Основные характеристики и применение полипропилена

Полипропилен – что это такое?

Полипропилен – твердый пластик, который применяется в большинстве сфер промышленности и производства. Термопластичный полимер имеет маркировку «РР». Востребованность материала обусловлена его химическими и физико-механическими свойствами. По объему потребления пластик занимает 2-е место, лишь немного уступая полиэтилену.

Как получают полипропилен?

Твердый белый пластик получают путем полимеризации пропилена или пропена. С химической точки зрения РР является полиолефином. Вещество синтезировали в 1954. В лаборатории органической химии итальянец Джулио Натта и немец Карл Циглер провели первый в истории контролируемый процесс полимеризации пропена и получили новый кристаллический материал.

Не прошло и трех лет, как полипропилен стал одним из основных пластиков на планете.  Промышленное производство материала началось в Италии. Сегодня большую часть РР на мировой рынок поставляют американские, австрийские, российские компании и корпорации из Саудовской Аравии.

Получают современный полипропилен теми же методами, что и в середине ХХ века. Мономерный пропен полимеризуют с участием металлоценовых катализаторов или катализаторов Циглера – Натта. Производители постоянно работают над улучшением эксплуатационных свойств. Для этого в состав вводятся различные вещества в небольших количествах (стекловолокно, углерод, карбонат кальция, глина, тальк).

Области применения полипропилена

Чемпионом среди конструкционных пластмасс полипропилен делает его безопасность (материал нетоксичен для человека), функциональность, низкая себестоимость. Также большое значение имеет перспективность применения РР в качестве сырья. На его основе изготавливают модифицированные материалы. Технологичность утилизации, переработки – еще одно преимущество полипропилена.

Применяется материал во множестве отраслей. Без него сегодня сложно представить автомобилестроение, производство упаковки и мебели, товаров широкого потребления. В электронике, электротехнике, текстильном производстве тоже используется стандартный и модифицированный РР. Особое значение материал имеет для промышленности в целом. Антикоррозийные свойства листового полипропилена позволяют делать из него трубную продукцию, емкости для хранения, оборотную тару и упаковку.

Основные и дополнительные характеристики материала

Характеристики полипропилена зависят от вида материала. Возьмем, например, температуру плавления. Она находится в диапазоне 135-165 °C. При меньшей температуре плавится сополимер, при большей – гомополимер. О том, чем один отличается от другого, читайте ниже.

Плотность у пластиков, изготовленных на основе РР, тоже разная – 0,898 до 0,908 г/см3.

Другие характеристики являются общими, и от вида полипропилена почти не зависят. Пластики с маркировкой РР отличаются водонепроницаемостью, являются диэлектриками, практически не чувствительны к биологическому загрязнению. Но при этом они горючи. Это важно учитывать, используя изделия из полипропилена в строительстве и промышленном производстве. 

У листового РР есть еще несколько особенностей. Материал проявляет слабую адгезию к лакам краскам,  трескается на морозе ниже -20 °C, разрушается под воздействием ультрафиолета.

Все свойства полипропилена

Пластик практически универсален. Он эксплуатируется в широком диапазоне температур – от -20 °C до +120-140 °C. Материал выдерживает кипячение, стерилизацию паром. Это позволяет использовать его в пищевой, медицинской промышленности.

Листы полипропилена сохраняют прочность при многократном изгибе. Они обладают электроизоляционными свойствами. Также материал химически устойчив. Полипропилен не растворяется в органических растворителях при обычных условиях. Для начала химической реакции нужна повышенная температура. Устойчив РР к растительными и минеральным маслам, растворам солей, щелочам, кислотам.

Пластик легко перерабатывается и модифицируется. Его можно окрашивать в массе, стабилизировать в отношении реакции на ультрафиолет и кислород. Также можно повысить морозостойкость полипропилена. Для этого проводится сополимеризация с введением этилена в молекулу вещества.

Виды полипропиленовых листов

Листы полипропилена отличаются прочностью, упругостью и пластичностью. Физико-механические свойства материала обусловлены достаточно низкой плотностью. Она позволяет сохранять пластичность без потери прочностных характеристик.

Листовые материалы представлены в широком ассортименте. Каждый из них имеет свои особенности. Что касается общих характеристик, к ним относятся биостойкость, гигиеничность, экологичность, водостойкость.

Блокс

Блоксом называют 2-й тип полипропилена. Он отличается высокой морозостойкостью (выдерживает до -35 °C) и ударостойкостью. Блокс – модифицированный листовой полипропилен. В качестве модификатора используются звенья этилена. Их количество в молекуле РР определяет физико-механические, эксплуатационные свойства блокса.

Из пластика такого типа делают емкости для хранения, бассейны, насыпные бункеры и другие емкости, смесители, гальванические ванны, детали кузова автомобилей, детали окон, корпуса трансформаторов, емкости и дозаторы для пищевой промышленности.

Вспененный

Полипропилен отличается пористой структурой. Производятся вспененные листы методом экструзии. Поризация происходит только в средней части материала. За счет нее уменьшается плотность и вес листа. По эксплуатационным характеристикам вспененный полипропилен идентичен монолитному, но он значительно дешевле.

Применяется материал во многих сферах, включая строительство. Здесь он вовсе незаменим. Пластик не ржавеет как металл, не гниет как дерево, не впитывает влагу. Он также весит значительно меньше других материалов. Что касается обработки, для вспененного РР рекомендована полифузионная сварка.

Сотовый

Полипропиленовые соты – сэндвич из двух тонких листов с ячеистой структурой посредине. Материал востребован в дизайне, полиграфии, строительстве, производстве упаковки. Сотовый лист отличается небольшим весом (он легче воды), гибкостью, эластичностью при вполне достойной прочности. Его физико-механическими и эксплуатационными свойствами обусловлена сфера применения. Из полипропиленовых сот делают рекламные конструкции, внешнюю, внутреннюю отделку (пластиковые панели), короба, ящики и многое другое.

Тонкий

Тонкий лист незаменим для пищевой промышленности и рекламной индустрии. Из материала толщиной 0,18-0,8 мм делают упаковку для кондитерских изделий и других продуктов, упаковку для парфюмерии, косметики, пакеты, подарочные коробки, рекламные воблеры и постеры, фотоальбомы и многое другое.

Также тонкий полипропилен используется в производстве канцелярии. Из него изготавливают различную продукцию, от портфелей и блокнотов, папок до закладок, обложек, корзин для бумаг.

Гомополимер

Пластик с одинаковыми мономерными звеньями в структуре – самый твердый из полипропиленов. При этом он гнется, и при изгибе сохраняет прочность.

На основе гомополимера изготавливается модифицированный пластик. В зависимости от добавок, он может обладать разными свойствами: прозрачностью, огнестойкостью, антистатическим эффектом. Такой полипропилен широко применяется, например, в электротехнике. 

Методы обработки полипропилена

В производстве изделий из РР применяется большинство методов промышленной обработки. Полипропилен подходит для экструзии, ротационной формовки, прессования, экструзионно-раздувной формовки, литья под давлением.

Чаще всего изделия из этого пластика изготавливаются методами экструзии и литья. Продуктами экструзии являются изоляционные материалы, трубы, плоскощелевые пленки. Литьевой метод применяется в производстве форм и тары различного назначения.

Полипропилен подходит для рециклинга. Пускать в переработку пластик можно до 4 раз. Вторичный полимер применяется при изготовлении хозяйственного инвентаря, элементов сигнального освещения, корпусов АКБ и т.п. При рециклинге можно использовать как 100% вторичный ресурс, так и смесь переработанного пластика с первичным.

Листы полипропилена могут обрабатываться механически. Их строгают, сверлят, пилят, режут. Для работы с материалом используются деревообрабатывающие, лазерные, фрезеровальные станки. Для скрепления деталей изделий между собой применяются методы ультразвуковой, полифузионной сварки, нагрев с помощью строительного фена. Скрепление механическим способом тоже возможно. Пластик соединяют скобами, заклепками, болтами.

Что делают из полипропилена?

Пластик незаменим во многих сферах, прежде всего, в производстве упаковки и тары. Прозрачность тонкого полипропилена, высокая прочность, надежные барьерные свойства, доступная цена делают его материалом выбора для жесткой и гибкой упаковки. Маркировку РР можно увидеть на бутылках, канистрах, других емкостях, контейнерах и ящиках. Также из полипропилена делают одноразовые предметы и их элементы (от детских подгузников до крышек для бутылок), термоусадочную пленку, упаковочную рулонную пленку.

В секторе потребительских товаров РР можно встретить в игрушках, посуде, различных приборах, мебели, бытовой технике. В автомобилестроении полипропилен, благодаря ударной вязкости и жесткости тоже получил широкое применение. Из него делают отделочные элементы, бамперы, приборные панели, боковые молдинги, поддоны, корпуса АКБ.

Благодаря биологической и химической стойкости полипропилен – находка для медицинской промышленности. Материал используется в производстве элементов диагностического оборудования, контейнеров различного назначения (от таблетниц до тары для биологических отходов), бутылочной и пробирной продукции, одноразовых шприцов.

Полипропилен – многофункциональный пластик. Он практичен, податлив в обработке, прочен, надежен и стоит недорого. Идеальный материал, если правильно подобрать тип листа и использовать с учетом рекомендаций производителя.