Полипропилен ( PP ), также известный как полипропен , представляет собой термопластичный полимер, используемый в самых разных областях применения. Добавочный полимер, изготовленный из мономерного пропилена , может быть изготовлен в различных конструкциях, что приводит к применению, включая упаковку и маркировку , текстильные изделия , пластмассовые детали и многоразовые контейнеры различных типов, лабораторное оборудование, автомобильные компоненты и медицинские устройства. Это белый, механически прочный материал и устойчив ко многим химическим растворителям, основаниям и кислотам. [1]
В 2013 году мировой рынок полипропилена составил около 55 миллионов тонн . [2] Полипропилен является вторым по величине в мире синтетическим пластиком после полиэтилена .
Механические свойства
Плотность ПП составляет 0,895-0,92 г / см³. Поэтому ПП является товарным пластиком с наименьшей плотностью. С более низкой плотностью могут быть изготовлены детали формовки с более низким весом и несколькими частями определенной массы пластика. В отличие от полиэтилена кристаллические и аморфные области незначительно отличаются по своей плотности. Однако плотность полиэтилена может существенно изменяться с помощью наполнителей. [6] : 24
Модуль Юнга PP находится между 1300 и 1800 Н / мм².
Полипропилен обычно является жестким и гибким, особенно при сополимеризации с этиленом . Это позволяет использовать полипропилен в качестве инженерного пластика , конкурируя с такими материалами, как акрилонитрилбутадиенстирол (АБС). Полипропилен является достаточно экономичным.
Полипропилен обладает хорошей устойчивостью к усталости . [8] : 307
Тепловые свойства
Точка плавления полипропилена происходит в диапазоне, поэтому точка плавления определяется путем нахождения самой высокой температуры в таблице дифференциальной сканирующей калориметрии . Идеально изотактический ПП имеет температуру плавления 171 ° C (340 ° F). Коммерческая изотактическая ПП имеет температуру плавления, которая составляет от 160 до 166 ° С (320-333 ° F), в зависимости от атактического материала и кристалличности. Синдиотактический ПП с кристалличностью 30% имеет температуру плавления 130 ° С (266 ° F). [8] Ниже 0 ° C ПП становится хрупким. [9] : 247
Тепловое расширение полипропилена очень велико, но несколько меньше, чем у полиэтилена. [9]
Химические свойства
Полипропилен при комнатной температуре устойчив к жирам и почти всем органическим растворителям , кроме сильных окислителей. Неокисляющие кислоты и основания могут храниться в контейнерах из ПП. При повышенной температуре ПП можно растворить в неполярных растворителях, таких как ксилол , тетралин и декалин . Из-за третичного атома углерода РР химически менее устойчив, чем ПЭ (см. Правило Марковникова ). [10]
Большинство коммерческих полипропилен является изотактическим и имеет промежуточный уровень кристалличности между полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП) и полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). Изотактический и атактический полипропилен растворим в P-ксилоле при 140 ° C. Изотактический осадок, когда раствор охлаждается до 25 ° С, а атактическая часть остается растворимой в п-ксилоле.
Скорость потока расплава (MFR) или индекс текучести расплава (MFI) является мерой молекулярной массы полипропилена. Эта мера помогает определить, насколько легко расплавленное сырье будет течь во время обработки. Полипропилен с более высоким MFR будет легче заполнять пластиковую форму во время процесса производства инъекций или выдувного формования. Однако, поскольку поток расплава увеличивается, некоторые физические свойства, такие как ударная вязкость, будут уменьшаться.
Существует три основных типа полипропилена: гомополимер , статистический сополимер и блок-сополимер . Сомономер обычно используют с этиленом . Этилен-пропиленовый каучук или ЭПДМ, добавленный к полипропиленовому гомополимеру, увеличивает его низкотемпературную ударную вязкость. Случайно полимеризованный этиленовый мономер, добавленный к полипропиленовому гомополимеру, снижает кристалличность полимера, снижает температуру плавления и делает полимер более прозрачным.
