Полипропилен — термопластичный полимер¶

Полипропилен — термопластичный полимер, продукт полимеризации пропилена (пропена), относится к классу полиолефинов. Обозначается аббревиатурой ПП или PP. Обладает низкой плотностью (0,90–0,91 г/см³), высокой химической стойкостью, низким водопоглощением и хорошей механической прочностью при комнатной температуре. Широко применяется в упаковке, машиностроении, медицине, текстильной и пищевой промышленности.

¶Свойства

Полипропилен обладает набором характеристик, определяющих его промышленное значение:

• Плотность — 0,90–0,91 г/см³, что делает его одним из самых лёгких технических пластмасс.
• Температура эксплуатации — до +100–120 °C (для ненаполненных марок), морозостойкость до −10…−15 °C.
• Химическая стойкость — устойчив к кислотам, щелочам, солям, органическим растворителям при комнатной температуре; не поддерживает горение.
• Водопоглощение — менее 0,03 %, что обеспечивает стабильность свойств во влажной среде.
• Электроизоляционные свойства — высокое удельное сопротивление, малый тангенс угла диэлектрических потерь.

К недостаткам относят склонность к окислению под действием УФ-излучения (устраняется введением стабилизаторов), низкую адгезию к краскам и клеям без предварительной обработки, а также усадку при охлаждении до 1,5–3 %.

¶Структура и виды

Пропилен полимеризуется в трёх основных изотактических формах, различающихся строением боковых метильных групп:

Промышленное значение имеет главным образом изотактический полипропилен, получаемый на катализаторах Циглера — Натта или металлоценовых катализаторах.

По назначению полипропилен делят на марки общего назначения (листы, трубы, волокна), пищевые (для контакта с продуктами), медицинские (стерилизуемые изделия) и армированные (со стекловолокном, минеральными наполнителями).

¶Получение

Промышленный синтез ведут в жидкой фазе при температуре 60–80 °C и давлении 3–4 МПа в присутствии катализаторов. Основные технологии:

1. Бульк-полимеризация — получение гранулированного сырья с высокой молекулярной массой.
2. Газофазная полимеризация — более экономичный процесс, не требующего растворителя.
3. Полимеризация в суспензии — в углеводородной среде, даёт продукт с узким молекулярно-массовым распределением.

Ключевое открытие — изотактический полипропилен был получен итальянским химиком Джулио Натта в 1954 году, за что в 1963 году он получил Нобелевскую премию по химии (совместно с Карлом Циглером). Промышленное производство полипропилена началось в 1957 году в Италии.

¶Применение

Полипропилен — один из самых массовых пластиков: мировое производство превышает 70 млн тонн в год, Россия занимает заметное место в этом списке — крупнейшие производители включают «Сибур», «Нижнекамскнефтехим» и «Татнефть».

Основные направления использования:

• Упаковка — плёнка, контейнеры, крышки, бутылки (до 30 % мирового потребления).
• Автомобилестроение — бамперы, панели приборов, детали подкапотного пространства.
• Текстиль — полипропиленовое волокно (ткань, нетканые материалы, мешковина).
• Трубы — напорные трубы ПП для холодного и горячего водоснабжения.
• Медицина — шприцы, одноразовая посуда, стерилизуемые контейнеры.
• Электротехника — изоляция кабелей, корпуса приборов.

¶Переработка

Полипропилен относится к термопластам — многократно перерабатывается плавлением. Маркировка изделий — код 5 внутри треугольника из стрелок с буквами PP. Вторичный полипропилен применяется для изготовления нетканых материалов, волокон, строительных плит и упаковки низкого качества. Существуют технологии химической переработки — пиролиз с получением мономера и топлива.

¶См. также

• Полиэтилен
• Полистирол
• Поливинилхлорид
• Полимеризация

¶Источники

• Гроссман, В. А. «Технология пластических масс»
• Каргин, В. А. «Физика и химия полимеров»
• «Справочник по химии и технологии полимеров» под ред. Б. Е. Гуревич