Полипропилен - свойства материала
Материал взят из Википедии - свободной энциклопедии Полипропилен получают полимеризацией пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов. Параметры, необходимые для получения полипропилена близки к тем, при которых получают полиэтилен низкого давления. При этом, в зависимости от конкретного катализатора, может получаться любой тип полимера или их смеси. Полипропилен выпускается в виде порошка белого цвета или гранул с насыпной плотностью 0,4-0,5 г/см³. Полипропилен выпускается стабилизированным, окрашенным и неокрашенным.
По типу молекулярной структуры можно выделить три основных типа: изотактический, синдиотактический и атактический. Физико-механические свойства В отличие от полиэтилена, полипропилен менее плотный (плотность 0,90 г/см3, что является наименьшим значением вообще для всех пластмасс), более твёрдый (стоек к истиранию), более термостойкий (начинает размягчаться при 140°C, температура плавления 175°C), почти не подвергается коррозионному растрескиванию. Обладает высокой чувствительностью к свету и кислороду (чувствительность понижается при введении стабилизаторов). Поведение полипропилена при растяжении ещё в большей степени, чем полиэтилена, зависит от скорости приложения нагрузки и от температуры. Чем ниже скорость растяжения полипропилена, тем выше значение показателей механических свойств. При высоких скоростях растяжения разрушающее напряжение при растяжении полипропилена значительно ниже его предела текучести при растяжении. Показатели основных физико-механических свойств полипропилена приведены в таблице: Физико-механические свойства полипропилена | Плотность, г/см3 | 0,90-0,91 | Разрушающее напряжение при растяжении, кгс/см2 | 250-400 | Относительное удлинение при разрыве, % | 200-800 | Модуль упругости при изгибе, кгс/6700-11900 | | Предел текучести при растяжении, кгс/см2 | 250-350 | Относительно удлинение при пределе текучести, % | 10-20 | Ударная вязкость с надрезом, кгс·см/см2 | 33-80 | Твердость по Бринеллю, кгс/мм2 | 6,0-6,5 |
Химические свойства Полипропилен химически стойкий материал. Заметное воздействие на него оказывают только сильные окислители - хлорсульфоновая кислота, дымящая азотная кислота, галогены, олеум. Концентрированная 58%-ная серная кислота и 30%-ная перекись водорода при комнатной температуре действуют незначительно. Продолжительный контакт с этими реагентами при 60ºC и выше приводит к деструкции полипропилена. В органических растворителях полипропилен при комнатной температуре незначительно набухает. Выше 100ºC он растворяется в ароматических углеводородах, таких, как бензол, толуол. Данные о стойкости полипропилена к воздействию некоторых химических реагентов приведены в таблице. Химическая стойкость полипропилена | Среда | Температура, °C | Изменение массы, % | Примечание | Продолжительность выдержки образца в среде реагента 7 суток | Азотная кислота, 50%-ная | 70 | -0,1 | Образец растрескивается | Натр едкий, 40%-ный | 70 | Незначительное | | 90 | Соляная кислота, конц. | 70 | +0,3 | | 90 | +0,5 | Продолжительность выдержки образца в среде реагента 30 суток | Азотная кислота, 94%-ная | 20 | -0,2 | Образец хрупкий | Ацетон | 20 | +2,0 | | Бензин | 20 | +13,2 | Бензол | 20 | +12,5 | Едкий натр, 40%-ный | 20 | Незначительное | Минеральное масло | 20 | +0,3 | Оливковое масло | 20 | +0,1 | Серная кислота,80%-ная | 20 | Незначительное | Слабое окрашивание | Серная кислота,98%-ная | 20 | >> | | Соляная кислота, конц. | 20 | +0,2 | Трансформаторное масло | 20 | +0,2 |
Вследствие наличия третичных углеродных атомов полипропилен более чувствителен к действию кислорода, особенно при повышенных температурах. Этим и объясняется значительно большая склонность полипропилена к старению по сравнению с полиэтиленом. Старение полипропилена протекает с более высокими скоростями и сопровождается резким ухудшением его механических свойств. Поэтому полипропилен применяется только в стабилизированном виде. Стабилизаторы предохраняют полипропилен от разрушения как в процессе переработки, так и во время эксплуатации. Полипропилен меньше, чем полиэтилен подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред. Он успешно выдерживает стандартные испытания на растрескивание под напряжением, проводимые в самых разнообразных средах. Стойкость к растрескиванию в 20%-ном водном растворе эмульгатора ОП-7 при 50ºC для полипропилена с показателем текучести расплава 0,5-2,0 г/10 мин, находящегося в напряженном состоянии, более 2000 ч. Полипропилен - водостойкий материал. Даже после длительного контакта с водой в течение 6 месяцев (при комнатной температуре) водопоглощение полипропилена составляет менее 0,5%, а при 60ºС - менее 2%. Теплофизические свойства Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, чем полиэтилен, и соответственно более высокую температуру разложения. Чистый изотактический полипропилен плавится при 176ºC. Максимальная температура эксплуатации полипропилена 120-140ºС. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. Превосходя полиэтилен по теплостойкости, полипропилен уступает ему по морозостойкости. Его температура хрупкости (морозостойкости) колеблется от -5 до -15ºС. Морозостойкость можно повысить введением в макромолекулу изотактического полипропилена звеньев этилена (например, при сополимеризации пропилена с этиленом). Показатели основных теплофизических свойств полипропилена приведены в таблице: Теплофизические свойства полипропилена | Температура плавления, ºC | 160-170 | Теплостойкость по методу НИИПП, ºC | 160 | Удельная теплоёмкость (от 20 до 60ºС), кал/(г·ºC) | 0,46 | Термический коэффициент линейного расширения (от 20 до 100ºC), 1/ºC | 1,1·10-4 | Температура хрупкости, ºC | От -5 до -15 |
Электрические свойства Показатели электрических свойств полипропилена приведены в таблице: Электрические свойства полипропилена | Удельное объёмное электрическое сопротивление, Ом·см | 1016-1017 | Диэлектрическая проницаемость при 106 Гц | 2,2 | Тангенс угла диэлектрических потерь при 106 Гц | 2·10-4-5·10-5 | Электрическая прочность (толщина образца 1 мм), кВ/мм | 30-40 |
Применение Материал для производства плёнок (особенно упаковочных), тары, труб, деталей технической аппаратуры, предметов домашнего обихода, нетканых материалов и др.; электроизоляционный материал, в строительстве для вибро шумо изоляции межэтажных перекрытий. При сополимеризации пропилена с этиленом получают некристаллизующиеся сополимеры, которые проявляют свойства каучука, отличающиеся повышенной химической стойкостью и сопротивлением старению.
|
