Кол-во шт в групповой упаковке:

300

Производитель:

OfficeClean

Полипропилен (ПП) - это термопластичный полимер пропилена (пропена), представляющий собой (в основном) кристаллический полимер стереорегулярного строения, получаемый путем полимеризации пропилена в присутствии металлокомплексных катализаторов.

Полимеризацию пропилена осуществляют в суспензии и растворе, в массе и в газовой фазе. В растворе процесс проводят при более высоких температурах и давлении, чем в суспензии. В газовой фазе скорость процесса и степень изотактичности полимера ниже, чем в жидкой фазе. В жидкой фазе содержание атактического полипропилена не превышает 10% , тогда как в газовой фазе оно достигает 25% . Основными недостатками указанных процессов являются необходимость разложения катализатора ввиду высокой чувствительности к нему полипропилена, удаление из полимера атактического полипропилена , очистка промывной жидкости, регенерация растворителей.

Получаемый полипропилен представляет собой в основном кристаллический полимер стереорегулярного строения.

Ценные физико- механические свойства полипропилена обусловлены высоким содержанием кристаллической фазы, поэтому каталитические системы, применяемые для его получения, должны обладать высокой стереоспецифичностью .

Исходным сырьем для производства полипропилена является пропилен .

Сырье для получения полипропилена

Исходным сырьем для производства полипропилена является пропилен .

Пропилен выделяют из пропан-пропиленовой фракции, получаемой при крекинге и пиролизе нефтяных углеводородов. Выделенная пропиленовая фракция, содержащая около 80% пропилена, подвергается дополнительной ректификации; в результате получают пропилен 98-99%-ной концентрации.

Пропилен высокой степени чистоты, не содержащий влаги, кислорода, оксидов углерода и других примесей, отравляющих катализатор полимеризации, получают дополнительной очисткой.

Наличие в пропилене насыщенных углеводородов этана и пропана не влияет на процесс образования полимера. На этом основан технологический процесс полимеризации пропилена в виде пропан-пропиленовой фракции, содержащей 30% пропилена и 70% пропана, разработанный в СССР, в котором пропан является растворителем и используется для отвода тепла реакции.

Полимеризация пропилена

Полимеризация пропилена в присутствии катализаторов Циглера - Натта протекает по ионно-координационному механизму.

При полимеризации пропилена образующаяся макромолекула полипропилена состоит из элементарных звеньев регулярно чередующихся вторичных и третичных атомов углерода.

Каждый третичный атом углерода является асимметрическим и может иметь одну из двух (D- или L- ) стерических конфигураций. Подбирая условия полимеризации и катализатор, можно получить полипропилен, содержащий в основном одну из заданных структур. Такие полимеры называются изотактическими. Полимеры, в цепи которых попеременно чередуются асимметрические атомы углерода D- и L- конфигурации, называются: синдиотактическими . В а тактическом полипропилене асимметрические атомы D- и L- конфигурации располагаются беспорядочно. Изотактические и синдиотактические полимеры объединяются под общим названием стереорегулярных полимеров .

Кроме того, в полипропилене имеются участки со стереоблочной структурой, содержащей изотактический и атактический полипропилен.

Полипропилен, выпускаемый в промышленности , представляет собой смесь различных структур, соотношение которых зависит от условий проведения процесса. Наиболее ценным материалом является полимер с низким содержанием примесей атактических и стереоблочных структур.

В зависимости от молекулярной массы и содержания изотактической части свойства полипропилена изменяются в широких пределах. Наибольший практический интерес представляет полипропилен с молекулярной массой 80 000-200 000 и содержанием изотактической части 80-95%.

Содержание в полимере изотактической части зависит от применяемых для полимеризации катализаторов. Стереорегулярный полимер образуется только в присутствии таких катализаторов, которые обладают способностью ориентировать элементарное звено в определенном положении по отношению к ранее присоединенным группам. Молекулы мономера вначале адсорбируются на поверхности твердого катализатора, ориентируются и затем присоединяются к цепи полимера.

Полимеризацию пропилена проводят в присутствии каталитического комплекса Al(C2H5)2Cl/TiCl3 и других катализаторов.

Соотношение компонентов в каталитической системе влияет на скорость полимеризации и на стереоспецифичность. При мольном соотношении AlR2CI:TiCl3=2 : 1 проявляется максимальная активность катализатора , а при соотношении, превышающем 3:1 - наибольшая стереоспецифичность .

Трихлорид титана существует в нескольких кристаллических модификациях (α, β, γ, σ ). ,В присутствии трихлорида титана фиолетовой α- формы получается полимер с наибольшим количеством изотактического полипропилена - 80-90%, при использовании трихлорида титана коричневой β- формы образующийся полимер содержит только 40-50%.

Производство полипропилена

В промышленности изотактический полипропилен получают стереоспецифической полимеризацией пропилена на комплексных катализаторах типа Циглера - Натта. Тепловой эффект полимеризации пропилена составляет около 58,7 кДж/моль или 1385 кДж/кг (в 2,4 раза меньше, чем при полимеризации этилена ). Это дает возможность отводить тепло полимеризации через рубашку аппарата, охлаждаемую водой, не прибегая к специальным методам отвода тепла (кипение растворителя, циркуляция газа и др.). Полимеризацию проводят в среде растворителя, обычно жидкого углеводорода (бензина, н -гептана, уайт-спирита).

Свойства и применение полипропилена

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

Ниже приведены показатели основных физико-механических свойств полипропилена:

Молекулярная масса: 80 000-200 000
Разрушающее напряжение при растяжении, Мпа: 245-392
Относительное удлинение при разрыве, %: 200-800
Ударная вязкость, кДж/м2: 78,5
Твердость по Бринеллю, Мпа: 59-64
Теплостойкость по методу НИИПП, °С: 160
Максимальная температура эксплуатации (без нагрузки),°С: 150
Температура хрупкости, °С: От -5 до -15
Водопоглощение за 24 ч, %: 0,01-0,03
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·м: 1014-1015
Тангенс угла диэлектрических потерь: 0,0002-0,0005
Диэлектрическая проницаемость при 50 Гц: 2,1-2,3

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

Полипропилен нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре ; при нагревании до 80 °С 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 при температурах выше 100 °С , к минеральным и растительным маслам. Старение стереорегулярного полипропилена протекает аналогично старению полиэтилена .

Полипропилен меньше, чем полиэтилен, подвержен растрескиванию под воздействием агрессивных сред.

Одним из существенных недостатков полипропилена является его невысокая морозостойкость (-30 °С). 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.

Пленки из полипропилена обладают высокой прозрачностью ; они теплостойки , механически прочны и имеют малую газопроницаемость и паропроницаемость . Полипропиленовое волокно прочно; оно пригодно для изготовления технических тканей, для изготовления канатов.

Полипропилен применяется для производства пористых материалов - пенопластов.

Полипропилен – это синтетический полимер термопластического типа, который задействован в создании множества предметов. Но с его популярностью растет проблема увеличения отходов, т.к. для разложения материала требуется до 500 лет. Чтобы в будущем не возникало такой проблемы, осуществляется утилизации и переработка полипропилена. Способы переработки полипропилена В зависимости от сырья и особенностей производственного процесса применяют методы переработки: Экструзия. Сырье плавится под воздействием температуры, а потом выдавливается в формы. Литье. Материал проходит пластификацию, а потом попадает в контейнеры для переработки в гранулы. Вспенивание. В массу помещают газообразное соединение. Потом материал твердеет. Особенностью является пористость конечного изделия. Выдувание. Нагнетается горячий воздух, благодаря чему и получаются предметы с разной формой. Чаще всего используется метод для создания бутылок. Ротационное формирование. Материал помещают в форму, которая вращается и нагревается. Сырье равномерно распределяется и приобретает необходимую форму. Обычно так создают емкости. Переработка вторичного полипропилена допускается, но это вещество подвержено термической деструкции. Из-за нее связи между молекулами постепенно ослабевают. Из-за этого нельзя перерабатывать полипропилен бесконечное количество раз. Разрешено 4 цикла. В дальнейшем появляется отрицательное воздействие. Часто вторичное сырье смешивают с первичным пластиком в пропорции 1:3 для создания новых изделий. Изделия из вторичного полипропилена Источниками отходов являются бракованные изделия, медицинский и прочий мусор, литники (после очистки оборудования выливают из остатков слитки). Вторичный материал имеет гранулированную форму. Он характеризуется устойчивостью к химическим веществам, механическим повреждениям, намоканию, высоким температурам. Единственный минус: он становится хрупким. Но это происходит только под действием низких температур. Наиболее популярные изделия из отходов полипропилена: коврики для автомобилей; уплотнители, которые используются во время установки труб; патрубки, которые применяются в вентиляции автомобилей; щетки, метлы, грабли; пленка; коробки, баки и другие емкости; корпусы, профили, панели, декоративные накладки и пр. Вторичное сырье проходит дополнительную очистку перед переработкой. Это важно, если материал слишком загрязнен (наличие примесей). В этом случае требуется более тщательная чистка. Переработка и утилизация полипропилена является актуальным направлением промышленности. Химические свойства материала позволяют повторное использование в 95% случаев (исключение – только контакт с радиоактивными соединениями). Вторичное сырье является более дешевым, чем первичное, но по свойствам не уступает. Его используют предприятия для производства разнообразных изделий, применяемых в хозяйстве