О полипропилене

О ПОЛИПРОПИЛЕНЕ, КАК О МАТЕРИАЛЕПолипропилен — полимер пропилена (пропена). Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов, например, катализаторов Циглера—Натта (например, смесь TiCl4 и AlR3): nCH2=CH(CH3) [-CH2-CH(CH3)-]nПараметры, необходимые для получения полипропилена, близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси. Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4—0,5 г/см. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашеннымМолекулярное строениеПо типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактический и синдиотактический полипропилены относятся к т. н. стереорегулярным полимерам. Изотактический полипропилен - полимер, в котором метильные группы направлены в одну сторону от воображаемой плоскости основной цепи; синдиотактический - метильные группы строго чередуются; атактический - метильные группы расположены случайным образом; Физико-механические свойстваВ отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении. Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице: Физико-механические свойства полипропиленаПлотность, г/см3 0,90—0,91Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 250—400Относительное удлинение при разрыве, % 200—800Модуль упругости при изгибе, кгс/6700—11900 Предел текучести при растяжении, кгс/см2 250—350Относительно удлинение при пределе текучести, % 10—20Ударная вязкость с надрезом, кгссм/см2 33—80Твердость по Бринеллю, кгс/мм2 6,0—6,5Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице: Физико-механические свойства полипропилена различных марокПоказатели / марка 01П10/002 02П10/003 03П10/005 04П10/010 05П10/020 06П10/040 07П10/080 08П10/080 09П10/200Насыпная плотность, кг/л, не менее 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47Показатель текучестирасплава, г/10 мин ≤0 0,2—0,4 0,4—0,7 0,7—1,2 1,2—3,5 3—6 5—15 5—15 15—25Относительное удлинениепри разрыве, %, не менее 600 500 400 300 300 - - - -Предел текучести приразрыве, кгс/см2, не менее 260 280 270 260 260 - - - -Стойкость к растрескиванию, ч, не менее 400 400 400 400 400 - - - -Характеристическаявязкость в декалинепри 135 C, 100 мл/г - - - - - 2,0—2,4 1,5—2,0 1,5—2,0 0,5—15Содержаниеизотактической фракции, не менее - - - - - 95 93 95 93Содержание атактической фракции, не более - - - - - 1,0 1,0 1,0 1,0Морозостойкость, C, не выше -5 -5 -5 - - - - - -Химические свойстваПолипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60 C и выше приводит к деструкции полипропилена. В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100 C он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол. Данные о стойкости полипропилена к воздействию некоторых химических реагентов приведены в таблице. Химическая стойкость полипропиленаСреда Температура, °C Изменение массы, % ПримечаниеПродолжительность выдержки образца в среде реагента 7 сутокАзотная кислота, 50%-ная 70 -0,1 Образец растрескиваетсяНатр едкий, 40%-ный 70 Незначительное 90 Соляная кислота, конц. 70 +0,3 90 +0,5 Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 сутокАзотная кислота, 94%-ная 20 -0,2 Образец хрупкийАцетон 20 +2,0 Бензин 20 +13,2 Бензол 20 +12,5 Едкий натр, 40%-ный 20 Незначительное Минеральное масло 20 +0,3 Оливковое масло 20 +0,1 Серная кислота,80%-ная 20 Незначительное Слабое окрашиваниеСерная кислота,98%-ная 20 >> Соляная кислота, конц. 20 +0,2 Трансформаторное масло 20 +0,2 Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом. Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50 C для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5—2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч. Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5%, а при 60 С — менее 2%. Теплофизические свойстваПолипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 C. Максимальна температура эксплуатации полипропилена 120—140 С. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости ( морозостойкости) колеблется от -5 до -15 С. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом). Показатели основных теплофизических свойств полипропилена приведены в таблице: Теплофизические свойства полипропиленаТемпература плавления, C160—170Теплостойкость по методу НИИПП, C 160Удельная теплоёмкость (от 20 до 60 С), кал/(г C)0,46Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100 C), 1/ C 1,110-4Температура хрупкости, C От -5 до -15Электрические свойстваПоказатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице: Электрические свойства полипропиленаУдельное объёмное электрическое сопротивление, Омсм1016—1017Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц2,2Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц 210-4—510-5Электрическая прочность (толщина образца 1 мм), кВ/мм 28—40ПереработкаФормование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литье под давлением. ПрименениеМатериал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; Электроизоляционный материал, в строительстве для вибро шумо изоляции межэтажных перекрытий в системах "плавающий пол". При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.

  • Комментарии запрещены.