Полипропилен Свойства полипропилена

Свойства полипропилена

Зависимо от количества изотактической части, которая содержится в полипропилене, а также молекулярного веса, свойства данного материала могут варьироваться в широких границах. Наибольшим промышленным интересом пользуется полипропилен, молекулярный вес которого составляет от 80 до 200 тыс., а содержание изотактической части равно от 80 до 98 процентов.

По многим своим свойствам полипропилен напоминает полиэтилен.

Физико-механические свойства

Плотность полипропилена, в отличие от плотности полиэтилена, является меньшей (это показатель равен 0,90 г/см3, а это – наименьше среди всех видов пластика), он более твердый (большая устойчивость к истиранию), также имеет высшее значение термостойкости (его размягчение начинается при температуре 140 градусов по Цельсию, плавится он при 175°C), практически не подвержен коррозионному растрескиванию. Полипропилен является высокочувствительным к кислороду и свету (понижение чувствительности происходит во время введения стабилизаторов).

То, как будет вести себя полипропилен во время растяжения, ещё больше зависит от температуры, а также скорости, с которой прикладывается нагрузка. Чем более низкой будет скорость растяжения данного материала, тем высшим будет показатель его механических свойств. При высоких значениях скоростей растяжение, которое разрушает напряжение во время растяжения полипропилена, является существенно более низким, чем его граница текучести во время растяжения.

Физико-механические свойства различных марок данного материала можно увидеть в таблице:

  

Химические свойства 

Пропилен является углеводородом, имеющим три атома углерода. Во время ступенчатой полимеризационной реакции, из него образуется полимер, в котором к цепочке полимеров присоединяются еще и метиловые группы.

Формируются три вида полипропилена – синдиотактический, изотактический и аттактический. Отличиями этих полимеров являет позиционирование в пространстве метиловых групп. В полипропилене изотактического типа каждая из метиловых групп позиционируется с одной стороны полимера, в синдиотактическом полипропилене они могут позиционироваться с разных сторон, а в аттактическом – позиционирование является случайным.

Полипропилен представляет собой материал, обладающий химической устойчивостью. Существенное воздействие на него способны оказать лишь сильные окислители, такие как: азотная дымящая кислота, хлорсульфоновая кислота, олеум и галогены. Серная кислота в концентрации 58%, а также 30-процентная перекись водорода в комнатных условиях имеют несущественное воздействие. Деструкция полипропилена происходит лишь в результате длительного контакта с данными реагентами при температуре от 60 градусов по Цельсию.

Полипропилен является водостойким материалом (вплоть до температуры в 130ºC), а также устойчив к агрессивным средам (например, щелочам и кислотам, некоторые марки могут контактировать с пищевыми продуктами, использоваться для изготовления товаров и упаковки, например лента полипропиленовая, а так же используемых в медико-биологической отрасли); но на него воздействуют сильные окислители (H2SO4, HNO3, хромовая смесь).

 

В растворителях органического типа данный материал в условиях комнатной температуры немного набухает. При температуре, превышающей 100ºC, полипропилен растворяется в ароматических углеводородах, вроде толуола, бензола. Информация о стойкости данного материала к воздействию отдельных химических реагентов можно увидеть в таблице.

  

Из-за наличия третичных атомов углерода этот материал обладает большей чувствительностью к влиянию кислорода, особенно в условиях более высоких температур. Это и является причиной того, почему полипропилен более склонен к старению, если сравнивать его с полиэтиленом. Старение материала протекает более быстро и его сопровождает достаточно резкое ухудшение механических качеств полипропилена. По этой причине материал применяется лишь в стабилизированном виде. Стабилизирующие вещества используются для предохранения полипропилена от разрушения и во время переработки, и при эксплуатации. Данный материал в меньшей мере, чем полиэтилен, подвергается растрескиванию, происходящему в результате влияния агрессивных сред. Он может выдерживать стандартные тесты на растрескивание под напряжением, которые проводят в различных средах. При температуре 50 градусов Цельсия показатели устойчивости к растрескиванию в 20-процентном водном ОП-7-растворе эмульгатора для полипропилена, значение текучести расплава которого равно от 0,5 до 2,0 г/10 мин, который находится в состоянии напряжения, составляет свыше 2 тысяч часов.

Полипропилен представляет собой водостойкий материал. Даже после шестимесячного контакта с водой (в комнатных условиях) его водопоглощение составляет не выше 0,5%, а при температуре 60 градусов Цельсия данный показатель составляет меньше двух процентов.

Теплофизические свойства

Температура плавления полипропилена является более высокой, чем у полиэтилена, а это значит, что его температура разложения также является высшей. Чистый полипропилен изотактического типа начинает плавиться при температуре 176ºC. Наибольшая температура использования пропилена составляет от 120 до 140ºС. Все полипропиленовые изделия могут выдержать кипячения, и способны подвергаться паровой стерилизации, причем их механические свойства или форма не изменяется.

 Полипропилен имеет большую теплостойкость, чем полиэтилен, но уступает данному материалу по морозостойкости. Температура его морозостойкости или хрупкости составляет от -5 до -15ºС. Для повышения морозостойкости изотактического полипропилена можно ввести в его макромолекулу звенья этилена (к примеру, во время сополимеризации этилена с пропиленом).

 

Показатели главных полипропиленовых теплофизических свойств размещены в таблице:

 

Статьи по теме:


Рейтинг@Mail.ru

Яндекс.Метрика