Что такое полипропилен?

Полипропилен — термопластичный полимер пропена. Неполярный, имеет синтетическое происхождение. Относится к полиолефинам. Материал легкий, твердокристаллический, обычно белого цвета. Его выпускают в форме гранул, часто их окрашивают при помощи органических красителей, пигментов.

Структура и свойства полипропилена

Характеристики этого вещества, как и других полимеров, зависят от пространственной структуры, а именно — расположения функциональных групп СН3 относительно основной цепи.

Исходя из молекулярного строения выделяют следующие разновидности полимера:

• Изотактический (homopolymer). Очень прочный, твердый, термостойкий материал, легко кристаллизуется.
• Атактический (random copolymer, статистический сополимер). Гибкий, мягкий, упругий, с высокой температурой плавления и химической устойчивостью.
• Синдиотактический. Прочный, долговечный, но уязвим для ультрафиолетового излучения. Применяется в основном для бытовых изделий.

Наиболее широкое применение получил первый тип, изотактический. Именно его чаще всего получают в промышленных условиях.

Физические свойства полипропилена (PP)

Полипропилен — это универсальный термопластичный полимер, отличающийся хорошими механическими, термическими и химическими свойствами. Он используется в упаковке, строительстве, медицине и многих других отраслях благодаря сбалансированным физическим характеристикам.

• Плотность: Полипропилен имеет низкую плотность по сравнению с другими термопластами: 0,90–0,91 г/см³. Это делает его одним из самых лёгких полимеров, что важно для уменьшения веса готовых изделий.
• Температура плавления: Температура плавления полипропилена варьируется от 160 до 175 °C. Это позволяет использовать материал в изделиях, которые подвергаются нагреву.
• Температура стеклования: Температура стеклования составляет около -10 °C, ниже которой материал становится жёстким и хрупким.
• Термостойкость: Полипропилен сохраняет стабильность при температурах до 90–110 °C. При длительном воздействии высоких температур начинает терять прочность и устойчивость.
• Прочность на растяжение:: 30–40 МПа.
• Модуль упругости: 1200–1700 МПа, что делает его более жёстким по сравнению с полиэтиленом.
• Удлинение при разрыве: до 500%, что обеспечивает умеренную гибкость.
• Устойчивость к ударам: Полипропилен обладает высокой ударной вязкостью при комнатной температуре. При низких температурах (ниже 0 °C) материал становится более хрупким.
• Твердость по Шору (шкала D): 60–75, что обеспечивает хорошую жёсткость для технических изделий.
• Коэффициент теплопроводности: 0,1–0,22 Вт/(м·К), что делает полипропилен хорошим теплоизолятором.
• Водопоглощение: Полипропилен практически не поглощает влагу: менее 0,01% за 24 часа. Это свойство важно для использования в упаковке и строительных материалах.
• Устойчивость к ультрафиолету: Полипропилен склонен к разрушению под воздействием УФ-излучения, что требует добавления стабилизаторов для наружного использования.
• Диэлектрическая проницаемость (ε): 2,2–2,5.
• Удельное сопротивление: 101610^{16}1016 Ом·м.
• Коэффициент линейного термического расширения: 100–150×10⁻⁶ 1/°C, что требует учета температурных деформаций при использовании в технических конструкциях.

Химические свойства полипропилена (PP):

• Химическая инертность: Устойчив к воздействию большинства кислот, щелочей и органических растворителей.
• Устойчивость к гидролизу: Не разрушается под воздействием воды, что делает его пригодным для труб и упаковки.
• Слабая полярность: Полипропилен не взаимодействует с полярными веществами, что улучшает его химическую стойкость.
• Устойчивость к окислению: Не окисляется при комнатной температуре, но подвержен термо- и фотоокислению при нагреве или воздействии ультрафиолета.
• Чувствительность к сильным окислителям: Разрушается при контакте с концентрированной азотной или хлорной кислотой.
• Горючесть: Легко воспламеняется, горит с выделением углекислого газа и воды.
• Стабильность при низких температурах: Химически стабилен, но теряет механическую прочность при отрицательных температурах.

Где применяется полипропилен?

Благодаря легкости, нетоксичности, безвредности и простой утилизации полипропилен находит широкое применение в различных сферах: от машиностроения до медицины. Отлично подходит для изготовления инженерных пластмасс. А наша компания изготавливает из этого материала полипропиленовые пакеты.

Перечислим основные и наиболее перспективные способы применения:

• Упаковочная пленка. Она используется по всему миру. Прочная, практичная, прозрачная, химически и термически устойчивая. Подлежит стерилизации при 100 градусах Цельсия и выше, поэтому широко применяется в медицине, фармацевтике, пищевой промышленности.
• Производство волокон. В этом отношении полипропилен выигрывает в себестоимости и продуктивности. Из 1 кг этого вещества можно произвести больше волокна, чем из такого же объема аналогичных полимеров. Волокна получаются очень прочными, эластичными, термостойкими.
• Медицинские товары — шприцы, ингаляторы и т. д. Полипропиленовые изделия можно подвергать горячей стерилизации, и это огромное преимущество.
• Машиностроение, автомобильная промышленность, строительство. Из этого полимера получаются прочные, износостойкие детали для бытовой техники.

Несмотря на низкую себестоимость, материал уступает по своей популярности ПВХ и полиэтилену. Однако лидирует по темпам роста производства. Даже сегодня потенциал этого полимера реализован не полностью, прежде всего в сфере науки и техники. Наша компания использует полипропилен для литья пластиковых изделий.