Что сделано из полипропилена

Что сделано из полипропилена

В основе широкого применения полипропилена заложены его физико-химические свойства и удобство обработки. Этот материал успешно применяется в практике машиностроения, строительстве, в электронике и электротехнике.

Изделия с применением полипропилена позволяют не только эффективно развиваться производству, но и повышают конкурентоспособность готовых изделий. Это происходит за счет эффективной замены деталей из дорогостоящих материалов, например, выпускаемых из металла. Использование этого полимера позволяет легче подстроиться под изменение технологии, материал легче поддается обработке, а скорость выпуска готовой продукции возрастает.

Возможные направления использования

Примечательным можно назвать факт, что по своей популярности полипропилен не является самым массовым полимером. В промышленной сфере он уступает два первых места полиэтилену и поливинилхлориду. Однако это не говорит о его некоторых недостатках, которые ограничивают использование. Как раз возможные направления применения материала достаточно многочисленны.

Если полиэтилен в целом достиг пика своего использования, то полипропилен, напротив, стремительно наращивает объемы производства продукции, выпущенной с его использованием. При этом перспективы использования, которые связаны с возможностью корректирования свойств и расширения ассортименты выпускаемой продукции, просматриваются четко.

Производство искусственных волокон

В этом сегменте химической промышленности у полипропилена нет достойных соперников. Это связано с возможностью более эффективного использования материала. Подсчитано, что из 1 кг этого вещества получается больше всего специальных нитей. При этом полученная нить получает лучшую прочность и эластичность.

Оправданность производства полипропилена в этой области связана с таким его свойством, как хорошая устойчивость к высоким температурам.

Называют всего один недостаток, который не позволяет вытеснить из сферы производства полимерных волокон другие материалы полностью. Полипропилен, как известно, достаточно уязвим перед ультрафиолетовым излучением. Поэтому пока его широкое использование в текстильной промышленности ограничено. В будущем, возможно, эту проблему удастся решить за счет использования дополнительных компонентов, включенных в состав материала.

Использование в машиностроении

Применение полипропиленовых деталей в постройке различных машин – от легкового авто до холодильника, связано с такими качествами, как износостойкость и прочность. Получить подшипник скольжения из полпропилена будет значительно дешевле, чем изготовить из специального сплава аналогичный подшипник качения. А ведь нагрузки в стиральной машине не такие и большие.

Полипропилен во вспененном состоянии оказался отличным шумопоглащающим материалом. Поэтому, наряду с использованием его для изоляции телефонных проводов, его используют для шумовой изоляции в автомобиле. Кроме того, известно, что при изготовлении кузовных деталей, производится армирование стекловолокном. Это дает сразу несколько положительных результатов:

  • облегчение конструкции автомобиля;
  • повышение прочности кузовных деталей;
  • обеспечение достаточной шумоизоляции авто без дополнительных затрат.

Блоки предохранителей, бамперы, кузовные детали и детали салона – вот далеко не полный список применения изделий из полипропилена в конструкции автомобиля.

Электроника и электротехника

Несмотря на прекрасные изоляционные свойства, полипропилен проигрывает конкурентную борьбу поливинилхлориду за первенство в производстве изоляции проводов. Однако его активно используют для пеноизоляции проводов.

Материал активно используется в производстве самых различных корпусных деталей – от корпусов телевизоров и телефонных аппаратов, до использования в качестве основного сырья для патронов светильников и катушек.

Медицина

Активно эксплуатируется и хорошая термостойкость материала. Самое разнообразное медицинское оборудование может быть подвергнуто стерилизации после использования. Нужно отметить, что и в других отраслях, где требуется стерилизация, например, тары, полипропилен тоже активно используется. Причем изделия выдерживают не только кипячение, но и обработку острым паром.

Устойчивость полипропилена как полимера, позволяет его использовать во взаимодействии с химическими веществами. Эта особенность позволила изготавливать медицинские одноразовые шприцы. При этом шприцы упакованы в индивидуальную упаковку из полипропилена.

Пищевая индустрия

Возможность использования этого полимера в пищевой промышленности также связана со стойкостью материала при взаимодействии с самыми разными веществами. Пищевая пленка, индивидуальные упаковочные контейнеры, – все это позволяет не только продолжительно сохранять пищевые продукты, но и не оказывать на них негативного воздействия.

Полипропилен стал активно использоваться для изготовления пластиковых бутылок. При низком расходе материала, когда толщина стенок посуды минимальна, тара сохраняет необходимую прочность, а форма остается стабильной.

Любопытные примеры использования

Наряду с применением в самых разнообразных отраслях промышленности, в практике применения полипропилена можно отыскать немало любопытных фактов.

Высокая гибкость и стойкость материала широко применяется для изготовления прочных морских канатов.

Полипропилен служит нам в быту. Например, в качестве изнаночной стороны ковров, из искусственных нитей ткут основу этих изделий.

Под воздействием вакуума можно сформировать емкость любого размера. Такая технология позволяет изготовить внутреннюю поверхность многих приборов. А самым экзотическим примером применения такой технологии, можно назвать изготовление и укладку внутренних полостей чемоданов. Кстати, мешковину для изготовления тары также изготавливают из полипропилена.

Обзор рынка полимеров

Изучение все новых свойств этого перспективного материала, в том числе и в сочетании с другими веществами, позволяет постоянно расширять сферу его применения. При этом полипропилен постоянно вытесняет постоянных своих конкурентов – полиэтилен и поливинилхлорид, замещая их место в выпуске готовой продукции.

На современном этапе в различных отраслях промышленности полипропилен смог занять ощутимые сегменты среди всех полимеров.

Читайте также:  Как понять что корова в охоте

Потребление полипропилена в мировом масштабе

Сфера применения Доля рынка, %
Тара и упаковка 33
Транспорт 12
Электротехника и электроника 9
Мебель 14
Строительство 6
Товары широкого потребления 10
Другие сферы деятельности 16

Таким образом, полипропилен подтверждает своим применением роль успешного материала, с неплохими перспективами на будущее.

Полипропилен, свойства и области применения

Полипропилен представляет собой твердую субстанцию белого цвета, которая относится к категории полиолефинов, особых полимеров.

Он недорогой, обладает множеством достоинств, современные технологии позволяют получать его оперативно и в неограниченных объемах, без затратных технологий, поэтому стоимость конечного продукта недорогая. Это отчасти тоже обуславливает его популярность.

В создании задействованы процессы полимеризации, подразумевающие температуру до 80 градусов и давление в 10 атмосфер (литье под давлением).

Ещё в середине прошлого века начали проводиться первые эксперименты, огромное значение внесли разработки видных специалистов того времени Натта и Циглера. Сегодня существует не один, а несколько способов получения материала, отличающегося по составу, плотности и другим критериям.

Важные свойства полипропилена

На сегодняшний день о нём известно практически всё, в частности, свойства прочности, удельная теплоемкость, теплопроводность, морозостойкость, температура плавления, способность сопротивления электричеству, расширение, температура стеклования и многое другое.

Так, он выдерживает низкие температуры, ниже -10 градусов, начинает плавиться при температуре +160 градусов, что делает его ценным во многих сферах. Также полипропилен устойчив к химическим реагентам: растворам соли, щелочам, кислотам, прочим агрессивным средам. Если температура обычная, приближённая к комнатной, то он практически не растворяется, а если температура очень высокая, то только при этих условиях он частично растворяется в некоторых сильнодействующих неорганических составах: бензол, растворитель и прочее.

Из других полезных свойств стоит отметить неспособность к впитыванию влаги, устойчивость к механическим воздействиям. Если температура очень низкая, то он становится хрупким.

Привлекает полипропилен и легкостью переработки, с точки зрения экологии — это чрезвычайно важный фактор. Современная промышленность делает акцент не только на прочные и дешевые материалы, но и на возможность их полной переработки в будущем, если возникнет необходимость.

Применение полипропилена

Благодаря своим свойствам и низкой стоимости применение этого полимера очень распространено. В том числе в Краснодаре, где из него создают искусственные волокна, отличающиеся большой эластичностью и прочностью, устойчивостью к внешним воздействиям.

Необходим он и в машиностроении, а также в приборостроении. В транспортных средствах, в холодильниках и других агрегатах можно встретить детали из него, которые увеличат срок службы. Например, в автомобилях значительно повышается прочность деталей кузова, улучшаются показатели шумоизоляции, да и сама конструкция становится значительно легче. Из него делают и бамперы, они недорогие и надежные.

Полимер задействован в процессе создания электротехнических и электронных приборов, например, корпуса телевизора, телефона, частично используется в производстве источников света. В медицине его ценят за термостойкость и гигиеничность, ведь оборудование с легкостью проходит стерилизацию, не теряя технико-эксплуатационные свойства. Самым простым примером можно назвать медицинские шприцы и упаковку для них.

В пищевой промышленности из него создают пищевую плёнку, контейнеры, упаковки, бутылки и другие емкости. Немногие знают, но и в более бытовых вещах присутствует полипропилен, например, изнаночная сторона ковров прошивается нитями из него, что позволяет повысить прочность, значительно продлить срок службы, сделав ковер, фактически, вечным в плане износостойкости.

Существуют разные виды «пластика», но именно полипропилен вытесняет обычный полиэтилен и другие вариации, которые не отличаются экологичностью. Спрос на него есть во всех городах и даже в небольших населенных пунктах, и, конечно, Краснодар не исключение. Компания Симплекс реализуют его в розницу и оптом в сырья более 25 лет. Основные склады компании расположены в Нижнем Новгороде, Москве, Новосибирске и Самаре

Следует учитывать и требования законодательства, принятые стандарты. Так, закон более лоялен в отношении этого полимера, поскольку он нетоксичен, чего нельзя сказать о многих других разновидностях пластика, плюс, он легко поддается переработке, поэтому разрешено его производство, он используется даже в качестве упаковки для пищевых продуктов.

Полипропилен

( <<<картинка>>> )
( <<<картинка3D>>> )
Международный знак вторичной переработки для полипропилена ( <<<изображение>>> )
Общие
Сокращения ПП, PP
Хим. формула ( C 3 H 6)n
Физические свойства
Плотность 0,92-0,93 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления 130–160 °C
Классификация
Рег. номер CAS 9003-07-0
Рег. номер EINECS 618-352-4
RTECS UD1842000
ChEBI 53550
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Полипропилен (PP) — термопластичный полимер пропилена (пропена).

Содержание

Получение [ править | править код ]

Параметры, 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/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.

Молекулярное строение [ править | править код ]

По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Изотактическая и синдиотактическая молекулярные структуры могут характеризоваться разной степенью совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры полипропилена существенно различаются по механическим, физическим и химическим свойствам. Атактический полипропилен представляет собой каучукоподобный материал с высокой текучестью, температурой плавления — около 80 °C, плотностью — 850 кг/м³, хорошей растворимостью в диэтиловом эфире. Изотактический полипропилен по своим свойствам выгодно отличается от атактического, а именно: он обладает высоким модулем упругости, большей плотностью — 910 кг/м³, высокой температурой плавления — 165—170 °C и лучшей стойкостью к действию химических реагентов. Стереоблокполимер полипропилена при исследовании с помощью рентгеновских лучей обнаруживает определённую кристалличность, которая не может быть такой же полной, как у чисто изотактических фракций, поскольку атактические участки вызывают нарушение в кристаллической решётке. Изотактический и синдиотактический образуются случайным образом;

Читайте также:  Плитка мозаика в интерьере ванной фото

Физико-механические свойства [ править | править код ]

В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,91 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 полипропилена

Плотность, г/см 3 0,90—0,91
Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см² 250—400
Относительное удлинение при разрыве, % 200—800
Модуль упругости при изгибе, кгс/см² 6700—11900
Предел текучести при растяжении, кгс/см² 250—350
Относительно удлинение при пределе текучести, % 10—20
Ударная вязкость с надрезом, кгс·см/см² 33—80
Твердость по Бринеллю, кгс/мм² 6,0—6,5

Физико-механические свойства полипропилена разных марок приведены в таблице:

Физико-механические свойства полипропилена различных марок

Показатели / марка 01П10/002 02П10/003 03П10/005 04П10/010 05П10/020 06П10/040 07П10/080 08П10/080 09П10/200
Насыпная плотность, кг/л, не менее 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47 0,47
Показатель текучести расплава, 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—25
Относительное удлинение при разрыве, %, не менее 600 500 400 300 300
Предел текучести при разрыве, кгс/см², не менее 260 280 270 260 260
Стойкость к растрескиванию, ч, не менее 400 400 400 400 400
Характеристическая вязкость в декалине при 135 °C, 100 мл/г 2,0—2,4 1,5—2,0 1,5—2,0 0,5—15
Содержание изотактической фракции, не менее 95 93 95 93
Содержание атактической фракции, не более 1,0 1,0 1,0 1,0
Морозостойкость, °C, не ниже -5 -5 -5

Химические свойства [ править | править код ]

Полипропилен — 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%-ный пероксид 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 полипропилена

Среда Температура, °C Изменение массы, % Примечание
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 7 суток
Азотная кислота, 50%-ная 70 -0,1 Образец растрескивается
Натр едкий, 40%-ный 70 Незначительное
90
Соляная кислота, конц. 70 +0,3
90 +0,5
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток
Азотная кислота, 94%-ная 20 -0,2 Образец хрупкий
Ацетон 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 окрашивание
Серная 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 воздействии ультрафиолета и 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 напряжённом состоянии, более 2000 ч.

Читайте также:  Чем заменить кукурузный крахмал в чизкейке

Полипропилен — водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5 %, а при 60ºС — менее 2 %.

Теплофизические свойства [ править | править код ]

Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176 °C. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120—140ºС. 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 −15ºС. 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 полипропилена

Температура плавления, °C 160—170
Теплостойкость по методу НИИПП, °C 160
Удельная теплоёмкость (от 20 до 60ºС), кал/(г·°C) 0,46
Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100 °C), 1/°C 1,1⋅10 −4
Температура хрупкости, °C От −5 до −15

Электрические свойства [ править | править код ]

Показатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице:

Электрические свойства полипропилена

Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом·см 10 16 —10 17
Диэлектрическая проницаемость при 10 6 Гц 2,2
Тангенс угла диэлектрических потерь при 10 6 Гц 2⋅10 −4 —5⋅10 −5
Электрическая прочность (толщина образца 1 мм), кВ/мм 30—40

Переработка [ править | править код ]

Основные способы переработки — формование методами экструзии, вакуум- и пневмоформования, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, инжекционного, компрессионного формования, литьё под давлением.

Применение [ править | править код ]

Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), мешков, тары, труб, деталей технической аппаратуры, пластиковых стаканчиков, предметов домашнего обихода, нетканых материалов, электроизоляционный материал, в строительстве для вибро- и шумоизоляции 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. Для вибро- и теплоизоляции также широко применяется пенополипропилен (ППП). Близок по характеристикам к пенополиэтилену. Также встречаются декоративные экструзионные профили из ППП, заменяющие пенополистирол. Атактический полипропилен используют для изготовления строительных клеев, замазок, уплотняющих мастик, дорожных покрытий и липких плёнок.

Структура применения полипропилена в России в 2012 году была следующей: 38 % — тара, 30 % — нити, волокна, 18 % — плёнки, 6 % — трубы, 5 % — полипропиленовые листы, 3 % — прочее [1] .

Рынок полипропилена [ править | править код ]

На данный момент полипропилен занимает 2-е место в мире среди полимеров по объёму потребления, с долей 26 % уступая только полиэтилену. Доля занимающего 3-ю позицию поливинилхлорида (18 %) сокращается в пользу полипропилена. 76 % мирового потребления полипропилена приходится на гомополипропилен, остальное на сополимеры [2] . В России потребление полипропилена выросло с 250 тыс. т в 2002 году до 880 тыс. т в 2012 году [1] , при этом остаётся на довольно низком уровне: 1,6 % от мирового [3] или 6 кг на человека в год против 18 кг/чел. в Западной Европе, 17 кг/чел. в США и 12 кг/чел. в Китае [2] .

В мире наблюдается перепроизводство полипропилена: сейчас переизбыток оценивается в размере 7,4 млн тонн в год [1] , в 2015 году при ожидаемом объёме мирового потребления 66 млн т производственные мощности составят 79 млн т [3] .

ТОП-5 крупнейших производителей полипропилена в мире (на 2011 год) [4]

Номер Компания Страна Производственные
мощности (тыс. тонн)
Доля мирового
рынка (%)
1 LyondellBasell Нидерланды 6 471 11,24
2 Sinopec Китай 4 930 6,37
3 SABIC Саудовская Аравия 3 455 5,13
4 PetroChina Китай 3 038 4,69
5 Braskem Бразилия 2 814 4,60

Российское производство полипропилена началось в 1981 году на Томском нефтехимическом комбинате (ныне «Сибур»). В 1990-е годы установки по производству полипропилена были построены на Московском НПЗ («Газпром нефть» и «Сибур») и «Уфаоргсинтез» («Башнефть»). В 2007 году производство полипропилена открылось на будённовском Ставролене («Лукойл»), а в 2013 году на омском Полиоме [2] .

Крупнейшее российское производство полипропилена открылось 15 октября 2013 года — это принадлежащий «Сибур» завод «Тобольск-Полимер» [1] [2] . В момент запуска тобольского завода он входил в пятёрку самых мощных в мире (ещё два завода имели такую же мощность) [2] [5] . Предприятие рассчитано на производство 510 тыс. т пропилена в год методом дегидрирования пропана (подрядчик Tecnimont, оборудование UOP), получаемого на Тобольском нефтехимическом комбинате, и последующее производство из него 500 тыс. т полипропилена в год (подрядчик Linde, оборудование Ineos) [1] [4] . Мощности прочих российских заводов по выпуску полипропилена не превышают 250 тыс. т в год [2] . «Тобольск-Полимер» специализируется на выпуске гомополипропилена, в то время как производство сополимеров «Сибур» решил сосредоточить на Томском НХК и Московском НПЗ [4] .

В 2015 году в России было произведено 1275 тыс. тонн полипропилена, при этом экспорт составил 350 тыс. тонн. [6] [7]

Ссылка на основную публикацию
Чертежи арок из гипсокартона
Изящная арка – элемент архитектуры, которые способен сделать любой интерьер изысканным и неповторимым. Правильно выбранная конструкция арки позволит ей стать...
Чем украсить стол в гостиной
Ваша давняя мечта сбылась: вы отремонтировали гостиную. Дело осталось за малым – обустроить уютное и эргономичное пространство, которое бы с...
Чем уплотнить газовое резьбовое соединение
Любое резьбовое соединение в отоплении или водоснабжении требует применения различных средств герметизации. Без них резьбовое соединение просто начинает подтекать, что...
Чертежи деревянных лодок из досок
Иметь собственную лодку мечтают не только охотники и рыбаки. Кому не хочется в жаркие дни совершить прогулку по воде, при...
Adblock detector