Полипропилен (ПП) - это термопластичный синтетический полимер белого цвета. Высокомолекулярный материал инженерно-технического назначения со следующими физическими характеристиками: механическая прочность, водоотталкивающие, антифрикционные и электроизоляционные свойства. Изделия из этого полимера стерилизуют паром и кипятят без опасения испортить их эксплуатационные характеристики.
Полимер стоек к кислотам (за исключением только самых сильных кислот типа 98% азотной кислоты), щелочам, неорганическим химическим веществам, растворам солей. Растворяется при нагревании свыше 20оС в тетрахлорметане, бензоле, эфире. В органических жидкостях при комнатной температуре он нерастворим.
Полипропилен водостоек даже при долговременном вымачивании (5 - 6 месяцев). При +60ºС адсорбция воды составляет менее 2 %, при +20ºС - не более 0,5 %,
Полипропилен имеет формулу (С3Н6)n (подробнее -СН(CН3)-СН2-) и представляет собой продукт полимеризации пропилена. Реакция протекает с катализатором Циглера-Натты. Чтобы получить материалы с различными физическими и химическими свойствами используют разные изомеры:
- РРН - гомополимер (для агрессивных сред);
- РРВ - блок-сополимер (химические среды);
- РРs - модифицированный (не распространяет горения);
- РРs-el - модифицированный (антистатичен, не распространяет горения).
Ударопрочность, жесткость и твердость полимера повышают путем использования наполнителей. Для улучшения свойств изделий (устойчивости к УФ-излучению, морозостойкости и пр.) используют соответствующие стабилизаторы. Материал легко перерабатывается, окрашивается, подлежит сварке.
Сферы использования
Это экологически чистый, технологичный материал подлежащий переработке и утилизации. Проникая в промышленность и строительство полипропилен на мировом рынке замещает полистирол, поливинилхлорид и ABS-пластики. Материал применяется для изготовления товаров широкого потребления: офисной и садовой мебели, медицинских изделий, контейнеров, одноразовой посуды и проч.
Медицинское оборудование из этого полимера устойчиво к кипячению и после использования допускает стерилизацию паром. По объему производства полипропилен занимает второе место в мире (с долей 26%) после полиэтилена.
Достоинства:
- плотность 0,9 г/см3, это наименьшее значение для пластмасс;
- держит нагрев вплоть до +120оС (стерилизация кипячением);
- низкая цена;
- устойчивость к щелочам, растворам солей и кислотам;
- механическая прочность;
- доступные методы обработки: механическая резка, сварка, в том числе муфтовая.
Недостатки:
- низкая стойкость к ультрафиолетовому излучению и влиянию кислорода (при уличном использовании требуются стабилизаторы);
- хрупкость при охлаждении ниже -20°C;
- взаимодействует с кислотами, набухает в растворителях содержащих хлор;
- термическая деструкция увеличивается при контакте с металлами;
- размеры заготовки меняются при застывании (кристаллизации) расплавленного пластика. Для нивелирования этого эффекта применяются нуклеирующие добавки;
- недостаточная адгезия лакокрасочных материалов;
- горючий материал (для уменьшения горючести применяют стабилизаторы).
Историческая справка:
Способ синтеза полимера разработали Карл Циглер (Германия) и Джулио Натта (Италия) в 1957 году. Благодаря катализаторам Циглера-Натты созданы изотактические полипропилены.