Полипропилен — это синтетический термопластичный неполярный полимер из класса полиолефинов. Это белое твердое вещество, получаемое в промышленности путем полимеризации пропилена при среднем и низком давлениях и обязательном присутствии металлоорганических катализаторов. В результате же сополимеризации этилена и пропилена получают сополимеры пропилена.
Возможность синтезировать полипропилен появилась не так давно. Это произошло в 1954 г., когда немецкий химик-органик Карл Циглер и итальянский химик Джулио Натта открыли металлокомплексный катализ полимеризации олефинов. Каталитическая стереоспецифическая полимеризация ненасыщенных простейших углеводородов и синтез всевозможных структурных разновидностей полипропилена произошли из-за смешивания металлоорганических катализаторов. Благодаря этому открытию Джулио Натта в 1963 году была присуждена Нобелевская премия по химии. Таким образом был получен первый полипропилен - самый легкий термопласт. Пропилен полимеризуется при температуре ниже восьмидесяти градусов (это необходимое условие, чтобы получилась максимальная длина полимера) и десяти атмосферах.
На продажу изотактический полипропилен начали производить в 1956 году на полузаводской установке итальянского нефтехимического комбината «Montekatini» в г. Ферраре, который уже на следующий год (1957 г.) смог ввести в действие большие производственные мощности. Комбинат выпускал полипропилен марки PR/56. В 1959 году фирма «Montekatini» начала производство волокон на основе полипропилена. С тех пор полипропилен стали производить еще несколько заводов — в Порто-Торресе, Бриндизи, Терни и других городах, однако полипропиленовый завод в Ферраре и по сей день остается самым крупным.
В 1962 г. началось промышленное производство пропилена крупнейшими компаниями США, а затем и других капиталистических стран. Полипропиленовые волокна, в последующий период, выпускались под разными торговыми названиями: Найден (Япония), Ульстрен (Великобритания), Геркулон (США) и др.
ВИДЫ ПОЛИПРОПИЛЕНА
Полипропилен бывает нескольких видов:
гомополимер полипропилена (PP HO)
металлоценовый полипропилен (mPP)
блок-сополимер пропилена с этиленом, или сополимер (PPCP)
статистический сополимер полипропилена (PP random copolymer)
ГОМОПОЛИМЕР ПОЛИПРОПИЛЕНА (PP HO)
Гомополимер - полипропилен, у которого макромолекулы содержат одинаковые мономерные звенья. Это достаточно твердый полимер, имеющий при изгибе высокую прочность.
Самый распространенный метод модификации гомополимера полипропилена - это придание ему антистатического свойства с помощью специальных антистатических добавок. Эти добавки не дают налипать пыли на изделия из данного материала. Благодаря же введению таких добавок, как нуклеаторы, гомополимер становится прозрачным, что позволяет значительно расширить ассортимент изделий, производимых из данного вида полипропилена. Типичный гомополимер полипропилена - целлюлоза. Однако гомополимер, обладающий повышенной жесткостью и прозрачностью, при низкой температуре достаточно хрупок.
Введение добавок-антипиренов придает гомополимеру огнестойкость и существенно расширяет сферу его применения. Наиболее типичной областью применения огнестойкого полипропилена является электротехника.
Гомополимер полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механические свойства полипропилена не изменяются.
МЕТАЛЛОЦЕНОВЫЙ ПОЛИПРОПИЛЕН (MPP)
Продажа сжиженного газа получают методом полимеризации с металлоценовыми катализаторами. Такая полимеризация делает с полимером очень даже интересные вещи, например, может получиться полипропилен с совершенно разной тактичностью.
Используя спец. металлоценовые катализаторы, получается полипропилен, который в одной макромолекуле содержит и атактические и изотактические блоки. Такой полимер напоминает резину, являясь отличным эластомером и все это благодаря тому, что изотактические блоки образовывают кристаллы самостоятельно.
БЛОК-СОПОЛИМЕР ПРОПИЛЕНА С ЭТИЛЕНОМ, ИЛИ СОПОЛИМЕР (PPCP)
Блок-сополимер пропилена с этиленом (сополимер) был синтезирован в конце пятидесятых годов. Сейчас его получают почти везде, где производят полипропилен (ПП) и за последние годы технология синтеза БС значительно усовершенствовалась.
Блок-сополимер - это цепочка молекул пропилена, прерывающаяся цепочкой этилен-пропилен сополимера. Для его производства требуется второй реактор http://zaobelis.ru.
Блок-сополимеры пропилена с этиленом производятся в виде, однородных по цвету, гранул. Они имеют: высокую ударную прочность (при низких температурах) и высокую эластичность; повышенную долговременную термическую стабильность; стойкость к термоокислительному разрушению во время производства и переработке полипропилена, а также при эксплуатации изделии из него.
Благодаря кристаллической структуре блок-сополимер полипропилена представляет из себя достаточно экономичный конструкционный термопластик, использующейся для выпуска корпусных деталей оргтехники, бытовой и электротехники, а так же в автомобильной промышленности (корпуса бампера, аккумуляторов и др.). На ряду с этим БС широко применяется при производстве товаров народного потребления — садовой и офисной мебели, одноразовой посуды, тонкостенных и промышленных контейнеров, упаковки для замороженных продуктов, игрушек, медицинских изделий.
Блок-сополимер полипропилена обладает следующими свойствами:
Климатическая и химическая стойкость: при высоких температурах - к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам; при комнатной температуре — к органическим растворителям; БС имеет низкое влагопоглощение. Благодаря этим свойствам, все изделия из данного материала могут стерилизоваться, долго находиться в жидких агрессивных средах и совершенно неопасны при контакте с продуктами.
Температурный режим: max температура - до ста сорока градусов, температура плавления - сто семьдесят градусов. Блок-сополимер морозостоек (модифицированные марки эксплуатируются при температуре ниже минус сорок градусов, немодифицированные марки - до минус тридцати градусов)
Электроизоляция: некоторые марки имеют электрическую прочность более ста кВ/мм.
Механические свойства: блок-сополимер обладает значительной ударопрочностью, пониженными твердостью и жесткостью, повышенной износостойкостью.
Самый распространенный метод модификации блок-сополимера полипропилена - это придание ему антистатического свойства с помощью специальных антистатических добавок. Эти добавки не дают налипать пыли на изделия из данного материала. Благодаря же введению таких добавок, как нуклеаторы БС становится прозрачным, что позволяет значительно расширить ассортимент изделий, производимых из данного вида полипропилена.
Введение добавок-антипиренов придает БС огнестойкость и существенно расширяет сферу его применения. Наиболее типичной областью применения огнестойкого полипропилена является электротехника.
БС полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механических свойства полипропилена не изменяются.
СТАТИСТИЧЕСКИЙ СОПОЛИМЕР ПОЛИПРОПИЛЕНА (PP RANDOM COPOLYMER)
Статистический сополимер полипропилена имеет кристаллическую структуру. Существует две разновидности статистического сополимера - прозрачный и непрозрачный Прозрачный - используется для изготовления тонкостенного упаковочного материала для пищевых продуктов, пленок для ламинирования, листов. Непрозрачный — используется для производства труб и фитингов для систем горячего водоснабжения.
Статистический сополимер полипропилена обладает следующими свойствами:
Климатическая и химическая стойкость: при высоких температурах - к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам; при комнатной температуре — к органическим растворителям; имеет низкое влагопоглощение. Благодаря этим свойствам, все изделия из данного материала могут долго находиться в жидких агрессивных средах и совершенно неопасны при контакте с продуктами.
Температурный режим: max температура - до ста сорока градусов, температура плавления - сто семьдесят градусов.
Электроизоляция: стат-сополимер полипропилена имеет хорошие электроизоляционные свойства, но хуже, чем гомополимер и блок-сополимер.
Механические свойства: стат-сополимер по жесткости и ударопрочности находится между гомополимером и блок-сополимером.
Статистический сополимер полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механических свойства полипропилена не изменяются.
Все виды полипропилена отличаются великолепной износостойкостью и подходят для вторичной переработки.
СВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА
Полипропилен - это пластический белый полимер с химической формулой C3H6. В промышленности полипропилен получают путем полимеризации пропилена.
Полипропилен обладает рядом уникальных свойств, привлекающих внимание многих исследователей:
высокая прочность
низкая плотность
устойчивость к ударам и многократным изгибам
хорошая износостойкость, повышающаяся с ростом молекулярной массы
отличная электроизоляция
высокая химическая стойкость
низкая паро- и газопроницаемость
при высоких температурах стойкость к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам
при комнатной температуре не растворимость в растворителях - органических
растворимость только в ароматических и хлорированных углеводородах (при высокой температуре)
высокая водостойкость
практическая прозрачность в тонких пленках
легко перерабатываемый
хорошее смешивание с красителями
легко хлорируется
легко кристаллизуется
физиологически безвреден
отличная свариваемость
Все производные из полипропилена не боятся кипячения и стерилизации паром, выдерживая максимальную температуру в 120- 140 градусов без каких-либо изменений механических свойств и формы.
У полипропилена высокая чувствительность к кислороду и свету, однако эту чувствительность можно снизить путем введение стабилизаторов. Полипропилен обладает невысокой морозостойкостью, но ее можно повысить введя звенья этилена в макромолекулу полипропилена (изотактического) (в процессе сополимеризации этилена с пропиленом). Полипропилен тяжело склеивается, имеет низкую погодостойкость.
Внимание! Не давайте контактировать полипропилену с медью, так как из-за внутренних напряжений могут образоваться трещины. Полипропилен легко воспламеняется, образуя при этом капли. Горит полипропилен светлым пламенем с голубой сердцевиной, выделяя резкий запах парафина.
