Первичный Полипропилен – синтетический термопластичный неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета.
Первичный Полипропилен получают в промышленности путем полимеризации пропилена при помощи катализаторов Циглера-Натта или металлоценовыми катализаторами. Полимеризация происходит при давлении 10 атм. И температуре до 80 ºС. Способ производства полипропилен с помощью катализатора Циглера-Натта был изобретен в 1957 году. Благодаря изобретениям Циглера и Натта стало возможным производство изотактического полипропилена.
Доля производства полипропилена при помощи металлоценовых катализаторов в 2002 г. составила менее 0,5 % от общего мирового производства полипропилена, хотя прогнозируют, что к 2006 г. доля металлоценовых катализаторов возрастет до 8 %.
Решающее значение для свойств полимера имеет пространственное расположение боковых групп (СН3-) по отношению к главной цепи. Существуют изотактический, синдиотактический и атактический полипропилен. Основной и наиболее важной разновидностью является полипропилен с изотактической структурой. Изотактический полипропилен отличается большой степенью кристалличности, высокой прочностью, твердостью и теплостойкостью. Атактический полипропилен очень гибкий, мягкий и липкий продукт.
В промышленности получают полимер, состоящий в основном из макромолекул изотактического строения.
Таблица 1: Cвойства полипропилена
| Плотность, г/см | 0,90-0,92 |
| Массовая доля, % | |
| изотактической фракции | 95…98 |
| атактической фракции | 5…2 |
| Предел прочности при разрыве, кг/см2 | 260-400 |
| Отностительное удлинение при разрыве, % | 200-700 |
| Температура плавления, 0С | 160-170 |
| Температура стеклования, 0С | -10…-20 |
| Степень кристалличности, % | 50-75 |
| Морозостойкость, 0С | -10 и ниже |
| Теплопроводность, кал/сек×см×град | 0,00033 |
| Удельная теплоемкость, кал/г×град | 0,40-0,50 |
| Коэффициент объемного расширения при 20 0С | 0,00033 |
| Влагопоглощение за 30 сут при 20 0С, % | 0,03 |
| Тангенс угла диэлектрических потерь при 10^6 Гц | (3-5)10^-4 |
| Диэлектрическая проницаемость при 10^6 Гц | 2,2 |
| Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом×см | 10^17 |
| Удельное поверхностное электрическое сопротивление, Ом | 10^16 |
| Электрическая прочность на переменном токе на пластинах толщиной 1 мм, кв/мм | 30-35 |
Полипропилен обладает высокой стойкостью к кислотам, щелочам, растворам солей и другим неорганическим агрессивным средам. При комнатной температуре не растворяется в органических жидкостях, при повышенных температурах набухает и растворяется в некоторых растворителях, например, в бензоле, четыреххлористом углероде, эфире.
Полипропилен имеет низкое влагопоглощение. Характеризуется хорошими электроизо-ляционными свойствами в широком диапазоне температур.
Полипропилен выпускается в виде окрашенных и неокрашенных гранул. Для окрашивания используют пигменты либо органические красители. Легкий кристаллизующийся материал. Различают гомополимер (изотактический полипропилен), блок-сополимер с этиленом (сополимер), а также статистический сополимер (random copolymer), металлоценовый полипропилен (mPP), сшитый полипропилен (PP-X, PP-XMOD).
Полипропилен имеет хорошие механические свойства. Гомополимер имеет повышенную жесткость, может быть прозрачен, но хрупок при низких температурах. Блок-сополимер имеет большую ударопрочность и может использоваться при низких температурах. Имеет низкую износостойкость. Легко перерабатывается. Прозрачность материала обеспечивается за счет введения структурообразователя (нуклеатора), а также использования специальных технологических приемов (понижение температуры формы).
Области применения полипропилена
Полимерные материалы, в число которых входит и полипропилен, находят широкое применение и обеспечивают эффективность развития экономики и повышение конкурентоспособности продукции в отраслях-потребителях за счет замены дорогостоящих материалов, снижения материалоемкости, формирования прогрессивных технологий переработки материалов, создания новых поколений техники.
Возможность получения широкой гаммы модифицированных материалов на основе полипропилена от смесевых термоэластопластов до высокомодульных высокопрочных пластиков, экологическая чистота продуктов, технологичность их переработки и утилизации способствуют тому, что полипропилен в последнее время вытесняет с мирового рынка пластмасс поливинилхлорид, АБС-пластики, ударопрочный полистирол. Полипропилен проник во все доминирующие отрасли экономики: электронику, электротехнику, машиностроение, автомобилестроение, приборостроение, транспорт, строительство и многие другие.
Полипропилен иногда называют «королем» пластмасс. Известно, что полипропилен не является самым популярным полимером, пропуская вперед в списке лидеров как минимум полиэтилен и поливинилхлорид. Однако на сегодняшний день по темпам роста производства полипропилен вне конкуренции. Сфера его применения стремительно расширяется. И это при том, что весь научный и технический потенциал этого полимера до сих пор не реализован.
