Полипропилен: характеристики, свойства и применение

Главная
Полезные материалы
Виды полипропиленовых труб

Последние статьи

Покупай дешевле! Скидки и акции в нашей рассылке!

СантехСтандарт192289РоссияЛен. областьСанкт-Петербургул. Софийская, д. 72(812) 777-05-80

Виды полипропиленовых труб

Что объединяет различные виды полипропиленовых труб? Какие виды полипропиленовых труб существуют? Какие виды полипропиленовых труб используются при монтаже водопроводных и отопительных систем? Какие виды полипропиленовых труб используются при монтаже канализационных систем? Какие виды фитингов для полипропиленовых труб существуют?

Информация

2017-08-23

СантехСтандарт Вся продукция производится на современном высокотехнологичном оборудовании в соответствии с международными стандартами качества. Соответствие товара заявленным характеристикам обеспечивается обязательным входным контролем комплектующих и сырья, а также контролем качества и тестированием продукции на всех этапах производства. 192289РоссияЛен. областьСанкт-Петербургул. Софийская, д. 72(812) 777-05-80https://santehstandart.com/

Виды полипропиленовых труб и их применение в различных инженерных системах

Полипропилен – это продукт химического производства, термопластичное синтетическое вещество, которое изготавливают методом полимеризации пропена (пропилена). Выпускается в виде порошкообразных окрашенных или неокрашенных гранул, относится к классу полиолефинов. Подлежит вторичной переработке и дальнейшему использованию.

В настоящее время на его основе производится широкий ассортимент высокотехнологичной продукции (изделия технического и народного назначения). Полипропилен нашел применение в:

электронике, электротехнике;
медицинской и строительной сфере;
автомобилестроении;
полиграфии;
мебельной промышленности;
приборостроении;
производстве упаковки, тары, пластиковой посуды и других областях.

Полипропилен: химические свойства, преимущества, недостатки

Наименование

Показатели

Плотность полипропилена

0,90-0,92 (г/см3)

Теплопроводность полипропилена

0,00033 кал/сек (см×град)

Срок годности полипропилена

3 года

Удельный вес полипропилена

0,91 (г/см3)

Степень полимеризации полипропилена

Зависит от молекулярной массы вещества

Средняя относительная молекулярная масса полипропилена

(75-300)•103

Удельная теплоемкость полипропилена

0,40-0,50 (кал/(г·°C))

Показатель текучести расплава полипропилена

≤0-15—25 (г/10 мин)

Коэффициент трения полипропилена

0,30-0,40 (µ) (по металлу)

Низшая теплота сгорания полипропилена

43,0 МДж/кг

Теплота сгорания полипропилена

46,5 МДж/кг

Коэффициент линейного расширения полипропилена

0,15 мм/мК

Диэлектрическая проницаемость полипропилена

2,2 (при 106 Гц)

Морозостойкость полипропилена

не ниже -5 (°C)

Синтетический пластик, помимо отличных электроизоляционных свойств, отличается такими преимуществами, как:

высокая прочность;
эластичность;
износоустойчивость;
паронепроницаемость (может подвергаться горячей стерилизации);
низкое влагопоглощение;
нетоксичность;
прозрачность;
легкость обработки.

Полипропилен имеет высокую химическую устойчивость к воздействию растворов солей, щелочей, кислот, растительных масел и других неорганических соединений. Легко кристаллизуется, перерабатывается, смешивается с красителями, поддается сварке. Изделия из полимерного пластика не меняют форму и эксплуатационные свойства под воздействием горячей воды и пара.

Недостатки полипропилена – низкая морозостойкость, чувствительность к ультрафиолету. При повышенной температуре может набухать в эфире, бензоле, четыреххлористом углероде. Технические качества пластика повышаются путем введения соответствующих стабилизаторов.

Важно: при контакте с медью синтетический материал образует сколы, трещины, при низких температурах повышается его хрупкость.

В зависимости от технологии производства полипропилен имеет разные физические свойства и область применения. Его подразделяют на:

атактический;
синдиотактический;
изотактический.

Атактический – высокотекучий полипропилен схожий с каучуком. Может принимать жидкую или воскообразную форму за счет мягкости, пластичности, высокой температуре плавления. Легко подается модификациям, взаимодействует с различными химическими веществами. Считается побочным продуктом (отходом), поэтому чаще всего утилизируется. За счет окисления обладает хорошими перспективами в сфере производства битумных, клеевых материалов, водостойких составов, антикоррозийных покрытий. Около 2% современных химических производителей занимаются его переработкой.

Продукция, выпускаемая из окисленного атактического ПП:

строительные мастики для аэродромов;
полимерно-минеральные композиции;
битумно-полимерные вяжущие материалы;
клей для липких лент;
антикоррозийные грунтовки, водостойкие составы, шпатлевки;
многофункциональные добавки к дизельному топливу, смазочным маслам;
составы для резиновых смесей.

Синдиотактический – представитель полимеров с высоким сопротивлением к изгибу, износоустойчивостью. Используется при изготовлении игрушек, потребительских, медицинских товаров. На его основе получают волокно. Требует добавления стабилизаторов, чувствителен к низкой температуре, дает небольшую усадку.

Изотактический – плотный, кристаллический материал с отличными механическими свойствами. Применяется при производстве строительных изделий, а также для холодного или горячего водоснабжения в качестве полимерных труб.

Готовые изделия из термопластичного пластика изготавливаются несколькими методами:

экструзия (канцелярские товары, упаковочные материалы, волокна, пленка, трубы);

выдув (косметические флаконы, фляжки, канистры, бочки, цистерны);

литье (фитинги, автозапчасти, бытовые изделия, пластиковая мебель);

вспенивание (изоляционные материалы);

ротоформование (септики, дорожные ограждения, детские игровые комплексы).

Где используется полипропилен?

Полимерный синтетический материал способен заменить дорогостоящие аналоги, позволяя уменьшить трудовые, материальные затраты. Поэтому его эффективно применяют в самых различных сферах.

Пищевая индустрия

При изготовлении пластиковых бутылок, посуды, крышек, пищевой пленки, упаковочных контейнеров (полимер обеспечивает низкий расход материала). Несмотря на то, что изделия имеют минимальную толщину, их форма остается прочной.

Искусственные нити

Из синтетического пластика получают прочные, термостойкие, эластичные волокна (из 1 кг вещества получают продукции больше, чем из такого же количества другого полимера). Недостатком специальных нитей считают их уязвимость перед ультрафиолетом. Введение модифицированных добавок позволяет повысить его химические свойства. Веревки, канаты, шпагаты эффективно применяются в области судостроения.

Машино и приборостроение

Высокая износостойкость материала обуславливает его широкое использование при производстве:

деталей для вентиляторов, систем охлаждения, пылесосов, холодильников;
блоков предохранителей;
амортизаторов;
фильтров;
баков для аккумуляторов;
уплотнителей кузовных деталей;
бамперов;
приборной панели;
напольных ковриков и пр.

Фармакология

Полипропилен успешно применяется в медицине – из него выпускают ингаляторы, шприцы и другие медицинские принадлежности, которые могут подвергаться паровой обработке (стерилизации):

пробирки;
бутылки для образцов и внутривенной инфузии;
ванночки;
чашки Петри;
контейнеры для таблеток;
элементы диагностических устройств.

Электроника

Термопластичный материал обеспечивает высокое качество:

изоляционных оболочек;
катушек;
телефонных аппаратов;
корпусов телевизоров, радиоприемников;
коммуникационных проводов.

Канализационные системы

днища шахт и резервуаров;
скребки;
трубы;
фитинги;
септики;
мобильные туалеты и пр.

Упаковка

Пленки из термопластичного полимера – популярный упаковочный материал с высокими эксплуатационными свойствами. Гибкие, прозрачные, легко свариваемые и нетоксичные пленки устойчивы к стерилизации и химическому воздействию, поэтому их ценность для медицинской и пищевой промышленности неоспорима.

Их используют в качестве мешков при фасовке фруктов, ягод, овощей, кондитерских и хлебобулочных изделий, сыпучих продуктов для транспортировки, хранения. Упаковка из ПП – удобна, вместительна, отличается малым весом.

Новшество в упаковочной индустрии – специально ориентированные пленки, которые обладают повышенными показателями прозрачности, жесткости, прочности и влагонепроницаемости. Глянцевая продукция успешно заменяет этикеточную бумагу.

Применение полипропилена в быту

пластиковая мебель;
ковры;
посуда;
клеенка;
игрушки;
ведра, тазы, горшки для цветов;
мыльницы;
ящики для овощей;
фляжки;
пакеты, мусорные мешки;
одноразовые подгузники и другие предметы домашнего обихода.

Современные производители останавливают выбор на ПП в качестве альтернативы другим материалам благодаря:

экологичности;
себестоимости;
легкости утилизации и повторной переработки.

Считается, что научный потенциал термопластичного синтетического вещества до конца не реализован.

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

Низкая плотность материала. Полипропилен имеет самую низкую плотность из всех пластмасс, что выгодно отличает его от более плотных аналогов.
Высокая прочность. Многочисленные эксперименты показали, что он выдерживает большую нагрузку, что намного превышает возможности полиэтилена.
Устойчивость к низким температурам. Полимер прекрасно справляется с отрицательными температурами, выдерживая – 10 градусов по Цельсию и более низкие температуры.
Устойчивость к высоким температурам. Выдерживает не только низкие, но и высокие температуры, его температура плавления составляет 160 – 170 градусов по Цельсию.
Устойчивость к резким перепадам температуры. Быстрая смена температурного режима также не страшна этому материалу. Хорошо выдерживает стремительный переход от минуса к плюсу и обратно.
Превосходные диэлектрические свойства. Высокая диэлектрическая константа вместе с большой диэлектрической прочностью обеспечивают широкие возможности его применения в качестве электроизоляционного материала.
Легкая обработка. Полипропилен легко поддается сварке, распилу, сверлению, хорошо гнется, что значительно расширяет возможности его применения в промышленности и быту.

Химические характеристики

Устойчивость к агрессии химических веществ. Эта особенность материала позволяет широко применять его для нужд химических предприятий. Он выдерживает воздействие раскаленного металла, различных кислот и испарений. В частности, это свойство используется при изготовлении воздуховодов и вентиляции для вредных производств.
Экологичность и безопасность для окружающей среды и человека. Многочисленные опыты доказали нетоксичность и абсолютную экологическую безопасность этого материала для окружающей среды и человека. Поэтому он используется при производстве емкостей для воды, а также различных жидкостей и сыпучих продуктов питания. Очень часто его применяют при строительстве сооружений для очистки воды.

Основные технические характеристики и свойства полипропилена представлены в таблице.

Основные свойства полипропилена
Плотность, г/см	0,90 – 0,92
Массовая доля изотактической фракции, %	95 – 98
Массовая доля атактической фракции, %	2 – 5
Предел прочности при разрыве, кг/см2	260 – 400
Относительное удлинение при разрыве, %	200 – 700
Температура плавления, Сº	160 – 170
Температура стеклования, Сº	-10… — 20
Степень кристалличности, %	50 – 75
Морозостойкость, Сº	— 10 и ниже
Теплопроводность, кал/сексмград	0,00033
Удельная теплоемкость, кал/г*град	0,40 – 0,50

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.

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:

лучшие показатели устойчивости к высоким температурам и агрессивным веществам;
отличные потребительские свойства – прозрачность, прочность, гибкость и экологичность;
лучшие презентационные характеристики.

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.

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.

Использование 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.

Гомополимер полипропилена (PP HO)

Гомополимер — полипропилен, у которого макромолекулы содержат одинаковые мономерные звенья. Это достаточно твердый полимер, имеющий при изгибе высокую прочность.

Самый распространенный метод модификации гомополимера полипропилена — это придание ему антистатического свойства с помощью специальных антистатических добавок. Эти добавки не дают налипать пыли на изделия из данного материала. Благодаря же введению таких добавок, как нуклеаторы, гомополимер становится прозрачным, что позволяет значительно расширить ассортимент изделий, производимых из данного вида полипропилена. Типичный гомополимер полипропилена — целлюлоза. Однако гомополимер, обладающий повышенной жесткостью и прозрачностью, при низкой температуре достаточно хрупок.

Введение добавок-антипиренов придает гомополимеру огнестойкость и существенно расширяет сферу его применения. Наиболее типичной областью применения огнестойкого полипропилена является электротехника.

Гомополимер полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механические свойства полипропилена не изменяются.

Металлоценовый полипропилен (mPP)

Металлоценовый полипропилен получают методом полимеризации с металлоценовыми катализаторами. Такая полимеризация делает с полимером очень даже интересные вещи, например, может получиться полипропилен с совершенно разной тактичностью.

Используя спец. металлоценовые катализаторы, получается полипропилен, который в одной макромолекуле содержит и атактические и изотактические блоки. Такой полимер напоминает резину, являясь отличным эластомером и все это благодаря тому, что изотактические блоки образовывают кристаллы самостоятельно.

Блок-сополимер пропилена с этиленом, или сополимер (PPCP)

Блок-сополимер пропилена с этиленом (сополимер) был синтезирован в конце пятидесятых годов. Сейчас его получают почти везде, где производят полипропилен (ПП) и за последние годы технология синтеза БС значительно усовершенствовалась.

Блок-сополимер — это цепочка молекул пропилена, прерывающаяся цепочкой этилен-пропилен сополимера. Для его производства требуется второй реактор.

Блок-сополимеры пропилена с этиленом производятся в виде, однородных по цвету, гранул. Они имеют: высокую ударную прочность (при низких температурах) и высокую эластичность; повышенную долговременную термическую стабильность; стойкость к термоокислительному разрушению во время производства и переработке полипропилена, а также при эксплуатации изделии из него.

Благодаря кристаллической структуре блок-сополимер полипропилена представляет из себя достаточно экономичный конструкционный термопластик, использующейся для выпуска корпусных деталей оргтехники, бытовой и электротехники, а так же в автомобильной промышленности (корпуса бампера, аккумуляторов и др.). На ряду с этим БС широко применяется при производстве товаров народного потребления — садовой и офисной мебели, одноразовой посуды, тонкостенных и промышленных контейнеров, упаковки для замороженных продуктов, игрушек, медицинских изделий.

Блок-сополимер полипропилена обладает следующими свойствами:

Климатическая и химическая стойкость: при высоких температурах — к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам; при комнатной температуре — к органическим растворителям; БС имеет низкое влагопоглощение. Благодаря этим свойствам, все изделия из данного материала могут стерилизоваться, долго находиться в жидких агрессивных средах и совершенно неопасны при контакте с продуктами.
Температурный режим: max температура — до ста сорока градусов, температура плавления — сто семьдесят градусов. Блок-сополимер морозостоек (модифицированные марки эксплуатируются при температуре ниже минус сорок градусов, немодифицированные марки — до минус тридцати градусов)
Электроизоляция: некоторые марки имеют электрическую прочность более ста кВ/мм.
Механические свойства: блок-сополимер обладает значительной ударопрочностью, пониженными твердостью и жесткостью, повышенной износостойкостью.

Самый распространенный метод модификации блок-сополимера полипропилена — это придание ему антистатического свойства с помощью специальных антистатических добавок. Эти добавки не дают налипать пыли на изделия из данного материала. Благодаря же введению таких добавок, как нуклеаторы БС становится прозрачным, что позволяет значительно расширить ассортимент изделий, производимых из данного вида полипропилена.

Введение добавок-антипиренов придает БС огнестойкость и существенно расширяет сферу его применения. Наиболее типичной областью применения огнестойкого полипропилена является электротехника.

БС полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механических свойства полипропилена не изменяются.

Статистический сополимер полипропилена (PP random copolymer)

Статистический сополимер полипропилена имеет кристаллическую структуру. Существует две разновидности статистического сополимера — прозрачный и непрозрачный Прозрачный — используется для изготовления тонкостенного упаковочного материала для пищевых продуктов, пленок для ламинирования, листов. Непрозрачный — используется для производства труб и фитингов для систем горячего водоснабжения.

Статистический сополимер полипропилена обладает следующими свойствами:

Климатическая и химическая стойкость: при высоких температурах — к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам; при комнатной температуре — к органическим растворителям; имеет низкое влагопоглощение. Благодаря этим свойствам, все изделия из данного материала могут долго находиться в жидких агрессивных средах и совершенно неопасны при контакте с продуктами.
Температурный режим: max температура — до ста сорока градусов, температура плавления — сто семьдесят градусов.
Электроизоляция: стат-сополимер полипропилена имеет хорошие электроизоляционные свойства, но хуже, чем гомополимер и блок-сополимер.
Механические свойства: стат-сополимер по жесткости и ударопрочности находится между гомополимером и блок-сополимером.

Статистический сополимер полипропилена достаточно прост в переработке, при введении определенных добавок (рециклата) физико-механических свойства полипропилена не изменяются.

Все виды полипропилена отличаются великолепной износостойкостью и подходят для вторичной переработки.

Используемые источники:

https://santehstandart.com/poleznye-materialy/vidy-polipropilenovykh-trub/
https://oplenke.ru/polipropilen-svojstva-vidy-sfera-primeneniya/
https://polimerinfo.net/polipropilen/
http://www.camelotplast.ru/info/vidi-polypropilen.php

Полипропилен: химические свойства, преимущества, недостатки