Свойства и применение полипропилена

Изотактический полипропилен представляет собой твердый термопластичный полимер с температурой плавления 165 – 170 ⁰С и плотностью 900 – 910 кг/м³.

Механические свойства полипропилена зависят от его молекулярной массы, полидисперсности и содержания атактической фазы, которое определяется взвешиванием остатка полимера после экстракции кипящим н -гептаном, в котором растворяется атактический полимер. С уменьшением изотактической части и, следовательно, с увеличением атактической механические свойства полипропилена ухудшаются.

Молекулярная масса обычно определяется характеристической вязкостью в растворах о -ксилола при 120 ⁰С. В качестве показателя молекулярной массы используется индекс расплава. Чем он ниже, тем выше молекулярная масса полимера. Обычно полипропилен имеет индекс расплава 0,2 – 0,5 г/10 мин.

Полипропилен имеет более высокую теплостойкость, чем полиэтилен низкой и высокой плотности. Он обладает хорошими диэлектрическими показателями, которые сохраняются в широком интервале температур. Благодаря малому водопоглощению его диэлектрические свойства сохраняются при выдерживании во влажной среде.

Ниже приведены показатели основных физико-механических свойств полипропилена [3]:

молекулярная масса	80000 – 200000
плотность при 20 ^0С, кг/м^3	900 – 910
разрушающее напряжение при растяжении, МН/м^2	24,5 – 39,3
относительное удлинение при разрыве, %	200 – 800
ударная вязкость, кДж/м^2	8,5
твердость по Бринеллю, МН/м^2	59 – 64
температура плавления, ^0С	160 – 170
максимальная температура эксплуатации (без нагрузки), ^0С
температура хрупкости, ^0С	от –5 до –15
водопоглощение за 24 ч, %	0,01– 0,03

Полипропилен не растворим в органических растворителях при комнатной температуре; при нагревании до 80 ⁰С и выше он растворяется в ароматических (бензоле, толуоле), а также хлорированных углеводородах. Полипропилен устойчив к действию кислот и оснований даже при повышенных температурах, а также к водным растворам солей выше 100 ⁰С.

В целях предотвращения деструкции полипропилена при его термической обработке и при эксплуатации изделий (пленок, труб) необходимо введение в полипропилен стабилизаторов. Особенно сильно изменяется нестабилизированный полипропилен при воздействии прямого солнечного света, в результате чего полимер и изделия из него становятся хрупкими.

Старение стереорегулярного полипропилена протекает аналогично старению полиэтилена. На деструкцию полипропилена большое влияние оказывает температура – повышение ее на каждые 10 ⁰С почти вдвое ускоряет деструкцию. Хорошим стабилизатором для полипропилена является сажа. Для снижения окислительной деструкции пропилена применяется ди(оксифинил)сульфит в количестве 1 – 2 %. Время хрупкости при 140 ⁰С (время, по истечении которого происходит излом пленки из полипропилена при ее полном складывании) составляет 24 – 40 сут. Полипропилен с введением в него стабилизаторов устойчив к окислению и деструкции даже при нагревании в течение нескольких часов при 300 ⁰С.

Пропилен меньше, чем полиэтилен, подвержен растрескиванию под действием агрессивных сред.

Одним из существенных недостатков пропилена является его низкая морозостойкость (–30 ⁰С). В этом отношении он уступает полиэтилену. Полипропилен перерабатывается всеми применяемыми для термопластов способами.

Модификация полипропилена полиизобутиленом (5 – 10 %) улучшает перерабатываемость материала, повышает его гибкость, стойкость к растрескиванию под напряжением и снижает хрупкость при низких температурах.

Благодаря ценным техническим свойствам полипропилен широко применяется в самых разнообразных областях: в электротехнической и машиностроительной промышленности, для изготовления сосудов и емкостей технического и бытового назначения, для изготовления труб, пленки, синтетического волокна. Пленки из пропилена обладают высокой прозрачностью; они теплостойки, механически прочны и имеют малую газо- и паропроницаемость. Полипропиленовое волокно прочно, оно пригодно для производства технических тканей, канатов. Полипропилен используется для производства пористых материалов – пенопластов. Полипропилен очень востребован, и спрос на него повышается. Особенно широко полипропилен применяется в производстве тары, упаковки, хозтоваров, мебели, спанбонда, труб и фитингов, автокомпонентов.

Дата добавления: 2015-07-08