Пропилен что это за материал
Полипропилен — что это такое: характеристики, описание и свойства
Стремительное развитие химической отрасли подарило множество новых материалов текстильной промышленности. Синтетические волокна применяют для изготовления различных полотен, в том числе технического назначения. Главным плюсом использования является стоимость сырья в отличие от натуральных компонентов, требующих специальных ресурсов и дополнительных трудозатрат.
Полипропилен, что это за материал и где применяется, полезно знать каждому обывателю. Важно заметить, что это одно из самых распространенных нетканых полотен, дешевых и популярных. Относится к группе синтетических полимеров.
Описание
Полипропилен — это многофункциональный материал, применяемый в производстве изделий технического назначения и в качестве обивки. Обозначается аббревиатурой РР.
Техническая ткань плотная на ощупь, в зависимости от вида имеет разную фактуру и плотность. Одним из примеров является полипропиленовое полотно, из которого изготавливают мешки для расфасовки сахара. Материал влагоустойчивый, способен выдерживать низкие температуры до — 70°С. Верхний предел плюсовых температур обозначен отметкой в + 60°С. При показаниях в + 160°С синтетическая нить плавится.
Модификации волокон, предназначенные для использования в текстильной промышленности, обладают упругостью и малым удельным весом (ПП не тонет в воде). Показатели износостойкости и механической прочности данных материалов средние и ниже. Текстиль устойчив к воздействию химических реагентов, но уязвим перед УФ — лучами.
Производство PP ткани
Нить полипропилена изготавливается путем экструдирования или литья с надувом расплавленного сырья (при температуре 100°С) с последующим охлаждением в воздушной камере и намоткой на бобины. На заключительном этапе волокна нарезают по заданным параметрам.
В процессе производства получают 2 вида синтетических нитей: филаментную (скрученную из сверхтонких волокон) и штапельную. Полотно ПП изготавливают путем склеивания или прессования (проходит через нагретые каландровые валки). В некоторых случаях применяются волокна непрерывной длины (например, при изготовлении спандоба).
Для изготовления обивочных тканей, автомобильных чехлов и ковров РР в чистом виде применяют редко. К волокнам полимера добавляют другие синтетические компоненты (полиэстер, полиамид и др.).
Состав и формула материала
Полипропиленовое волокно получают из нефтепродуктов путем каталитического или термического крекинга. Гранулы вещества производят способом полимеризации пропилена. Мономер извлекают из сырой нефти в газообразном состоянии, затем подвергают процессу цепной полимеризации в присутствии катализатора (титан-хлор-алюминий). Технология предусматривает определенные температурные условия (94 – 96°С) и давление в 30 атм.
Спустя 8 часов в результате полимеризации получают твердый пластичный материал в виде гранул. С помощью высокотемпературного воздействия получают пропиленовую смолу, смешивают ее с наполнителями, красителями, пластификаторами и стабилизаторами. Из полученного сырья после охлаждения производят гранулы или слитки.
Химическая формула полипропилена выглядит так: (C₃H₆)n или (nCH2=CH(CH3) → [-CH2-CH(CH3)-]n). Наиболее известными предприятиями, производящими РР являются Borealis, СИБУР, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell, SABIC и др.
Характеристики
Чтобы разобраться в вопросе: РР материал, что это, необходимо изучить технические характеристики и описание основных свойств.
Свойства
Показатели
| Сторона | Двухлицевые полотна |
| Способы окрашивания | Гладкокрашеные однотонные |
| Производитель | Россия, КНР |
| Стандартизация | ГОСТ 26996 – 86 |
| Цена | Низкая |
Вреден ли полипропилен
Применение пропилена в различных обусловлено безопасностью материала. РР при правильном обращении, уходе и утилизации не представляет опасности для здоровья человека и окружающей среды.
Из ПП производят предметы гигиены, медицинского назначения и пластиковую посуду. Аллергические реакции, вызываемые полипропиленовыми полотнами, встречаются редко.
При нагревании вышеуказанного параметра и в процессе получения волокон сырье выделяет вредные вещества: фенолы, летучие фракции формальдегида, соли тяжелых металлов и др. Поэтому к производственным условиям предъявляют особые требования. В посуде из легкого пластика нельзя разогревать еду и использовать пищевые контейнеры РР для длительного хранения продуктов.
Чем ПВХ отличается от полипропилена
Нетканый полипропилен широко используется для разных хозяйственных нужд. Материал применяют в строительстве, медицине, в ковровом производстве. Его применяют в качестве добавок в бетонные смеси, для изготовления армирующей сетки. Используют как кровельный рулонный материал и изолятор (для оплетки кабельных элементов).
Альтернативным недорогим вариантом считается ПВХ. Благодаря добавочным компонентам (пластификаторы, стабилизаторы, наполнители) полипропилен по свойствам превосходит поливинилхлорид: обладает меньшим растяжением при нагреве и сжимаемостью при охлаждении, демонстрирует повышенную плотность и устойчивость к механическим повреждениям.
Производители синтетического нетканого полотна предлагает потребителям несколько видов ПП:
Все виды нетканого и тканного РР подлежат вторичному использованию. Главным недостатком полипропилена является неспособность к разложению в естественных условиях.
Применение
С середины прошлого столетия полипропиленовые волокна стали использовать в изготовлении полотен для пошива спортивной одежды и термобелья. В экстремальных условиях при пожарах и взрывах ткань начинала плавиться, и способствовала получению опасных для жизни ожогов. Поэтому от инновационной идеи пришлось отказаться. В настоящее время термобелье из РР используют редко. Его не рекомендуется носить длительное время.
Материал используют в разных сферах и производят из него такие вещи:
Рекомендации в уходе
Полипропиленовая ткань является материей технического назначения. Она не требует ухода. В некоторых случаях загрязнения при необходимости удаляю влажной мягкой губкой. Вещи одноразового использования выбрасывают после применения.
Важно помнить, что температура воды для обработки изделий из РР не должна превышать 60 градусов. Не рекомендуется применять отбеливающие средства.
Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!
Полипропилен: свойства и применение материала
Полипропилен – твердое вещество белого цвета, является продуктом полимеризации пропилена и принадлежит к классу полиолефинов. Проще говоря, это пластиковый полимер с широкой областью применения. Сегодня он является наиболее востребованным современным пластиком, благодаря своим отличным потребительским свойствам и универсальностью использования.
Материал получают из пропилена, формула которого C3H6, в результате реакции между пропеном и катализатором Циглера-Натта. Таким образом, его химическая формула выглядит так – (C3H6)*n. Сегодня существует несколько разновидностей этого вещества, все они имеют одну формулу, но отличаются пространственной структурой: изотактический, синдиотактический, атактический.
Для каждого из них характерны свои физические и химические свойства. Например, атактический полимер характеризуется текучестью и низкой температурой плавления, а изотактический, наоборот, упругий и плотный, плавится при 170 градусов Цельсия.
Содержание:
Технические характеристики
Сегодня полипропилен занимает второе место на мировом рынке по объему потребления, немного уступая полиэтилену.
Рассмотрим его физические и химические характеристики, которые непосредственно влияют на сферу применения.
Основные физические свойства
Химические характеристики
Основные технические характеристики и свойства полипропилена представлены в таблице.
Сфера применения
Получение полимерных материалов в свое время было настоящим прорывом. Низкая себестоимость и отличные физические и химические свойства полипропилена способствовали развитию многих отраслей промышленности. Благодаря внедрению новых технологий удалось повысить эффективность производства, заменить многие дорогостоящие материалы более современными и прогрессивными.
Полипропилен послужил основой для получения множества модифицированных материалов, среди них высокопрочные пластики и смесевые термоэластопласты.
Новые высокотехнологичные материалы являются экологически чистыми и легко подвергаются переработке и утилизации.
Все это способствует тому, что полипропилен постепенно вытесняет с рынка такие материалы, как поливинилхлорид, АБС-пластик, полистирол и другие. Широко используется во всех ключевых отраслях современной мировой экономики: электронике, машиностроении, строительстве и многих других. Во многом по этой причине полипропилен получил народное название «король пластмасс». И хотя пока он не является лидером в своем сегменте, постепенно сфера его применения расширяется.
Упаковочные материалы и полипропиленовые волокна
Полипропилен широко применяется в упаковке. Например, полипропиленовые пленки, пожалуй, самый популярный упаковочный материал в мире. В чем-то они схожи с полиэтиленом, но по некоторым параметрам даже превосходят его. Главные преимущества полипропиленовой пленки над полиэтиленовой заключаются в следующем:
Не так давно на рынке появились так называемые ориентированные пленки, особая технология производства позволила значительно улучшить и без того превосходные качества полипропиленовых пленок. Например, прозрачность ориентированной пленки в четыре раза лучше, чем у обычного полипропиленового материала.
В последние годы полипропилен стал часто использоваться при производстве пластиковой тары – бутылок, банок и других емкостей, а также крышек для них. Кроме этого его используют для производства различных контейнеров и емкостей для перевозки химикатов.
Низкая себестоимость полипропиленовых волокон обеспечила им широкое распространение в текстильной промышленности.
Имея невысокую стоимость, при этом они отличаются высокой прочностью и хорошей эластичностью. Еще одним достоинством этих синтетических волокон является превосходная термостойкость. Единственным, но существенным их недостатком является чувствительность к ультрафиолету, что несколько тормозит повсеместное распространение полипропиленовых волокон.
Применение в машиностроении и электронике
Широкому использованию материала в машиностроении, автомобилестроении и строительстве способствовала его высокая износостойкость. Многие комплектующие для бытовой техники – холодильников, пылесосов, стиральных машин, производятся из полипропилена. При производстве автомобилей также используется этот синтетический материал. В частности, из него делают детали салона, бамперы, амортизаторы и многое другое.
В электронике из него производят корпусы телевизоров, телефонов, катушки, патроны ламп, элементы выключателей – перечислить все просто не представляется возможным. Проще сказать, что полипропилен окружает нас повсюду в повседневной жизни.
Использование в медицине
В медицине полипропилен стали использовать, благодаря его устойчивости при высоких температурах. Что это дает? Произведенные из него изделия могут выдерживать стерилизацию при любых условиях, поэтому из полипропилена производят шприцы, ингаляторы и массу другого медицинского инструментария и оборудования. Кроме того, его применяют при производстве медицинской упаковки. Экологическая безопасность этого материала также способствовала его широкому распространению в медицине.
Товары для детей
Исключительная безопасность материала позволяет использовать его для производства детских товаров.
Посуда, бытовые принадлежности, игрушки и множество другой продукции для самых маленьких изготавливаются из полипропилена.
Сочетание нескольких его свойств – экологичность, высокая износостойкость, прочность обуславливают его широкое применение в быту.
Мировое потребление полипропилена увеличивается с каждым годом. Его доля в производстве товаров народного потребления неуклонно растет. Он постепенно захватывает новые сегменты рынка, вытесняя менее технологичные полимеры, прежде всего, полистирол и ПВХ. Уступая по такому показателю как экологичность, они постепенно сдают свои позиции на мировом рынке. Под влиянием общественности европейские законодатели медленно, но верно расчищают дорогу новых технологиям. Такие важные показатели как нетоксичность и легкая утилизация уверенно выводят его в лидеры.
Еще одним немаловажным фактором, способствующим росту популярности вещества, является низкая по сравнению с конкурентами цена. Себестоимость является определяющим критерием при производстве любой продукции, и поэтому производители все чаще обращают свое внимание в сторону более дешевых и технологичных материалов.
Перспективы у этого высокотехнологичного материала весьма радужные. Очевидно, что его процент в мировом потреблении будет увеличиваться. Этому способствуют и постоянные исследования, и появление новых технологий и модификаций полипропилена. С большей долей вероятности, так будет продолжаться пока не появятся более совершенные синтетические материалы, но даже тогда пропилен будет широко использоваться в промышленности и народном хозяйстве.
Полипропилен
Понятие и общие сведения
Полипропилен (ПП, PP) – один из самых широко применяемых полимеров в мире (находится на втором месте после полиэтилена). Он обладает хорошим внешним видом, электроизоляционными характеристиками, стойкостью к химикатам, водостойкостью и т.д, а также отлично перерабатывается в изделия в широком технологическом диапазоне температур. Полипропилен относится к классу полиолефинов.
ПП синтезируют из пропилена (пропена), который является вторым в ряду ненасыщенных алифатических углеводородов после этилена и представляет собой бесцветный горючий газ. Полимеризацию проводят по радикальному механизму в массе или в растворе. Реакция проходит в присутствии катализаторов Циглера-Натта по схеме, изображенной на рис.1.
Рис 1. Реакция синтеза ПП
После получения полипропилен проходит сушку, смешение со стабилизаторами, при необходимости с пигментами, а и затем его подвергают грануляции. Обычно полипропилены выпускаются в форме гранул округлой формы диаметром 2-5 мм. Существует несколько подклассов полипропилена, обладающих одним химическим составом, но разными пространственными структурами: изотактический, синдиотактический, атактический. Каждый вид ПП обладает своими уникальными физическо-механическими и химическими характеристиками.
Полипропилен на сегодняшний день выпускается под брендами Бален, Sibex, Липол, Новолен, Туркменплен, Hostalen, Moplen, Seetec, а также существуют многочисленные марки, в которых материал называется просто PP. Производство полипропиленов в больших объемах существует как в России и СНГ (выпускают СИБУР, Лукойл, Роснефть, Нижнекамскнефтехим, Туркменбашинский НПЗ, УзКор Кемикал, Socar и т.д.), так и практически во всех ведущих мировых нефтехимических компаниях.
В последние годы полипропилен стал широко применяться не в виде гомополимера, хотя объемы его производства по-прежнему колоссальные, а в виде рандом- и блок-сополимеров с этиленом. Введение этиленовых звеньев позволяет придать полипропилену большой спектр полезных свойств, которые гомополимер не имеет, например улучшить его прочностные данные, расширить диапазон температур эксплуатации.
Свойства
Основные характеристики полипропиленов:
— плотность 900-930 кг/куб.м (для атактического полимера ниже), самая низкая для пластмасс;
— линейная усадка около 1,5-2,0 процентов;
— кристаллизующийся полимер со степенью кристалличности до 75 процентов;
— температура плавления около 170 градусов С;
— температура деструкции около 300 градусов С;
— ПТР (индекс текучести расплава) по ГОСТ Т=230 градусов, груз 2,16 кг, в зависимости от марки от 0,2 до 75 г/10 мин;
— хорошие экономические показатели.
— хорошая водостойкость при температуре ниже 130 градусов С;
— хорошая стойкость к агрессивным химикатам, в т.ч. кислотам (кроме самых сильных) и щелочам;
— некоторые марки сертифицированы для контакта с пищей;
— некоторые марки сертифицированы как медицинские.
— полипропилен гомополимер хрупкий при отрицательной температуре и легко разрушается в случае механического воздействия;
— сополимеры с этиленом более эластичны, в том числе на морозе;
— слабая теплопроводность около 0,15 Вт/(м*К);
— хорошая прозрачность в виде тонкой пленки, для сополимеров справедливо и для более толстостенных изделий;
— теплостойкость по Вика 95-1100С;
— хорошая ударная вязкость и износостойкость.
— максимальная температура использования 120-140 градусов С;
— окисление в присутствии кислорода при Т более 100 градусов С;
Доказана экологичность полипропилена и его безопасность для человека и живых организмов ввиду полной химической инертности. Ввиду этого полипропилены широко применяется при производстве изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и водой.
Виды и марочный ассортимент
Каждый описанный ранее вид полимера подразделяется на многочисленные марки и группы по методам переработки: экструзионный, выдувной, литьевой и т.п. Кроме того, производится огромный ассортимент компаундов и наполненных марок полипропиленов. Главные его виды и наиболее распространенные марки ПП и его сополимеров представлены ниже.
Гомополимер пропилена (PP homopolymer, PP HO, PPHP, PPH), изотактический полипропилен;
ПП блок сополимер (PP block-copolymer, PP impact copolymer, PP CO, PPCP);
Полипропилен стат или рандом сополимер (PP random copolymer);
Прочие более редко используемые виды чистого полимера: атактический, синдиотактический, металлоценовый, сшитый и т.д.
Наполненные марки полипропиленов: стеклонаполненные, минералонаполненные, ДПК, прочие.
Термоэластопласты или эластомеры на базе ПП (смесевые, вулканизированные, «реакторные»).
Помимо отношения к тому или иному типу, любая марка полимера включает данные о его текучести, которые определяют его применимость к методам переработки. Например «Бален 01003» означает, что показатель текучести марки 0,3 г/10 мин, что обуславливает применение марки в экструзии. О таком полипропилене говорят, что это – «трубная марка». Аналогичный ПП того же производителя «Бален 01270» имеет ПТР около 27 г/10 мин, что однозначно говорит о возможности использования для литья под давлением. Зарубежные и современные отечественные марки полипропиленов не содержат данные о текучести в своем названии, тем не менее, значение ПТР строго регламентируется для каждой из них.
Переработка
Полипропилен можно перерабатывать всеми основными методами, это один из самых не капризных с точки зрения переработки пластиков. Для производства из него изделий не требуется использования специализированного иди нестандартного оборудования. Достаточно применять стандартизированные машины и оснастку.
Экструзией из полипропилена получают трубы различного назначения, листы, сотовый ПП и другие профили, пленки. Самый высокотехнологичный из этих процессов является получение биаксиально-ориентированной полипропиленовой (БОПП) пленки. Суть процесса сводится к тому, что после выхода из экструдера пленка растягивается сначала в продольном направлении, а потом в поперечном. Причем степень вытяжки по обеим осям может достигать десяти и более раз. БОПП пленки применяются сейчас повсеместно, но больше всего они подходят для упаковки пищевых продуктов, в том числе скоропортящихся. Существует окрашенная, металлизированная, ламинированная и т.д. полипропиленовая пленка.
Рис.2. Линия по выпуску БОПП
Литьем под давлением из ПП и его модификаций получают товары для буквально всех отраслей: автомобильные и строительные детали, упаковочные материалы, товары для дома и сада, детские товары, некоторые конструкционные изделия и т.д. Литье производится на стандартных термопластавтоматах и охлаждаемых пресс-формах. Полипропилену подходят и специальные виды литья – с использованием би- и многокомпонентной оснастки, ротационных машин, вспенивателей (порофоров), литья с газом, каскадного литья, сэндвич-технологии и т.д.
Полипропилен перерабатывают и прочими методами. Экструзией и инжекцией с раздувом выпускают емкости, бочки и бутылки. Пневмо- и вакуумформованием из экструдированных листов получают одноразовую посуду, стаканы, упаковку. Некоторые марки полипропилена подходят для ротационного формования. Его можно достаточно легко сваривать, штамповать и т.п. Для окраски изделий применяются специально разработанные марки суперконцентратов пигментов, имеющие полипропилен в виде матрицы, однако в большинстве случаев для окраски в массе подходят универсальные, сделанных на базе низкомолекулярного ПЭ или сэвилена.
Применение
Легкий, прочный и относительно дешевый материал пришелся по душе разным отраслям и вызвал бурный рост потребления полимеров. Мало того, полипропилен является удачной альтернативой более дорогим и сложным пластмассам во многих областях применения. Он вытесняет некогда более популярные ПВХ, АБС-пластик, полистирол и прочие полимерные материалы. Не так давно ПП обогнал ПВХ по мировому потреблению.
Полипропилен в больших количествах потребляется для производства упаковки. Помимо описанных ранее и имеющих превосходные эксплуатационные данные полипропиленовых пленок, из него с недавних пор производят множество видов полимерной тары. Бутылки, банки, канистры, контейнеры для упаковки химикатов, другие емкости и укупорочные средства приходят на замену и становятся выгоднее таких же полиэтиленовых.
Широко применяется полипропилен в машиностроении, автопроме и строительной индустрии. Из него изготавливают на сегодняшний день почти все детали экстерьера автомобилей (используя специальные ударопрочные компаунды), многочисленные компоненты бытовой техники и электроники, большую часть повседневных товаров для дома. Кухонная утварь, товары для гаража, сада, ванной комнаты, набирающие популярность ящики для хранения – всё это изготавливается из полипропиленов. Столь необходимые на сегодняшний день многочисленные баки для раздельного сбора мусора – также.
Рис.3. Ящики для хранения – современное применение ПП в литье
Полипропилен уже достаточно широко применяется и в медицине. Основное его преимущество помимо низкой стоимости – стойкость к высоким температурам. Полипропиленовые детали хорошо стерилизуются, выдерживают кипячение и обработку паром. Всем известны одноразовые полипропиленовые шприцы, ингаляторы, катетеры и т.п. Немаловажный факт для медицинского применения – экологическая безопасность ПП.
То же самое можно сказать об использовании полимера для выпуска товаров для детей, в том числе самых маленьких. Посуда, игрушки, товары для ванной, корпуса различных приспособлений и большое разнообразие другой детской продукции производится благодаря полипропилену.
Мировое и российское производство ПП (а также выпуск в постсоветских странах) постоянно растет. И всем этим миллионам тонн находится применение. Низкая цена и высокая экологичность способствуют тому, что полипропилен отвоевывает доли рынков у не таких технологичных и менее безопасных материалов. Появление с каждым годом новых модификаций и полипропиленовых компаундов делают сферу его применения еще шире.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий