✖


Jump to content

Полипропилен

(Перенаправлено с Полипропена )
Полипропилен (ПП)
Полипропилен изотактический
Полипропилен синдиотактический
Имена
Название ИЮПАК
Поли(1-метилэтилен)
Другие имена
Полипропилен; Полипропен;
Полипропен 25 [США]; Пропеновые полимеры;
Полимеры пропилена; 1-Пропен; [-Ch2-Ch(Ch3)-]n
Идентификаторы
ХимическийПаук
  • Никто
Информационная карта ECHA 100.117.813 Отредактируйте это в Викиданных
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
(С 3 Н 6 ) н
Плотность 0,855 г/см 3 , аморфный
0,946 г/см 3 , кристаллический
Температура плавления От 130 до 171 ° C (от 266 до 340 ° F; от 403 до 444 К)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

Полипропилен ( ПП ), также известный как полипропен , представляет собой термопластичный полимер , используемый в самых разных областях. Его производят путем полимеризации с ростом цепи из мономера пропилена .

Полипропилен принадлежит к группе полиолефинов и является частично кристаллическим и неполярным . Его свойства аналогичны полиэтилену , но он немного тверже и термостойче. Это белый, механически прочный материал, обладающий высокой химической стойкостью. [1]

Полипропилен является вторым по объему производства товарным пластиком (после полиэтилена ).

История

[ редактировать ]

-нефтяники Phillips Химики Дж. Пол Хоган и Роберт Бэнкс впервые продемонстрировали полимеризацию пропилена в 1951 году. [2] Стереоселективная полимеризация в изотактические соединения была открыта Джулио Наттой и Карлом Реном в марте 1954 года. [3] Это новаторское открытие привело к крупномасштабному коммерческому производству изотактического полипропилена итальянской фирмой Montecatini с 1957 года. [4] Синдиотактический полипропилен также был впервые синтезирован Наттой. Интерес к разработке полипропилена сохраняется и по сей день. Например, производство полипропилена из биологических ресурсов является предметом интереса в 21 веке. [5]

Химические и физические свойства

[ редактировать ]
Микрофотография полипропилена

Полипропилен немного похож на полиэтилен , особенно по поведению в растворе и электрическим свойствам. Метильная группа улучшает механические свойства и термостойкость, хотя химическая стойкость снижается. [6] : 19  Свойства полипропилена зависят от молекулярной массы и молекулярно-массового распределения, кристалличности, типа и доли сомономера (если он используется), а также изотактичности . [6] Например, в изотактическом полипропилене метильные группы ориентированы на одной стороне углеродной основной цепи. Такое расположение создает более высокую степень кристалличности и приводит к получению более жесткого материала, который более устойчив к ползучести, чем атактический полипропилен и полиэтилен. [7]

Механические свойства

[ редактировать ]

Плотность ПП составляет от 0,895 до 0,93 г/см. 3 . Таким образом, ПП является товарным пластиком с наименьшей плотностью. При меньшей плотности детали молдингов можно изготавливать с меньшим весом и большим количеством деталей из пластика определенной массы. В отличие от полиэтилена кристаллические и аморфные области лишь незначительно различаются по плотности. Однако плотность полиэтилена может существенно меняться при использовании наполнителей. [6] : 24 

Модуль Юнга ПП составляет от 1300 до 1800 Н/мм².

Полипропилен обычно прочный и гибкий, особенно при сополимеризации с этиленом . Это позволяет использовать полипропилен в качестве инженерного пластика , конкурируя с такими материалами, как акрилонитрил-бутадиен-стирол (АБС). Полипропилен достаточно экономичен. [ нужна ссылка ]

Полипропилен обладает хорошей устойчивостью к усталости . [8] : 3070 

Термические свойства

[ редактировать ]

Температура плавления полипропилена находится в определенном диапазоне, поэтому точку плавления определяют путем нахождения самой высокой температуры на диаграмме дифференциальной сканирующей калориметрии . Идеально изотактический ПП имеет температуру плавления 171 °C (340 °F). Коммерческий изотактический полипропилен имеет температуру плавления от 160 до 166 ° C (от 320 до 331 ° F), в зависимости от атактического материала и кристалличности. Синдиотактический ПП с кристалличностью 30% имеет температуру плавления 130 °C (266 °F). [8] При температуре ниже 0 °C ПП становится хрупким. [9]

Тепловое расширение ПП значительное, но несколько меньше, чем у полиэтилена. [9]

Химические свойства

[ редактировать ]

Полипропилен при комнатной температуре устойчив к жирам и практически всем органическим растворителям , за исключением сильных окислителей. Неокисляющие кислоты и основания можно хранить в таре из полипропилена. При повышенной температуре ПП можно растворить в неполярных растворителях, таких как ксилол , тетралин и декалин . Из-за третичного атома углерода ПП химически менее стоек, чем ПЭ (см. правило Марковникова ). [10]

Большая часть коммерческого полипропилена является изотактическим и имеет промежуточный уровень кристалличности между полиэтиленом низкой плотности (ПЭВД) и полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). Изотактический и атактический полипропилен растворим в п- ксилоле при 140 °C. Изотактический осадок выпадает при охлаждении раствора до 25 °C, а атактическая часть остается растворимой в п -ксилоле.

Скорость течения расплава (MFR) или индекс текучести расплава (MFI) является мерой молекулярной массы полипропилена. Эта мера помогает определить, насколько легко расплавленное сырье будет течь во время обработки. Полипропилен с более высоким MFR будет легче заполнять пластиковую форму в процессе производства литьем под давлением или выдувным формованием. Однако по мере увеличения текучести расплава некоторые физические свойства, такие как ударная вязкость, уменьшаются.

Существует три основных типа полипропилена: гомополимер , статистический сополимер и блок-сополимер . Сомономер этиленом обычно используется . с Этилен-пропиленовый каучук или EPDM, добавленный к гомополимеру полипропилена, увеличивает его ударную вязкость при низких температурах. Случайно полимеризованный мономер этилена, добавленный к гомополимеру полипропилена, снижает кристалличность полимера, снижает температуру плавления и делает полимер более прозрачным.

Молекулярная структура – ​​тактичность

[ редактировать ]

Полипропилен можно разделить на атактический полипропилен (АПП), синдиотактический полипропилен (СПП) и изотактический полипропилен (иПП). В случае атактического полипропилена метильная группа (-CH 3 ) расположена случайным образом, чередуясь (перемежаясь) для синдиотактического полипропилена и равномерно для изотактического полипропилена. Это влияет на кристалличность (аморфная или полукристаллическая) и термические свойства (выраженные как температура стеклования T g и температура плавления T m ).

Термин «тактичность» описывает для полипропилена, как метильная группа ориентирована в полимерной цепи. Коммерческий полипропилен обычно изотактичен. Поэтому в этой статье всегда говорится об изотактическом полипропилене, если не указано иное. Тактичность обычно указывается в процентах с использованием изотактического индекса (согласно DIN 16774). Индекс измеряют путем определения доли полимера, нерастворимого в кипящем гептане . Коммерчески доступные полипропилены обычно имеют индекс изотактичности от 85 до 95%. Тактичность влияет на физические свойства полимеров . Поскольку метильная группа в изотактическом пропилене постоянно расположена на одной и той же стороне, она заставляет макромолекулу принимать спиральную форму , как это также наблюдается в крахмале . Изотактическая структура приводит к полукристаллическому полимеру . Чем выше изотоничность (изотактическая фракция), тем больше кристалличность и, следовательно, температура размягчения, жесткость, модуль упругости и твердость. [6] : 22 

С другой стороны, атактический полипропилен лишен какой-либо регулярности, что предотвращает его кристаллизацию, создавая тем самым аморфный материал.

Кристаллическая структура полипропилена

[ редактировать ]

Изотактический полипропилен имеет высокую степень кристалличности , в промышленных изделиях 30–60%. Синдиотактический полипропилен несколько менее кристалличен, атактический ПП аморфен (не кристалличен). [11] : 251 

Изотактический полипропилен (iPP)
[ редактировать ]

Полипропилен может существовать в различных кристаллических модификациях, отличающихся молекулярным расположением полимерных цепей. Кристаллические модификации подразделяются на α-, β- и γ-модификации, а также мезоморфные (смектические) формы. [12] Альфа-модификации преобладают при иПП. Такие кристаллы построены из пластинок в виде складчатых цепочек. Характерной аномалией является то, что хромоногие располагаются в так называемой «заштрихованной» структуре. [13] Температура плавления α-кристаллических областей равна 185. [14] [15] до 220 °С, [14] [16] плотность 0,936-0,946 г·см −3 . [17] [18] β-модификация по сравнению с этим несколько менее упорядочена, в результате чего она формируется быстрее. [19] [20] и имеет более низкую температуру плавления от 170 до 200 ° C. [14] [21] [22] [16] Образованию β-модификации могут способствовать зародышеобразователи, подходящие температуры и напряжение сдвига. [19] [23] γ-модификация практически не образуется в условиях промышленности и мало изучена. Однако мезоморфная модификация часто встречается при промышленной обработке, поскольку пластик обычно быстро охлаждается. Степень упорядоченности мезоморфной фазы колеблется между кристаллической и аморфной фазой, ее плотность составляет 0,916 г·см. −3 сравнительно. Мезоморфная фаза считается причиной прозрачности быстроохлаждаемых пленок (из-за низкого порядка и мелких кристаллитов). [11]

Синдиотактический полипропилен (СПП)
[ редактировать ]

Синдиотактический полипропилен был открыт гораздо позже изотактического ПП и мог быть получен только с использованием металлоценовых катализаторов . Синдиотактический ПП имеет более низкую температуру плавления: от 161 до 186 °С, в зависимости от степени тактичности. [24] [25] [26]

Атактический полипропилен (АПП)
[ редактировать ]

Атактический полипропилен аморфен и поэтому не имеет кристаллической структуры. Из-за отсутствия кристалличности он легко растворяется даже при умеренных температурах, что позволяет отделить его как побочный продукт от изотактического полипропилена путем экстракции . Однако полученный таким образом АПФ не является полностью аморфным, но все же может содержать 15% кристаллических частей. Атактический полипропилен также можно производить селективно с использованием металлоценовых катализаторов. Полученный таким образом атактический полипропилен имеет значительно более высокую молекулярную массу. [11]

Атактический полипропилен имеет более низкую плотность, температуру плавления и температуру размягчения, чем кристаллические типы, и при комнатной температуре он липкий и похож на резину. Это бесцветный мутный материал, который можно использовать при температуре от -15 до +120 °C. Атактический полипропилен используется в качестве герметика, изоляционного материала для автомобилей и добавки к битуму . [27]

Сополимеры

[ редактировать ]

полипропилена сополимеры Также используются . Особенно важным является статистический сополимер полипропилена ( PPR или PP-R ), статистический сополимер с полиэтиленом, используемый для изготовления пластиковых трубопроводов .

ПП-РКТ

[ редактировать ]

Полипропилен со случайной кристалличностью ( PP-RCT ), также используемый для изготовления пластиковых трубопроводов , представляет собой новую форму этого пластика. Более высокая прочность при высокой температуре достигается за счет β- кристаллизации . [28]

Деградация

[ редактировать ]
Влияние УФ-облучения на полипропиленовый канат

Полипропилен подвержен цепной деградации под воздействием температур выше 100 °C. Окисление обычно происходит в третичных углеродных центрах, что приводит к разрыву цепи в результате реакции с кислородом . Во внешних приложениях о деградации свидетельствуют трещины и растрескивание . Его можно защитить с помощью различных полимерных стабилизаторов , включая добавки, поглощающие УФ-излучение, и антиоксиданты, такие как фосфиты (например, трис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит ) и затрудненные фенолы, которые предотвращают деградацию полимера . [1]

Было показано, что микробные сообщества, выделенные из образцов почвы, смешанной с крахмалом, способны разлагать полипропилен. [29] Сообщается, что полипропилен разлагается в организме человека в качестве имплантируемых сетчатых устройств. Разложившийся материал образует на поверхности волокон сетки слой, похожий на древесную кору. [30]

Оптические свойства

[ редактировать ]

ПП можно сделать полупрозрачным, когда он неокрашен, но его не так легко сделать прозрачным, как полистирол , акрил или некоторые другие пластики. Он часто непрозрачен или окрашен с помощью пигментов.

Производство

[ редактировать ]

Полипропилен получают ростом цепи полимеризацией пропилена с :

Промышленные производственные процессы можно разделить на газофазную полимеризацию, полимеризацию в массе и суспензионную полимеризацию. Во всех современных процессах используются либо газофазные, либо объемные реакторные системы. [1]

  • В газофазных и суспензионных реакторах полимер образуется вокруг гетерогенных частиц катализатора. Газофазную полимеризацию проводят в реакторе с псевдоожиженным слоем , пропен пропускают через слой, содержащий гетерогенный (твердый) катализатор , и образовавшийся полимер отделяют в виде тонкого порошка, а затем превращают в гранулы . Непрореагировавший газ рециркулируется и подается обратно в реактор.
  • При полимеризации в массе жидкий пропен действует как растворитель, предотвращая осаждение полимера. Полимеризация протекает при температуре от 60 до 80 ° C и давлении 30–40 атм, чтобы поддерживать пропен в жидком состоянии. Для массовой полимеризации обычно петлевые реакторы применяются . Объемная полимеризация ограничена максимум 5% этена в качестве сомономера из-за ограниченной растворимости полимера в жидком пропилене.
  • При суспензионной полимеризации обычно алканы C4–C6 ( бутан , пентан или гексан ) используются в качестве инертного разбавителя для суспендирования растущих частиц полимера. Пропен вводится в смесь в виде газа.

На свойства ПП сильно влияют его тактичность , ориентация метильных групп ( СН
3 ) относительно метильных групп в соседних мономерных звеньях (см. выше ). Тактичность полипропилена можно выбрать путем выбора соответствующего катализатора.

Катализаторы

[ редактировать ]

На свойства ПП сильно влияют его тактичность , ориентация метильных групп ( СН
3 на рисунке) относительно метильных групп соседних мономерных звеньев. Катализатор Циглера-Натта способен ограничивать связывание молекул мономера определенной ориентацией, либо изотактической, когда все метильные группы расположены на одной стороне по отношению к основной цепи полимерной цепи, либо синдиотактической, когда положения метильных групп расположены на одной стороне по отношению к основной цепи полимерной цепи. группы чередуются. Коммерчески доступный изотактический полипропилен производится с использованием двух типов катализаторов Циглера-Натта. Первая группа катализаторов включает твердые (в основном нанесенные) катализаторы и некоторые типы растворимых металлоценовых катализаторов. Такие изотактические макромолекулы скручиваются в спиральную форму; эти спирали затем выстраиваются рядом друг с другом, образуя кристаллы, которые придают коммерческому изотактическому полипропилену многие из его желаемых свойств.

Шаровидная модель синдиотактического полипропилена.

Другой тип металлоценовых катализаторов дает синдиотактический полипропилен. [24] Эти макромолекулы также скручиваются в спирали (другого типа) и кристаллизуются. Атактический полипропилен представляет собой аморфный каучуковый материал. Его можно производить в промышленных масштабах либо с использованием специального типа нанесенного катализатора Циглера-Натта, либо с использованием некоторых металлоценовых катализаторов.

Современные нанесенные катализаторы Циглера-Натта, разработанные для полимеризации пропилена и других 1-алкенов в изотактические полимеры, обычно используют TiCl.
4 в качестве активного ингредиента и MgCl
2 в качестве опоры. [31] [32] [33] Катализаторы также содержат органические модификаторы, либо сложные и диэфиры ароматических кислот, либо простые эфиры. Эти катализаторы активируются специальными сокатализаторами, содержащими алюминийорганическое соединение, такое как Al(C 2 H 5 ) 3 и модификатор второго типа. Катализаторы различаются в зависимости от способа изготовления частиц катализатора из MgCl 2 и типа органических модификаторов, применяемых при приготовлении катализатора и его использовании в реакциях полимеризации. Двумя наиболее важными технологическими характеристиками всех нанесенных катализаторов являются высокая производительность и высокая доля кристаллического изотактического полимера, который они образуют при 70–80 °С в стандартных условиях полимеризации. Промышленный синтез изотактического полипропилена обычно проводят либо в среде жидкого пропилена, либо в газофазных реакторах.

Промышленный синтез синдиотактического полипропилена осуществляется с использованием особого класса металлоценовых катализаторов. Они используют мостиковые бис-металлоценовые комплексы типа мост-(Cp 1 )(Cp 2 )ZrCl 2 , где первый лиганд Cp представляет собой циклопентадиенильную группу, второй лиганд Cp представляет собой флуоренильную группу, а мостик между двумя лигандами Cp представляет собой -CH 2 -CH 2 -, >SiMe 2 или >SiPh 2 . [34] Эти комплексы превращаются в катализаторы полимеризации путем активации их специальным алюминийорганическим сокатализатором метилалюмоксаном (МАО). [35]

Производство из полипропилена

[ редактировать ]

Процесс плавления полипропилена может быть достигнут путем экструзии и формования . Обычные методы экструзии включают производство волокон, полученных методом экструзии с раздувом из расплава и методом прядения, для формирования длинных рулонов для дальнейшего преобразования в широкий спектр полезных продуктов, таких как маски для лица, фильтры, подгузники и салфетки.

Наиболее распространенным методом формования является литье под давлением , которое используется для изготовления таких деталей, как чашки, столовые приборы, флаконы, крышки, контейнеры, предметы домашнего обихода и автомобильные детали, такие как аккумуляторы. родственные методы выдувного формования и литьевого формования с раздувом Также используются , которые включают как экструзию, так и формование.

Большое количество вариантов конечного использования полипропилена часто возможно благодаря возможности адаптировать сорта с конкретными молекулярными свойствами и добавками во время его производства. Например, антистатические можно добавить добавки, чтобы помочь полипропиленовым поверхностям противостоять пыли и грязи. С полипропиленом также можно использовать многие методы физической отделки, например механическую обработку . К полипропиленовым деталям можно применять поверхностную обработку , чтобы улучшить адгезию печатной краски и красок.

Расширенный полипропилен (EPP) производится как в твердом, так и в расплавленном состоянии. EPP производится путем обработки расплава химическими или физическими пенообразователями. Расширение ПП в твердом состоянии из-за его высококристаллической структуры не удалось. В связи с этим были разработаны две новые стратегии расширения ПП. Было замечено, что ПП можно расширить для получения ЭПП, контролируя его кристаллическую структуру или смешивая с другими полимерами. [36] [37]

Биаксиально-ориентированный полипропилен (БОПП)

[ редактировать ]

Когда полипропиленовую пленку экструдируют и растягивают как в машинном направлении, так и поперек машинного направления, ее называют двуосноориентированным полипропиленом . Для производства БОПП-пленок широко используются два метода, а именно: двунаправленный стентерный процесс или процесс экструзии пленки с двойным пузырьком. [38] Двухосная ориентация увеличивает прочность и четкость. [39] БОПП широко используется в качестве упаковочного материала для упаковки таких продуктов, как закуски, свежие продукты и кондитерские изделия. Его легко покрывать, печатать и ламинировать, чтобы придать необходимый внешний вид и свойства для использования в качестве упаковочного материала. Этот процесс обычно называется конвертацией . Обычно его производят в больших рулонах, которые разрезают на продольно-резательных машинах на рулоны меньшего размера для использования на упаковочных машинах. БОПП также используется для изготовления наклеек и этикеток. [40] помимо ОПП. Он нереактивен, что делает БОПП пригодным для безопасного использования в фармацевтической и пищевой промышленности. Это одна из наиболее важных коммерческих полиолефиновых пленок. БОПП-пленки доступны различной толщины и ширины. Они прозрачны и гибки.

Приложения

[ редактировать ]
Полипропиленовая крышка от коробки Tic Tac с живой петлей и смоляным идентификационным кодом под крышкой.

Поскольку полипропилен устойчив к усталости, большинство пластиковых живых петель , например, на бутылках с откидной крышкой, изготовлены из этого материала. Однако важно убедиться, что молекулы цепи ориентированы поперек шарнира, чтобы максимизировать прочность.

Полипропилен используется в производстве систем трубопроводов , как имеющих высокую чистоту, так и рассчитанных на прочность и жесткость (например, предназначенных для использования в питьевой водопроводной системе, водяном отоплении и охлаждении, а также в оборотной воде ). [41] Этот материал часто выбирают из-за его устойчивости к коррозии и химическому выщелачиванию, его устойчивости к большинству форм физических повреждений, включая удары и замерзание, его экологических преимуществ и его способности соединяться путем термоплавления, а не склеивания. [42] [43] [44]

Стул из полипропилена

Многие пластиковые изделия для медицинского или лабораторного использования могут быть изготовлены из полипропилена, поскольку он выдерживает нагревание в автоклаве . Его термостойкость также позволяет использовать его в качестве материала для изготовления чайников потребительского класса. [ нужна ссылка ] . Пищевые контейнеры, изготовленные из него, не плавятся в посудомоечной машине и не плавятся во время промышленных процессов горячего розлива. По этой причине большинство пластиковых банок для молочных продуктов изготавливаются из полипропилена, запечатанного алюминиевой фольгой (оба материала термостойкие). После остывания продукта ванночки часто накрывают крышками из менее термостойкого материала, например ПВД или полистирола. Такие контейнеры представляют собой хороший практический пример разницы в модуле упругости, поскольку ощущение эластичности (более мягкого и гибкого) ПЭНП по сравнению с полипропиленом той же толщины легко очевидно. Прочные, полупрозрачные, многоразовые пластиковые контейнеры, выпускаемые в самых разных формах и размерах для потребителей от различных компаний, таких как Rubbermaid и Sterilite, обычно изготавливаются из полипропилена, хотя крышки часто изготавливаются из несколько более гибкого полиэтилена низкой плотности, поэтому их можно защелкнуть на контейнере. чтобы закрыть его. Из полипропилена также можно изготавливать одноразовые бутылки для хранения жидкостей, порошков или аналогичных потребительских товаров, хотя из полиэтилена высокой плотности и полиэтилена высокой плотности можно изготавливать одноразовые бутылки. полиэтилентерефталат обычно также используется для изготовления бутылок. Пластиковые ведра, автомобильные аккумуляторы, корзины для мусора, бутылочки с рецептами из аптек, контейнеры-холодильники, посуда и кувшины часто изготавливаются из полипропилена или полиэтилена высокой плотности, оба из которых обычно имеют довольно схожий внешний вид, ощущения и свойства при температуре окружающей среды. Из полипропилена изготавливается множество медицинских изделий. [45]

Изделия из полипропилена для лабораторного использования. Синие и оранжевые затворы не изготовлены из полипропилена.

Обычно полипропилен применяется в качестве биаксиально-ориентированного полипропилена (БОПП). Эти листы БОПП используются для изготовления широкого спектра материалов, включая прозрачные пакеты . Когда полипропилен ориентирован по двум осям, он становится кристально чистым и служит отличным упаковочным материалом для художественной и розничной продукции.

Полипропилен обладает высокой стойкостью цвета и широко используется при производстве ковров, ковриков и циновок для домашнего использования. [46]

Полипропилен широко используется в веревках, отличительной особенностью которых является то, что они достаточно легкие, чтобы плавать в воде. [47] При одинаковой массе и конструкции полипропиленовый канат по прочности аналогичен полиэфирному канату. Полипропилен стоит дешевле, чем большинство других синтетических волокон.

Полипропилен также используется в качестве альтернативы поливинилхлориду (ПВХ) в качестве изоляции электрических кабелей для кабеля LSZH в средах с низкой вентиляцией, в первую очередь в туннелях. Это связано с тем, что он выделяет меньше дыма и не содержит токсичных галогенов, которые могут привести к образованию кислоты в условиях высоких температур.

Полипропилен также используется в некоторых кровельных мембранах в качестве гидроизоляционного верхнего слоя однослойных систем, в отличие от систем с модифицированным битом.

Полипропилен чаще всего используется для изготовления пластиковых форм, при этом его впрыскивают в форму в расплавленном состоянии, образуя сложные формы при относительно низкой стоимости и в больших объемах; примеры включают крышки бутылок, бутылки и фитинги.

Его также можно производить в листовом виде, широко используемом для производства канцелярских папок, упаковки и коробок для хранения. Широкая цветовая гамма, долговечность, низкая стоимость и устойчивость к загрязнениям делают ее идеальной в качестве защитной обложки для бумаги и других материалов. он используется в наклейках «Кубик Рубика» Из-за этих характеристик .

Доступность листового полипропилена предоставила возможность использования материала дизайнерами. Легкий, прочный и красочный пластик является идеальной средой для создания светлых оттенков, и был разработан ряд дизайнов с использованием взаимосвязанных секций для создания сложных дизайнов.

Полипропиленовые волокна используются в качестве добавки к бетону для повышения прочности и уменьшения растрескивания и растрескивания . [48] В некоторых районах, подверженных землетрясениям (например, в Калифорнии), полипропиленовые волокна добавляют в почву для улучшения прочности и демпфирования почвы при возведении фундаментов таких сооружений, как здания, мосты и т. д. [49]

Одежда

[ редактировать ]
Различные полипропиленовые нити и текстиль.

Полипропилен является основным полимером, используемым в нетканых материалах , более 50% из которых используется в производстве нетканых материалов. [ нужна ссылка ] для подгузников или гигиенических изделий, обработанных так, чтобы поглощать воду (гидрофильные), а не естественным образом отталкивать воду (гидрофобные). Другие области применения нетканых материалов включают фильтры для воздуха, газа и жидкостей, в которых волокна могут быть сформированы в листы или полотна, которые можно сложить для формирования картриджей или слоев, фильтрующих с различной эффективностью в диапазоне от 0,5 до 30 микрометров . Такие применения встречаются в домах в качестве фильтров для воды или фильтров для кондиционирования воздуха. Полипропиленовые нетканые материалы с высокой площадью поверхности и естественной олеофильностью являются идеальными поглотителями разливов нефти. [ нужна ссылка ] плавучие барьеры вблизи разливов нефти на реках.

Полипропилен, или «полипро», использовался для изготовления базовых слоев для холодной погоды, таких как рубашки с длинными рукавами или длинное нижнее белье. Полипропилен также используется в теплой одежде, в которой он отводит пот от кожи. Полиэстер заменил полипропилен в этих целях в вооруженных силах США, например, в ECWCS . [50] Хотя полипропиленовая одежда трудно воспламеняется, она может расплавиться, что может привести к серьезным ожогам, если пользователь окажется вовлеченным в взрыв или пожар любого рода. [51] Нижнее белье из полипропилена известно тем, что сохраняет запахи тела, которые потом трудно удалить. Нынешнее поколение полиэстера лишено этого недостатка. [52]

Медицинский

[ редактировать ]

Его наиболее распространенное медицинское применение - синтетический нерассасывающийся шовный материал Prolene , производимый Ethicon Inc.

Полипропилен использовался при операциях по восстановлению грыж и пролапса тазовых органов, чтобы защитить организм от новых грыж в том же месте. Небольшой участок материала помещается на место грыжи, под кожу, он безболезненный и редко, если вообще когда-либо, отторгается организмом. Однако полипропиленовая сетка разрушит окружающие ее ткани в течение неопределенного периода от нескольких дней до лет.

Заметным применением была трансвагинальная сетка, используемая для лечения пролапса влагалища и одновременного недержания мочи. [53] В связи с вышеупомянутой способностью полипропиленовой сетки разрушать окружающие ее ткани, FDA выпустило несколько предупреждений об использовании медицинских наборов из полипропиленовой сетки для определенных целей при пролапсе тазовых органов, особенно при введении в непосредственной близости от стенки влагалища из-за вышеупомянутой склонности полипропиленовой сетки к эрозии окружающих ее тканей. к продолжающемуся увеличению количества эрозий тканей, вызванных сеткой, о которых сообщают пациенты за последние несколько лет. [54] 3 января 2012 года FDA приказало 35 производителям этих сетчатых изделий изучить побочные эффекты этих устройств. В связи со вспышкой пандемии COVID-19 в 2020 году спрос на ПП значительно увеличился, поскольку он является жизненно важным сырьем для производства ткани, полученной методом экструзии из расплава , которая, в свою очередь, является сырьем для производства масок для лица.

Переработка

[ редактировать ]
Дополнительная информация: Переработка пластика.

В большинстве случаев переработка полипропилена использует механическую переработку , как и полиэтилена: материал нагревают, чтобы размягчить или расплавить его, и механически формируют из него новые продукты. [55] По состоянию на 2015 год было переработано менее 1% произведенного полипропилена. [56] Нагревание разрушает углеродную основу сильнее, чем полиэтилен, разбивая ее на более мелкие органические молекулы, поскольку метильная боковая группа ПП подвержена термоокислительной и фотоокислительной деградации. [56]

под номером «5» Полипропилен имеет идентификационный код смолы : [57]

Ремонт

[ редактировать ]

ПП-предметы можно соединить двухкомпонентным эпоксидным клеем или термоклеевым пистолетом. [58]

ПП можно плавить с помощью технологии скоростной сварки . При скоростной сварке аппарат для сварки пластика, по внешнему виду и мощности похожий на паяльник, оснащен трубкой подачи пластикового сварочного стержня. Наконечник Speed ​​нагревает стержень и основу и в то же время прижимает расплавленный сварочный стержень на место. В соединение укладывают валик из размягченного пластика и сплавляют детали и приварной стержень. В случае полипропилена расплавленный сварочный стержень необходимо «смешать» с полурасплавленным основным материалом, подлежащим изготовлению или ремонту. «Пистолет» со скоростным наконечником — это, по сути, паяльник с широким плоским жалом, который можно использовать для плавления сварного соединения и присадочного материала для создания соединения.

Проблемы со здоровьем

[ редактировать ]

Правозащитная организация Environmental Рабочая группа относит ПП к малоопасным. [59] [ почему? ] ПП окрашен в массе ; , не вода используется при его крашении, в отличие от хлопка . [60]

Горючесть

[ редактировать ]

Как и все органические соединения, полипропилен горюч. [61] Температура вспышки типичного состава составляет 260 °С; температура самовоспламенения 388°С. [62]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б с Галейтнер, Маркус; Паулик, Кристиан (2014). «Полипропилен». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. стр. 1–44. дои : 10.1002/14356007.o21_o04.pub2 . ISBN  9783527306732 .
  2. ^ Стинсон, Стивен (1987). «Приз первооткрывателей полипропилена». Новости химии и техники . 65 (10): 30. doi : 10.1021/cen-v065n010.p030 .
  3. ^ Моррис, Питер Дж.Т. (2005). Пионеры полимеров: популярная история науки и технологии больших молекул . Фонд химического наследия. п. 76. ИСБН  978-0-941901-03-1 .
  4. ^ «На этой неделе 50 лет назад» . Новый учёный . 28 апреля 2007 г. с. 15.
  5. ^ Ван, Суси; Муирури, Джозеф Кинанджуи; Су, Сян Юн Дебби; Лю, Сунлинь; Титсартарн, Варинторн; Тан, Бенг Хун; Суварди, Ади; Ли, Цзыбяо; Чжу, Цян; Ло, Сиань Цзюнь (17 января 2023 г.). «Био-полипропилен и биокомпозиты на его основе: решения для устойчивого будущего» . Химия: Азиатский журнал . 18 (2): e202200972. дои : 10.1002/asia.202200972 . ISSN   1861-4728 . ПМИД   36461701 . S2CID   253825228 .
  6. ^ Jump up to: а б с д Трипати, Д. (2001). Практическое руководство по полипропилену . Шрусбери: Технология RAPRA. ISBN  978-1859572825 .
  7. ^ «Полипропиленовые пластиковые материалы и волокна от Porex» . www.porex.com . Архивировано из оригинала 14 ноября 2016 г. Проверено 9 ноября 2016 г.
  8. ^ Jump up to: а б Майер, Клайв; Калафут, Тереза ​​(1998). Полипропилен: полное руководство пользователя и справочник . Уильям Эндрю. п. 14. ISBN  978-1-884207-58-7 .
  9. ^ Jump up to: а б Кайзер, Вольфганг (2011). Химия пластмасс для инженеров от синтеза к применению [ Химия пластмасс для инженеров от синтеза к применению ] (на немецком языке) (3-е изд.). Мюнхен: Хансер. п. 247. ИСБН  978-3-446-43047-1 .
  10. ^ Нуйкен, Себастьян; Кольценбург, Майкл; Маскос, Оскар (2013). Полимеры: синтез, свойства и применение [ Полимеры: синтез, свойства и применение ] (на немецком языке) (1-е изд.). Спрингер. ISBN  978-3-642-34772-6 . [ нужна страница ]
  11. ^ Jump up to: а б с Ганс, Доминингхаус (2011). Пластмассы: свойства и применение (8-е, отредактированное изд.). Берлин: Шпрингер Берлин. ISBN  9783642161728 . OCLC   706947259 .
  12. ^ Джонс, А. Тернер; Вуд, Джин М; Беккет, доктор медицинских наук (1964). «Кристаллические формы изотактического полипропилена». Цепочка Марко . 75 (1): 134–58. дои : 10.1002/macp.1964.020750113 .
  13. ^ Фишер, Г. (1988). Механизмы деформации и разрушения изотактического полипропилена (i-PP) выше температуры стеклования [ Механизмы деформации и разрушения изотактического полипропилена (i-PP) выше температуры стеклования ] (кандидатская диссертация) (на немецком языке). Университет Штутгарта. OCLC   441127075 . [ нужна страница ]
  14. ^ Jump up to: а б с Сэмюэлс, Роберт Дж (1975). «Количественная структурная характеристика поведения при плавлении изотактического полипропилена». Журнал науки о полимерах: издание по физике полимеров . 13 (7): 1417–46. Бибкод : 1975JPoSB..13.1417S . дои : 10.1002/pol.1975.180130713 .
  15. ^ Ядав, Ю.С.; Джайн, ПК (1986). «Поведение при плавлении изотактического полипропилена, изотермически кристаллизованного из расплава». Полимер . 27 (5): 721–7. дои : 10.1016/0032-3861(86)90130-8 .
  16. ^ Jump up to: а б Кокс, WW; Дюсвальт, А.А. (1967). «Морфологические превращения полипропилена, связанные с его поведением при плавлении и рекристаллизации». Полимерная инженерия и наука . 7 (4): 309–16. дои : 10.1002/pen.760070412 .
  17. ^ Бассетт, округ Колумбия; Олли, Р.Х. (1984). «О пластинчатой ​​морфологии изотактических полипропиленовых сферолитов». Полимер . 25 (7): 935–46. дои : 10.1016/0032-3861(84)90076-4 .
  18. ^ Бай, Фэн; Ли, Дымящийся; Калхун, Брет Х; Квирк, Родерик П; Ченг, Стивен З.Д. (2003). «Физические константы полипропилена». База данных свойств полимеров Wiley . дои : 10.1002/0471532053.bra025 . ISBN  978-0-471-53205-7 .
  19. ^ Jump up to: а б Ши, Гуань-и; Чжан, Сяо-Дун; Цао, Ю-Хонг; Хун, Цзе (1993). «Поведение при плавлении и кристаллический порядок β-кристаллической фазы полипропилена». Die Makromoleculare Chemie . 194 (1): 269–77. дои : 10.1002/macp.1993.021940123 .
  20. ^ Фарина, Марио; Ди Сильвестро, Джузеппе; Терраньи, Альберто (1995). «Стереохимический и статистический анализ полимеризации, стимулируемой металлоценом». Макромолекулярная химия и физика . 196 (1): 353–67. дои : 10.1002/macp.1995.021960125 .
  21. ^ Варга, Дж (1992). «Надмолекулярная структура изотактического полипропилена». Журнал материаловедения . 27 (10): 2557–79. Бибкод : 1992JMatS..27.2557V . дои : 10.1007/BF00540671 . S2CID   137665080 .
  22. ^ Ловинджер, Эндрю Дж; Чуа, Хайме О; Грит, Карл С. (1977). «Исследование α- и β-форм изотактического полипропилена путем кристаллизации в температурном градиенте». Журнал науки о полимерах: издание по физике полимеров . 15 (4): 641–56. Бибкод : 1977JPoSB..15..641L . дои : 10.1002/pol.1977.180150405 .
  23. ^ Бинсберген, Флорида; Де Ланге, фоновая музыка (1968). «Морфология полипропилена, кристаллизованного из расплава». Полимер . 9 : 23–40. дои : 10.1016/0032-3861(68)90006-2 .
  24. ^ Jump up to: а б Де Роза, К; Ауриемма, Ф (2006). «Структура и физические свойства синдиотактического полипропилена: высококристаллический термопластичный эластомер». Прогресс в науке о полимерах . 31 (2): 145–237. doi : 10.1016/j.progpolymsci.2005.11.002 .
  25. ^ Галамбос, Адам; Волкович, Майкл; Зейглер, Роберт (1992). «Структура и морфология высокостереорегулярного синдиотактического полипропилена, полученного с помощью гомогенных катализаторов». Катализ в синтезе полимеров . Серия симпозиумов ACS. Том. 496. стр. 104–20. дои : 10.1021/bk-1992-0496.ch008 . ISBN  978-0-8412-2456-8 .
  26. ^ Родригес-Арнольд, Хонахира; Чжан, Аньцю; Ченг, Стивен З.Д.; Ловинджер, Эндрю Дж; Се, Эрик Т; Чу, Питер; Джонсон, Тим В.; Хоннелл, Кевин Дж; Гертс, Рольф Г; Палакал, сирийский Дж; Хоули, Гил Р.; Уэлч, М. Брюс (1994). «Кристаллизация, плавление и морфология синдиотактических фракций полипропилена: 1. Термодинамические свойства, общая кристаллизация и плавление». Полимер . 35 (9): 1884–95. дои : 10.1016/0032-3861(94)90978-4 .
  27. ^ Вольфганг, Кайзер (2007). Химия пластмасс для инженеров: от синтеза к применению [ Химия пластмасс для инженеров: от синтеза к применению ] (на немецком языке) (2-е изд.). Мюнхен: Хансер. п. 251. ИСБН  978-3-446-41325-2 . OCLC   213395068 .
  28. ^ "Новости производства ФВ Пласт - от ПП-Р до ПП-РКТ" . ФВ - Пласт, а.с., Чехия. Архивировано из оригинала 30 ноября 2019 г. Проверено 30 ноября 2019 г.
  29. ^ Каччари, Я; Кватрини, П; Зирлетта, Г; Минчоне, Э; Винчигерра, В; Лупаттелли, П; Джованноцци Серманни, Дж. (1993). «Биодеградация изотактического полипропилена микробным сообществом: физико-химическая характеристика образующихся метаболитов» . Прикладная и экологическая микробиология . 59 (11): 3695–700. Бибкод : 1993ApEnM..59.3695C . дои : 10.1128/АЕМ.59.11.3695-3700.1993 . ПМК   182519 . ПМИД   8285678 .
  30. ^ Яковлев Владимир Владимирович; Гельчер, Скотт А; Бендавид, Роберт (2017). «Разложение полипропилена in vivo: микроскопический анализ сеток, эксплантированных у пациентов». Журнал исследований биомедицинских материалов. Часть B: Прикладные биоматериалы . 105 (2): 237–48. дои : 10.1002/jbm.b.33502 . ПМИД   26315946 .
  31. ^ Кисин Ю.В. (2008). Реакции полимеризации алкенов с катализаторами из переходных металлов . Эльзевир. стр. 207–. ISBN  978-0-444-53215-2 .
  32. ^ Хофф, Рэй и Мазерс, Роберт Т. (2010). Справочник по катализаторам полимеризации переходных металлов . Джон Уайли и сыновья. стр. 158–. ISBN  978-0-470-13798-7 .
  33. ^ Мур, EP (1996). Справочник по полипропилену. Полимеризация, характеристика, свойства, обработка, применение . Нью-Йорк: Издательство Hanser. ISBN  1569902089 . [ нужна страница ]
  34. ^ Бенедикт, генеральный директор; Гудолл, Б.Л., ред. (1998). Металлоценовые катализированные полимеры . Торонто: Издательство ChemTech Publishing. ISBN  978-1-884207-59-4 . [ нужна страница ]
  35. ^ Синн, Х.; Каминский, В.; Хёкер, Х., ред. (1995). Алюмоксаны, Макромол. Симп. 97 . Гейдельберг: Хаттиг и Вепф. [ нужна страница ]
  36. ^ Дорудиани, Саид; Пак, Чул Б; Корчот, Марк Т (1996). «Влияние кристалличности и морфологии на микроячеистую структуру пены полукристаллических полимеров» . Полимерная инженерия и наука . 36 (21): 2645–62. дои : 10.1002/pen.10664 .
  37. ^ Дорудиани, Саид; Пак, Чул Б; Корчот, Марк Т (1998). «Обработка и характеристика смесей микроячеистого вспененного полиэтилена высокой плотности и изотактического полипропилена». Полимерная инженерия и наука . 38 (7): 1205–15. дои : 10.1002/pen.10289 .
  38. ^ «Применение полипропилена» . Еврошор . Проверено 25 мая 2021 г.
  39. ^ «Двуаксиально-ориентированные полипропиленовые пленки» . Гранвелл . Проверено 31 мая 2012 г.
  40. ^ Нягу, Кристина (05 февраля 2020 г.). «Что такое БОПП?» . Наклейка Мул . Проверено 25 июня 2021 г. [ ненадежный источник? ]
  41. ^ Спецификация для трубопроводных систем из полипропилена (ПП), рассчитанных на давление , Вест-Коншохокен, Пенсильвания: ASTM International, doi : 10.1520/f2389-17a
  42. ^ Зеленая труба помогает шахтерам убрать черный журнал Contractor Magazine, 10 января 2010 г.
  43. ^ Подрядчик модернизирует свой бизнес . Новости/ 2 ноября 2009.
  44. ^ Что делать, если трубопровод требует замены? Инженерные системы. 1 ноября 2009 г.
  45. ^ Коллине, Пьер; Бело, Франк; Дебодинанс, Филипп; Дюк, Эдуард Ха; Люко, Жан-Филипп; Коссон, Мишель (1 августа 2006 г.). «Техника трансвагинальной сетки для восстановления пролапса тазовых органов: управление воздействием сетки и факторы риска». Международный урогинекологический журнал . 17 (4): 315–320. дои : 10.1007/s00192-005-0003-8 . ISSN   0937-3462 . ПМИД   16228121 . S2CID   2648056 .
  46. ^ Волокна ковров. Архивировано 5 апреля 2010 г. в Wayback Machine . Fibersource.com. Проверено 31 мая 2012 г.
  47. ^ Плетеная полипропиленовая веревка недорогая и плавающая . Contractrope.com. Проверено 28 февраля 2013 г.
  48. ^ Баяси, Зиад и Цзэн, Джек (1993). «Свойства полипропиленового фибробетона». Журнал материалов ACI . 90 (6): 605–610. дои : 10.14359/4439 .
  49. ^ Амир-Фарьяр, Бехзад и Аггур, М. Шериф (2015). «Влияние включения волокон на динамические свойства глины». Геомеханика и геоинженерия . 11 (2): 1–10. дои : 10.1080/17486025.2015.1029013 . S2CID   128478509 .
  50. ^ Расширенная система одежды для холодной погоды поколения III (ECWCS) . Снаряжение солдата ПМ. октябрь 2008 г.
  51. ^ Летающий журнал ВВС США. Безопасность. Ноябрь 2002 г. access.gpo.gov
  52. ^ Эллис, Дэвид. Станьте реальностью: правдивая история производительности рядом с кожными тканями . Outdoorsnz.org.nz
  53. ^ Коллине, Пьер; Бело, Франк; Дебодинанс, Филипп; Дюк, Эдуард Ха; Люко, Жан-Филипп; Коссон, Мишель (1 августа 2006 г.). «Техника трансвагинальной сетки для восстановления пролапса тазовых органов: управление воздействием сетки и факторы риска». Международный урогинекологический журнал . 17 (4): 315–320. дои : 10.1007/s00192-005-0003-8 . ISSN   0937-3462 . ПМИД   16228121 . S2CID   2648056 .
  54. ^ ОБНОВЛЕНИЕ о серьезных осложнениях, связанных с трансвагинальным размещением хирургической сетки при пролапсе тазовых органов: Сообщение о безопасности FDA , FDA, 13 июля 2011 г.
  55. ^ Ли, Хоуцянь; Агирре-Вильегас, Орасио А.; Аллен, Роберт Д.; Бай, Сянлан; Бенсон, Крейг Х.; и др. (2022). «Расширение технологий переработки пластмасс: химические аспекты, состояние технологии и проблемы» . Зеленая химия . 24 (23): 8899–9002. дои : 10.1039/D2GC02588D . ISSN   1463-9262 .
  56. ^ Jump up to: а б Тиунн, Тимми; Смит, Ретт С. (2020). «Достижения и подходы к химической переработке пластиковых отходов». Журнал полимерной науки . 58 (10): 1347–1364. дои : 10.1002/pol.20190261 . ISSN   2642-4150 .
  57. ↑ Информационный листок по переработке пластмасс. Архивировано 22 июля 2010 г. на Wayback Machine , Waste Online.
  58. ^ Атавале, Шрикант П. (20 сентября 2018 г.). Справочник по печати, упаковке и ламинированию: Технология упаковки . Идея Пресс. п. 224. ИСБН  978-1-64429-251-8 .
  59. ^ Полипропилен || База данных косметики для глубокого ухода за кожей | Экологическая рабочая группа . ewg.com. Проверено 2 июля 2024 г.
  60. ^ Чапагейн, АК и др. (Сентябрь 2005 г.) Водный след потребления хлопка . ЮНЕСКО-ИГЕ Делфт. Серия отчетов о ценности водных исследований № 18. Waterfootprint.org
  61. ^ Шилдс, Ти Джей; Чжан, Дж. (1999). «Пожароопасность полипропилена». Полипропилен . Серия полимерных наук и технологий. Том. 2. Спрингер, Дордрехт. стр. 247–253. дои : 10.1007/978-94-011-4421-6_34 . ISBN  978-94-010-5899-5 .
  62. ^ «Паспорт безопасности полипропилена A&C Plastics» (PDF) .
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы по теме полипропилена .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Polypropylene&oldid=1239124060"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ba5d1ac9bb412c27fb7170d8d0a0c198__1723026840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ba/98/ba5d1ac9bb412c27fb7170d8d0a0c198.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Polypropylene - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)