Полипропилен и бензин
Alkstroy.ru

Строительный портал

Полипропилен и бензин

  • Полиэтилен (РЕ)
  • Поливинилхлорид (PVC)
  • Поливинилденфторид (PVDF)
  • Этилен-трифторхлорэтилен (E-CTFE)

Полипропилен (РР) получают полимеризацией газа пропилена с применением катализаторов. Получившийся материал, благодаря своим физико-химическим свойствам, нашел широчайшее применение в различных отраслях промышленности, в том числе на нашем предприятии при производстве емкостей и резервуаров.

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА

Полипропилен обладает высокой ударной вязкостью и повышенной износостойкостью, стоек к многократным изгибам (при холодной гибки ограничен радиус изгиба), физиологически безвреден и годен к контакту с питьевой водой и пищевыми продуктами, водонепроницаем, обладает коррозионной стойкостью, низкой теплопроводностью, точка плавления 160˚С. Полипропилен не обладает запахом, не тонет в воде, в огне горит без дыма, запах при горении острый и сладковатый, плавится каплями.

По способу полимеризации полипропилен делится на гомополимер, получаемый полимеризацией одинаковых мономеров, и сополимер, получаемый полимеризацией разных мономеров. Гомополимеры (PP-H) обладают высокой твердостью, жесткостью и прочностью на растяжение, но при температуре близкой к нулю становятся хрупкими. В состав сополимеров (PP-В/PP-C) входит полиэтилен, поэтому сополимеры обладают высокой пластичностью и могут использоваться при температуре до -20˚С, но по сравнению с гомополимером менее устойчивы к высоким температурам.

На нашем предприятии для изготовления резервуаров применяется листовой полипропилен, в форме плит различной толщины, производства ведущих европейских производителей. Изготовление полипропиленовых плит производится методом экструзии, при котором расплавленная полипропиленовая масса на экструзионных линиях проходит через формообразующее устройство, геометрические размеры которого задают размеры полипропиленовому листу. При изготовлении резервуаров соединение полипропиленовых листов производится на специальных станках контактной стыковой сварки. Отдельные элементы соединяются экструзионной сваркой.

Физические свойства плит полипропилена на примере гомополимера PP-DWU AlphaPlus и блок-сополимера PP-В немецкого производителя Simona AG представлены в таблице:

Плотность, г/см 3

Напряжение при растяжении,МПа

Температурный диапазон применения, ˚С

Удлинение при разрыве, %

Модуль упругости при растяжении, МПа

Ударная вязкость, кДж/м 2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА PP (ПП)

Полипропилен благодаря своей неполярной структуре обладает высокой химической устойчивостью к контакту с органическими и неорганическими кислотами, кроме высококонцентрированных сильных окислителей (HNO3, H2SO4), щелочами, растворами солей, минеральными и растительными маслами, спиртосодержащими продуктами. Полипропилен инертен при контакте с углеводородами, но при длительном контакте с их парами, особенно при температурах свыше 30˚С, происходит набухание. Полипропилен подвержен деструкции при контакте с галогенами, окисляющими газами и солями.

Полипропилен обладая высокой химической устойчивостью и прочностью, является универсальным материалом для изготовления гальванических ванн.

При высоких температурах устойчивость полипропилена к химическим веществам может существенно изменяться. Поэтому очень важно при конструировании учитывать температурный диапазон эксплуатации изделий из полипропилена, контактирующих с химическими растворами.

На полипропилен незначительное влияние оказывает ионизирующее облучение, поэтому материал широко используется в медицине.

Приведенная таблица химической стойкости является весьма условной. Для расчета устойчивости полипропилена к химическим растворам и подбора материала при заданных температурах и условиях эксплуатации обращайтесь к нашим специалистам.

По пожаробезопасности полипропилен, применяющийся в резервуаростроении, отнесен, согласно стандарту DIN 4102, к классу В1 – трудно возгораемые. Температура самовоспламенения полипропилена около 350˚С. Горение полипропилена происходит с выделением углекислого и угарного газа, воды и незначительного количества сажи. Тушение полипропилена может производится водой.

На практике при изготовлении резервуаров применение полипропилена ограничивается его свойствами. Для адаптации свойств материала к определенным условиям в полипропилен добавляют специальные присадки. Например, сам по себе полипропилен практически не электропроводен, но в ряде случаев, например при изготовлении резервуаров для хранения взрывоопасных сред, необходимо чтобы материал при образовании электростатического заряда отводил его. Для увеличения электропроводности в материал добавляют токопроводящие вещества. Поэтому для изготовления резервуаров для хранения взрывоопасных растворов мы применяем электропроводящий полипропилен.

При эксплуатации изделий из полипропилена, под воздействием различных климатических факторов (свет, влага) происходит разрушение материала, которое называется старением. Процессы старения приводят к изменению механических свойств – потере эластичности и снижению механической прочности полипропилена, ухудшению диэлектрических показателей. Для защиты от старения в полипропилен добавляют малые дозы низкомолекулярных добавок – стабилизаторы. Для защиты полипропилена от светового старения применяются светостабилизаторы (ультрафиолетовые стабилизаторы). Действие светостабилизаторов заключается в фильтрации ультрафиолетового излучения и его преобразования в тепловую энергию. Защиту от термоокислительного старения обеспечивают стабилизаторы, называемые антиоксидантами.

Промышленные полипропиленовые трубопроводы PPH, PPB, PPR.

Основными плюсами PPH, PPB и PPR являются:

  • высокое сопротивление ползучести
  • высокая стойкость к истиранию (абразивоустойчивость)
  • превосходная стойкость к химически агрессивным средам
  • сопротивление размножению микроорганизмов
  • высокие звукоизоляционные свойства
  • высокие рабочие температуры
  • превосходная свариваемость и др.
Свойства PP-DWU AlphaPlus PP-B


Изотактический полипропилен


Синдиотактический полипропилен


Атактический полипропилен

Типы PP (полипропилена):

PP-H (Polypropylene Homopolymer)

Гомополимер, состоит из макромолекул, которые созданы только из одного полимера:

P – P – P – P – P – P – P – P – P – P

PPB (PolypropyleneBlockCopolymer)

Блоксополимер, состоит из макромолекул, где доля этилена составляет до 12% (стандарт E – E – P – P – P – E

PP-R (полипропилен случайный сополимер)

Случайный Сополимер, состоит из молекул, где определенный контент (2-7%) этилена статически распределен по структуре

E – P – E – P – P – P – E – P – P – P

Характиристики PP-H PP-R
Свариваемость хорошая превосходная
Химическая стойкость хорошая хорошая
NaOH (40% / 80°C) низкая стойкость высокая стойкость
Cm– фактор 1,6 допустимое рабочее давление ниже чем для PPR 1,25 в добавок с высокой ударопрочностью
Минимальная температура приблизительно +5°С приблизительно -5°С

Химическая стойкость полипропилена

Среда (концентрация) Температура, °С Изменение массы, % Примечание
Продолжительность контакта образца с реагентом – 7 суток
Азотная кислота (50%) 70 – 0,1 образец растрескивается
Натр едкий (40%) 70 незначительное
90
Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток
Азотная кислота (94%) 20 – 0,2 образец хрупкий
Ацетон 20 + 0,2
Бензин 20 + 13,2
Бензол 20 + 12,5
Едкий натр (40%) 20 незначительное
Минеральное масло 20 + 0,3
Оливковое масло 20 + 0,1
Серная кислота (80%) 20 незначительное слабое окрашивание
Серная кислота (98%) 20 >>
Соляная кислота (конц.) 20 + 0,2
Трансформаторное масло 20 + 0,2

Полипропилен – довольно химически стойкий материал и получил широкое распространение для транспортировки агрессивных сред. Ощутимое воздействие оказывают на ПП только сильные окислители — хлорсульфоновая кислота, галогены, дымящая азотная кислота, олеум и др. Концентрированная серная кислота (58%) и пероксид водорода (30%) при температуре около +20°С действуют незначительно. При продолжительном контакте с приведенными реагентами, при +60°C и выше, происходит деструкция полипропилена. В органических растворителях ПП незначительно набухает при комнатной температуре. При температуре более + 100 °C полипропилен растворяется в ароматических углеводородах (толуол, бензол и т.п.).

При наличии третичных углеродных атомов полипропилен (PP) становится чувствителен к воздействию кислорода, но особенно при воздействии УФ и высоких температур. Поэтому полипропилен применяется исключительно в стабилизированном виде. Стабилизаторы защищают полипропилен от разрушения, причем, как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем, к примеру, полиэтилен, подвержен растрескиванию при воздействии агрессивных сред. Стандартные испытания на растрескивание под напряжением он легко выдерживает в самых разнообразных химических средах. К примеру, стойкость к растрескиванию в водном растворе эмульгатора ОП-7 (20%) при температуре +50°C для PP с показателем текучести 0,5-2,0 г/10 мин, находящегося состоянии напряжения, составляет более 2000 ч.

Благодаря своим свойствам полипропилен (PP-H, PP-B, PP-R) нашел себя не только в хозяйственно бытовом применении, но и в более сложных задачах по транспортировке и хранению агрессивных химических соединений в промышленном секторе. Его высокая химическая стойкость и возможность работы при высоких температурах позволяет применять производимую из него продукцию (промышленные трубопроводы, ванны гальванические, емкости накопительные, реакторы, химстойкая вентиляция и т.п.) для решения самых ответственных задач.

Возможность работы в той или иной среде должны проверятся высококвалифицированными специалистами. Температура, концентрация, давление – это лишь основные факторы, влияющие на поведение материала при эксплуатации.

Полипропилен: свойства и применение материала

Полипропилен – твердое вещество белого цвета, является продуктом полимеризации пропилена и принадлежит к классу полиолефинов. Проще говоря, это пластиковый полимер с широкой областью применения. Сегодня он является наиболее востребованным современным пластиком, благодаря своим отличным потребительским свойствам и универсальностью использования.

Материал получают из пропилена, формула которого C3H6, в результате реакции между пропеном и катализатором Циглера-Натта. Таким образом, его химическая формула выглядит так – (C3H6)*n. Сегодня существует несколько разновидностей этого вещества, все они имеют одну формулу, но отличаются пространственной структурой: изотактический, синдиотактический, атактический.

Для каждого из них характерны свои физические и химические свойства. Например, атактический полимер характеризуется текучестью и низкой температурой плавления, а изотактический, наоборот, упругий и плотный, плавится при 170 градусов Цельсия.

Содержание:

Технические характеристики

Сегодня полипропилен занимает второе место на мировом рынке по объему потребления, немного уступая полиэтилену.

Рассмотрим его физические и химические характеристики, которые непосредственно влияют на сферу применения.

Основные физические свойства

  • Низкая плотность материала. Полипропилен имеет самую низкую плотность из всех пластмасс, что выгодно отличает его от более плотных аналогов.
  • Высокая прочность. Многочисленные эксперименты показали, что он выдерживает большую нагрузку, что намного превышает возможности полиэтилена.
  • Устойчивость к низким температурам. Полимер прекрасно справляется с отрицательными температурами, выдерживая – 10 градусов по Цельсию и более низкие температуры.
  • Устойчивость к высоким температурам. Выдерживает не только низкие, но и высокие температуры, его температура плавления составляет 160 – 170 градусов по Цельсию.
  • Устойчивость к резким перепадам температуры. Быстрая смена температурного режима также не страшна этому материалу. Хорошо выдерживает стремительный переход от минуса к плюсу и обратно.
  • Превосходные диэлектрические свойства. Высокая диэлектрическая константа вместе с большой диэлектрической прочностью обеспечивают широкие возможности его применения в качестве электроизоляционного материала.
  • Легкая обработка. Полипропилен легко поддается сварке, распилу, сверлению, хорошо гнется, что значительно расширяет возможности его применения в промышленности и быту.

Химические характеристики

  • Устойчивость к агрессии химических веществ. Эта особенность материала позволяет широко применять его для нужд химических предприятий. Он выдерживает воздействие раскаленного металла, различных кислот и испарений. В частности, это свойство используется при изготовлении воздуховодов и вентиляции для вредных производств.
  • Экологичность и безопасность для окружающей среды и человека. Многочисленные опыты доказали нетоксичность и абсолютную экологическую безопасность этого материала для окружающей среды и человека. Поэтому он используется при производстве емкостей для воды, а также различных жидкостей и сыпучих продуктов питания. Очень часто его применяют при строительстве сооружений для очистки воды.

Основные технические характеристики и свойства полипропилена представлены в таблице.

Основные свойства полипропилена
Плотность, г/см 0,90 – 0,92
Массовая доля изотактической фракции, % 95 – 98
Массовая доля атактической фракции, % 2 – 5
Предел прочности при разрыве, кг/см2 260 – 400
Относительное удлинение при разрыве, % 200 – 700
Температура плавления, Сº 160 – 170
Температура стеклования, Сº -10… – 20
Степень кристалличности, % 50 – 75
Морозостойкость, Сº – 10 и ниже
Теплопроводность, кал/сек*см*град 0,00033
Удельная теплоемкость, кал/г*град 0,40 – 0,50

Сфера применения

Получение полимерных материалов в свое время было настоящим прорывом. Низкая себестоимость и отличные физические и химические свойства полипропилена способствовали развитию многих отраслей промышленности. Благодаря внедрению новых технологий удалось повысить эффективность производства, заменить многие дорогостоящие материалы более современными и прогрессивными.

Полипропилен послужил основой для получения множества модифицированных материалов, среди них высокопрочные пластики и смесевые термоэластопласты.

Новые высокотехнологичные материалы являются экологически чистыми и легко подвергаются переработке и утилизации.

Все это способствует тому, что полипропилен постепенно вытесняет с рынка такие материалы, как поливинилхлорид, АБС-пластик, полистирол и другие. Широко используется во всех ключевых отраслях современной мировой экономики: электронике, машиностроении, строительстве и многих других. Во многом по этой причине полипропилен получил народное название «король пластмасс». И хотя пока он не является лидером в своем сегменте, постепенно сфера его применения расширяется.

Упаковочные материалы и полипропиленовые волокна

Полипропилен широко применяется в упаковке. Например, полипропиленовые пленки, пожалуй, самый популярный упаковочный материал в мире. В чем-то они схожи с полиэтиленом, но по некоторым параметрам даже превосходят его. Главные преимущества полипропиленовой пленки над полиэтиленовой заключаются в следующем:

  • лучшие показатели устойчивости к высоким температурам и агрессивным веществам;
  • отличные потребительские свойства – прозрачность, прочность, гибкость и экологичность;
  • лучшие презентационные характеристики.

Не так давно на рынке появились так называемые ориентированные пленки, особая технология производства позволила значительно улучшить и без того превосходные качества полипропиленовых пленок. Например, прозрачность ориентированной пленки в четыре раза лучше, чем у обычного полипропиленового материала.

В последние годы полипропилен стал часто использоваться при производстве пластиковой тары – бутылок, банок и других емкостей, а также крышек для них. Кроме этого его используют для производства различных контейнеров и емкостей для перевозки химикатов.

Низкая себестоимость полипропиленовых волокон обеспечила им широкое распространение в текстильной промышленности.

Имея невысокую стоимость, при этом они отличаются высокой прочностью и хорошей эластичностью. Еще одним достоинством этих синтетических волокон является превосходная термостойкость. Единственным, но существенным их недостатком является чувствительность к ультрафиолету, что несколько тормозит повсеместное распространение полипропиленовых волокон.

Применение в машиностроении и электронике

Широкому использованию материала в машиностроении, автомобилестроении и строительстве способствовала его высокая износостойкость. Многие комплектующие для бытовой техники – холодильников, пылесосов, стиральных машин, производятся из полипропилена. При производстве автомобилей также используется этот синтетический материал. В частности, из него делают детали салона, бамперы, амортизаторы и многое другое.

В электронике из него производят корпусы телевизоров, телефонов, катушки, патроны ламп, элементы выключателей – перечислить все просто не представляется возможным. Проще сказать, что полипропилен окружает нас повсюду в повседневной жизни.

Использование в медицине

В медицине полипропилен стали использовать, благодаря его устойчивости при высоких температурах. Что это дает? Произведенные из него изделия могут выдерживать стерилизацию при любых условиях, поэтому из полипропилена производят шприцы, ингаляторы и массу другого медицинского инструментария и оборудования. Кроме того, его применяют при производстве медицинской упаковки. Экологическая безопасность этого материала также способствовала его широкому распространению в медицине.

Товары для детей

Исключительная безопасность материала позволяет использовать его для производства детских товаров.

Посуда, бытовые принадлежности, игрушки и множество другой продукции для самых маленьких изготавливаются из полипропилена.

Сочетание нескольких его свойств – экологичность, высокая износостойкость, прочность обуславливают его широкое применение в быту.

Мировое потребление полипропилена увеличивается с каждым годом. Его доля в производстве товаров народного потребления неуклонно растет. Он постепенно захватывает новые сегменты рынка, вытесняя менее технологичные полимеры, прежде всего, полистирол и ПВХ. Уступая по такому показателю как экологичность, они постепенно сдают свои позиции на мировом рынке. Под влиянием общественности европейские законодатели медленно, но верно расчищают дорогу новых технологиям. Такие важные показатели как нетоксичность и легкая утилизация уверенно выводят его в лидеры.

Еще одним немаловажным фактором, способствующим росту популярности вещества, является низкая по сравнению с конкурентами цена. Себестоимость является определяющим критерием при производстве любой продукции, и поэтому производители все чаще обращают свое внимание в сторону более дешевых и технологичных материалов.

Перспективы у этого высокотехнологичного материала весьма радужные. Очевидно, что его процент в мировом потреблении будет увеличиваться. Этому способствуют и постоянные исследования, и появление новых технологий и модификаций полипропилена. С большей долей вероятности, так будет продолжаться пока не появятся более совершенные синтетические материалы, но даже тогда пропилен будет широко использоваться в промышленности и народном хозяйстве.

Читать еще:  Можно ли не заземлять стиральную машину?
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector