 2023 р