Charakterystyka techniczna rur polipropylenowych.

Głównymi parametrami w budowie rurociągów zawsze była niezawodność, trwałość i niska cena. Wyroby z polipropylenu wykorzystywane do budowy różnego rodzaju łączności w pełni spełniają każde z tych wymagań. Ich osobliwością są nie tylko unikalne właściwości techniczne i wysoka wydajność. Prostota i wykonalność instalacji systemów polipropylenowych przyczynia się do ich popularności nie tylko w profesjonalnym budownictwie, ale także wśród zwykłych użytkowników.

Rury polipropylenowe

Wynalezienie tworzywa termoplastycznego Random Copolymer (PP-R) było przełomem w dziedzinie tworzyw sztucznych. Wysoka odporność na temperaturę oraz doskonałe właściwości techniczne pozwalają na zastosowanie wyrobów wykonanych z tego rodzaju tworzywa w wielu gałęziach przemysłu. Jak wyjątkowy jest ten materiał, można sobie wyobrazić nawet na podstawie niepełnej listy głównych zalet produktów wykonanych z tego kopolimeru:

• wysoka wytrzymałość;
• niska przyczepność;
• obojętność chemiczna (polipropylen jest absolutnie nietoksyczny);
• niski współczynnik przewodności cieplnej;
• dobra izolacja akustyczna;
• zdolność do wytrzymywania wahań temperatury i ciśnienia w szerokim zakresie;
• trwałość;
• ekonomiczność transportu i montażu.

Pomimo wspólnego pochodzenia, produkty z polipropylenu znacznie różnią się właściwościami i parametrami użytkowymi.

Produkty europejskiej jakości, od wyłącznego dostawcy w Rosji! Rury Aquatherm, a także systemy rur i mocowań można kupić na tej stronie internetowej https://agpipe.ru

Wybierając rury z tego materiału, należy sprawdzić, czy ich właściwości techniczne odpowiadają przyszłym warunkom pracy.

Dodatkowo, w zależności od zastosowania, rury mogą być wzmocnione folią aluminiową lub włóknem szklanym. W zależności od tego można ich użyć:

• do zaopatrzenia w wodę (zarówno zimną, jak i gorącą);
• w kompleksie rolno-przemysłowym;
• w systemach ogrzewania podłogowego;
• do systemów grzewczych;
• w systemach transportu związków chemicznych;
• w rurociągach instalacji sprężarkowych.

Byłoby nieuczciwe milczeć na temat głównej wady rur polipropylenowych - ich współczynnik rozszerzalności liniowej wynosi 0,15 mm / m ° C (około 10 razy więcej niż stali), ale problem ten z powodzeniem rozwiązuje produkcja wzmocnionych produktów . Zastosowanie aluminiowej taśmy pancernej może ponad pięciokrotnie zmniejszyć rozszerzalność cieplną polipropylenu.

Losowy kopolimer polipropylenu w granulkach

Podstawowe parametry fizyczne i mechaniczne

Rosyjska norma „Rury ciśnieniowe z tworzyw termoplastycznych i kształtki do nich do instalacji grzewczych i wodociągowych” (GOST 521343:2003) określa sześć klas eksploatacji rur polipropylenowych w zależności od temperatury nominalnej:

1. Zastosowanie w zaopatrzeniu w ciepłą wodę (do 60°С).
2. Zastosowanie w instalacjach ciepłej wody (do 70°С).
3. Stosować w systemach ogrzewania podłogowego (niska temperatura - do 60°C).
4. Praca w systemach wysokotemperaturowego ogrzewania podłogowego i niskotemperaturowego ogrzewania grzejnikowego (do 70°C).
5. Praca w systemach wysokotemperaturowego ogrzewania grzejnikowego (do 90°C).
6. Zastosowanie w zaopatrzeniu w zimną wodę (oznaczenie klasy - ХВ).

Tabela trwałości rur PPR w funkcji ciśnienia i temperatury

Charakterystyka

• Gęstość polipropylenu jest najniższa ze wszystkich tworzyw sztucznych - 0,91kg/cm2. Mimo to powierzchnia wykonanych z niego produktów ma wysoką twardość i odporność na zużycie.
• Wytrzymałość mechaniczna rur PP-R zależy od czasu przyłożenia siły, a ponieważ parametr ten wiąże się ze stopniowym nagrzewaniem lub schładzaniem, możemy mówić o wytrzymałości wystarczającej na każde warunki eksploatacji. Nawiasem mówiąc, wartość graniczna dla PPR wynosi 35 N/mm.
• Zwiększona odporność na środowiska agresywne chemicznie - zniszczenie powierzchni jest możliwe tylko przy połączeniu działania wysokiej temperatury z silnym kwasem.
• Mrozoodporność - nie mniej niż -15 ° С. Najczęściej rury pracują z płynem chłodzącym o dodatniej temperaturze, więc nawet tak wybitne wskaźniki wystarczą.
• Temperatura topnienia polipropylenu wynosi od 160 do 170°C, w zależności od składu.
• Temperatura mięknienia wynosi 140°C.
• Maksymalna temperatura nośnika ciepła nie przekracza 120°C.
• Ciśnienie robocze - od 10 do 25 atmosfer.
• Średnica zewnętrzna - od 16 do 125mm.

Promień gięcia rur zależy zarówno od ich średnicy, jak i od obecności i rodzaju warstwy zbrojonej. Maksymalny parametr dotyczy rur polipropylenowych ze wzmocnieniem aluminiowym bez perforacji.

Oznaczenie i wymiary

Znakowanie rur

Etykiety produktów z polipropylenu mogą zawierać zarówno informacje o materiale, jak i dane dotyczące ciśnienia nominalnego i temperatury. Indeks literowy oznacza:

• PP to zwykły polipropylen.
• PP-R to bezładny kopolimer polipropylenu.
• PP-RC to bezładny kopolimer polipropylenu typu III przeznaczony do instalacji ciepłej wody użytkowej i ciepłowniczej.
• PP-RCT jest ulepszonym bezładnym kopolimerem polipropylenu.

Rury PP-RC to dokładnie te produkty, które są stosowane w systemach zaopatrzenia w wodę i ogrzewania. Najczęściej stosowane są w przemyśle i rolnictwie.

Wykres rozszerzalności cieplnej rur wykonanych z różnych materiałów

Oznaczenie literowe rur to PN, natomiast występują cztery modyfikacje wyrobów w zależności od nominalnego ciśnienia roboczego, na które są przeznaczone:

• PN10 - ciśnienie cieczy do 10 atmosfer. Rury PN10 służą do transportu niskotemperaturowego czynnika chłodniczego (do 45°C) w instalacjach zimnej wody lub ogrzewania podłogowego.
• PN16 - ciśnienie w układzie jest dozwolone nie więcej niż 16 atmosfer, a temperatura robocza nie powinna przekraczać 60 ° C. Zalecany do stosowania w niskotemperaturowych systemach grzewczych.
• PN20 to najpopularniejsza marka. Umożliwia transport cieczy o temperaturze do 95°C pod ciśnieniem do 20 atmosfer, dzięki czemu znajduje zastosowanie zarówno w instalacjach grzewczych, jak i rurociągach dostarczających ciepłą wodę.
• PN25 - ma najniższy współczynnik odkształcenia liniowego, wytrzymuje długotrwałe ciśnienie płynu do 25 atmosfer w temperaturze do 95 ° C.

Rury PN mogą być zbrojone włóknem szklanym lub folią aluminiową. W drugim wariancie jako warstwę wzmacniającą można zastosować zarówno taśmę perforowaną, jak i monolityczną. W instalacjach grzewczych zaleca się montaż rur bez perforacji foliowych. Takie produkty najskuteczniej przeciwdziałają dyfuzji powietrza do płynu chłodzącego.

W życiu codziennym najczęściej stosuje się rury o średnicy zewnętrznej 20, 25, 32, 40 mm. Główne parametry rur najpopularniejszych marek PN20 podsumowano w tabeli.

Tabela charakterystyk technicznych rur polipropylenowych PN20

Producenci i asortyment

Wiele dużych firm na całym świecie zajmuje się produkcją rur z polipropylenu. Proces ich wytwarzania różni się zarówno technologią, jak i zastosowaniem materiału o różnych modyfikacjach. Oto jak wygląda ocena producentów rur polipropylenowych:

1. Rury Banninger Reiskirchen PPR są słusznie uważane za najlepsze produkty. Do ich produkcji używany jest wyłącznie najwyższej jakości polipropylen PP-RCT (marka Wefatherm). Nic dziwnego, że niemieccy inżynierowie zainstalowali na swoich produktach 10-letnią gwarancję producenta.
2. Systemy polipropylenowe czeskiego producenta WAWIN Ecoplastik to pionierzy w branży. Jakość produktów praktycznie w niczym nie ustępuje rurom z Niemiec, a także wygórowana cena, która ogranicza ich dystrybucję w naszym kraju.
3. Znana wszystkim firma Valtec z Włoch. Produkty są optymalne pod względem jakości/ceny.
4. Producenci tureccy i polscy (TEBO, Vesbo, Pilsa i inni).
5. Produkty firm chińskich i krajowych.

Każdy z producentów produkuje szeroką gamę gatunków rur, w pełni pokrywającą wszystkie możliwe potrzeby konsumentów. Na dowód prezentujemy ofertę włoskiej marki Valtec, która wygodnie mieści się pośrodku naszego zestawienia:

1. Rura Valtec PPR PN20. Dozwolona jest instalacja w systemach zaopatrzenia w wodę. Temperatura wody - nie więcej niż 70 ° C, ciśnienie z zimnym płynem chłodzącym - do 20 atmosfer, z gorącym - nie więcej niż 10 atmosfer. Nie posiada warstwy wzmacniającej. Według rosyjskiego GOST należy do klas 1,2,XV.
2. Valtec PP-FIBER PN20. Możliwe jest zastosowanie w instalacjach wodociągowych dowolnego typu oraz instalacjach grzewczych o temperaturze nośnika ciepła do 90°C. Ciśnienie robocze jest podobne do poprzedniej marki. Rury mają konstrukcję trójwarstwową wzmocnioną włóknem szklanym.
3. Valtec PP-FIBER PN25. Produkty tej marki są przeznaczone do wysokiego ciśnienia - do 25 atmosfer w „zimnych” rurociągach. Średnica rury zaczyna się od 20mm.
4. Valtec PP ALUX. Dzięki obecności aluminiowego wzmocnienia z folii litej, rury mogą pracować w systemach o temperaturze do 95°C przy ciśnieniu do 10 atmosfer. W rurociągach z zimną wodą wartość ta wynosi 25 atmosfer.

Oczywiście wraz ze wzrostem wskaźników technicznych wzrasta również koszt produktów, jednak powtarzamy, że jakość produktów Valtec jest porównywalna ze światowymi markami, a cena jest znacznie niższa.

Idąc do sklepu, zwracaj uwagę nie tylko na cenę, ale także na parametry techniczne produktów. Wybierz rury z małym marginesem zgodnie z głównymi parametrami pracy.

1. Ciśnienie operacyjne. Producenci wskazują jego wartość dla temperatury pokojowej, dlatego przy wyborze rur do systemu ogrzewania mieszkania należy zwrócić uwagę na produkty marki PN25. Jeśli jesteś właścicielem domu z ogrzewaniem indywidualnym, wystarczą rury oznaczone PN20.
2. Temperatura. W przypadku rur wzmocnionych producenci wskazują temperaturę chłodziwa co najmniej 90 ° C. Nie należy przepłacać za produkty z napisem 95°C – ich charakterystyka jest taka sama.
3. Średnica. Do pionów o średnicy ¾ cala wymagana jest rura o średnicy 25 mm, a do pionów calowych - 32 mm. Do okablowania liniowego najczęściej stosuje się produkty 20 mm.
4. Do ogrzewania i zaopatrzenia w ciepłą wodę wybieraj tylko wzmocnione produkty.

Wybierając rury, pamiętaj, że ich produkcja jest procesem zaawansowanym technologicznie. Dlatego nie daj się skusić niskiej cenie chińskich produktów - najmniejsze naruszenie technologii prowadzi do rozwarstwienia rur podczas pracy. A to jest obarczone dużymi problemami.

Nawet produkty o najbardziej imponujących cechach znanej na całym świecie firmy nie będą w stanie w pełni działać, jeśli instalacja systemu została początkowo przeprowadzona niedbale i z błędnymi obliczeniami. Zwróć szczególną uwagę, budując rurociągi z rur polipropylenowych własnymi rękami.

Dzięki moim wszechstronnym hobby piszę na różne tematy, ale moimi ulubionymi są inżynieria, technologia i budownictwo. Być może dlatego, że znam wiele niuansów w tych dziedzinach, nie tylko teoretycznie, w wyniku studiowania na politechnice i studiach podyplomowych, ale także od strony praktycznej, ponieważ wszystko staram się robić własnymi rękami.

Jest to mocny i twardy, krystaliczny polimer termoplastyczny pochodzący z monomerycznego propylenu. Polipropylen jest liniowym polimerem węglowodorowym. Polipropylen ma wzór chemiczny (C 3 H 6) n. Obecnie polipropylen jest jednym z najtańszych dostępnych tworzyw sztucznych.

Polipropylen jest stosowany w praktyce zarówno w postaci tworzyw sztucznych, jak iw postaci włókien w następujących obszarach:

- Przemysł motoryzacyjny;
– budownictwo (rury itp.);
– produkcja artykułów konsumpcyjnych;
- pakiet;
- produkcja mebli.

Rodzaje polipropylenu

Dwa główne rodzaje polipropylenu dostępne na rynku to homo polimerowe (homopolimery) i SOPO gatunki materiałów polimerowych (kopolimerów).

– Homopolimer polipropylenu jest najczęściej stosowanym gatunkiem tego polimeru ogólnego zastosowania. Cząsteczka homopolimeru polipropylenu składa się wyłącznie z jednostek propylenu, a sam materiał znajduje się w częściowo krystalizującym stanie stałym. Materiał ten wykorzystywany jest głównie do produkcji opakowań, tekstyliów, wyrobów medycznych, rur, elementów motoryzacyjnych oraz elementów elektrycznych.

– Gatunki kopolimerowe polipropylenu podzielone na losowy-kopolimery (bezładny kopolimer propylenu) i blok-kopolimery, które otrzymuje się w wyniku kopolimeryzacji propenu i etenu.

a) Losowy kopolimer Propylen otrzymuje się przez kopolimeryzację etenu i propenu. Cząsteczki tego polimeru zawierają jednostki etenowe (zwykle do 6% wagowych), które są losowo rozmieszczone wzdłuż łańcucha polimeru. Polimery takie charakteryzują się dużą elastycznością i przezroczystością optyczną, co pozwala na ich wykorzystanie do uzyskania przezroczystych produktów i komponentów o dobrym wyglądzie.

b) W łańcuchach kopolimer blokowy propylen zawiera więcej jednostek etenowych (5–15%). Jednostki komonomeru są regularnie rozmieszczone wzdłuż łańcucha polimeru (w postaci bloków). Dzięki temu regularnemu układowi ogniw materiał termoplastyczny staje się mocniejszy i mniej kruchy w porównaniu z bezładnym kopolimerem propylenu. Takie polimery nadają się do zastosowań, w których elementy muszą mieć wysoką wytrzymałość, na przykład w sektorze przemysłowym.

– Wysokoudarowy kopolimer propylenu(Polipropylen, Impact Copolymer) to mieszanina homopolimeru polipropylenu i bezładnego kopolimeru propylenu. Odporny na uderzenia kopolimer propylenu zawiera 45–65% jednostek etylenu. Służy do uzyskiwania wyrobów o wysokiej udarności. Kopolimery wysokoudarowe wykorzystywane są przede wszystkim do produkcji opakowań, części do AGD, folii i rur, a także w przemyśle motoryzacyjnym i elektrotechnicznym.

Główni dostawcy polipropylenu to Borealis, ExxonMobil Chemical, LyondellBasell, SABIC, SIBUR itp.

Porównanie homopolimeru polipropylenu i kopolimeru polipropylenu

Polipropylen homopolimerowy charakteryzuje się wysoką wytrzymałością właściwą, sztywnością i wytrzymałością w porównaniu do gatunków kopolimerowych polipropylenu. Te właściwości w połączeniu z wysoką odpornością chemiczną i spawalnością pozwalają na wykorzystanie materiału do produkcji wielu konstrukcji odpornych na korozję.

Kopolimer polipropylenu charakteryzuje się większą miękkością, ale też wyższą udarnością, wytrzymałością i trwałością w porównaniu do homopolimeru propylenu. Materiał ma wyższą odporność na pękanie i wytrzymałość w niskich temperaturach w porównaniu z homopolimerem. We wszystkich innych właściwościach homopolimer nieznacznie przewyższa kopolimer propylenu.

Gatunki homopolimeru i kopolimeru polipropylenu mogą być używane w prawie tych samych zastosowaniach. To dlatego, że mają wiele podobnych właściwości. Dlatego przy wyborze konkretnego gatunku polipropylenu spośród dwóch wskazanych materiałów bardzo często na pierwszy plan wysuwają się kryteria nietechniczne.

Właściwości i zalety polipropylenu

1. Temperatura topnienia polipropylenu wynosi:
– homopolimer: 160–165 °C;
– kopolimer: 135–159 °C.

2. Polipropylen jest jednym z najlżejszych polimerów ze wszystkich standardowych tworzyw sztucznych. Cecha ta pozwala na zastosowanie go przy produkcji lekkich konstrukcji.

- Homopolimer: 0,904-0,908 g/cm3;
- losowy kopolimer: 0,904-0,908 g/cm3;
– Kopolimer udarowy: 0,898–0,900 g/cm3.

3. Odporność chemiczna

– Polipropylen charakteryzuje się bardzo dużą odpornością na rozcieńczone i stężone kwasy, alkohole i zasady.

– Polipropylen ma dobrą odporność na aldehydy, estry, węglowodory alifatyczne, ketony.

– Polipropylen charakteryzuje się ograniczoną odpornością na węglowodory aromatyczne i chlorowcowane oraz czynniki utleniające.

4. Polipropylen jest materiałem wysoce łatwopalnym.

5. Polipropylen zachowuje właściwości mechaniczne i dielektryczne nawet w podwyższonej temperaturze, w warunkach dużej wilgotności, a nawet po zanurzeniu w wodzie. Polipropylen jest wodoodporny.

6. Polipropylen jest wysoce odporny na pękanie naprężeniowe w środowisku.

7. Polipropylen charakteryzuje się niską wrażliwością na mikroorganizmy (bakterie, grzyby itp.).

8. Polipropylen ma dobrą odporność na sterylizację parową.

Aby poprawić właściwości fizyczne i/lub mechaniczne, do polipropylenu można dodawać dodatki polimerowe, takie jak rozjaśniacze, środki zmniejszające palność, włókno szklane, wypełniacze mineralne, wypełniacze przewodzące prąd elektryczny, smary, pigmenty itp.

Na przykład: polipropylen charakteryzuje się niską odpornością na promieniowanie UV, dlatego często dodaje się do niego fotostabilizatory w postaci amin z zawadą przestrzenną. Pozwala to na zwiększenie żywotności materiału w porównaniu do polipropylenu niemodyfikowanego.

Ponadto, aby zwiększyć wydajność i poprawić przetwarzalność, do polipropylenu dodaje się wypełniacze (glina, talk, węglan wapnia itp.) Oraz dodatki wzmacniające (włókno szklane, włókno węglowe itp.).

Dzięki znacznej poprawie wydajności (nowe dodatki i wypełniacze, a także nowe procesy polimeryzacji i nowe metody mieszania) polipropylen jest coraz częściej postrzegany nie jako tani materiał, ale jako polimer o wysokiej wydajności, który może być stosowany jako alternatywa dla tradycyjnych tworzyw konstrukcyjnych, a czasami nawet metale (na przykład gatunki PP wzmocnione długimi włóknami szklanymi).

Wady polipropylenu

– Słaba odporność na promieniowanie UV, uderzenia i pękanie.
– Wysoka kruchość w temperaturach poniżej -20°C
– Niska maksymalna temperatura robocza (90–120 °C)
– Atakowany przez kwasy utleniające, szybko pęcznieje w chlorowanych rozpuszczalnikach i aromatach
– Na odporność na degradację termiczną istotny wpływ ma obecność kontaktu materiału z metalami
- Zmiana wymiarów wyrobów po formowaniu w wyniku przebiegu procesu krystalizacji. Ten problem można rozwiązać, dodając środki zarodkujące
– Słaba przyczepność farby

Kule zastosowania polipropylenu

Polipropylen jest szeroko stosowany w różnych dziedzinach ze względu na wysoką odporność chemiczną i dobrą spawalność.

1. Produkcja opakowań: dobre właściwości barierowe, wysoka wytrzymałość, dobra jakość powierzchni oraz niski koszt pozwalają na zastosowanie polipropylenu w produkcji opakowań.

a) Elastyczne opakowanie: Folie PP charakteryzują się dobrymi właściwościami optycznymi oraz niską przepuszczalnością pary wodnej, dzięki czemu nadają się do pakowania żywności. Polipropylen wykorzystywany jest również do produkcji folii termokurczliwych, folii dla przemysłu elektronicznego, folii do nanoszenia grafiki, elementów pieluch jednorazowych, pokrowców itp. Folie PP otrzymywane są jako folie płasko cięte (Cast Film) lub jako folie polipropylenowe orientowane dwuosiowo (BOPP, BOPP).

b) Sztywne opakowanie: Pojemniki (pudełka), butelki i pojemniki otrzymywane są z polipropylenu metodą rozdmuchu. Cienkościenne pojemniki polipropylenowe są powszechnie stosowane do pakowania żywności.

2. Dobra konsumpcyjne: polipropylen jest wykorzystywany do produkcji niektórych elementów sprzętu AGD i artykułów konsumpcyjnych, w szczególności części przezroczystych, artykułów gospodarstwa domowego, mebli, sprzętu AGD, zabawek itp.

3. Motoryzacja: ze względu na niski koszt, a także dobre właściwości mechaniczne i dobrą przetwarzalność, polipropylen jest szeroko stosowany w produkcji elementów motoryzacyjnych. Materiał stosowany jest w szczególności do produkcji obudów akumulatorów, tacek, zderzaków, listew bocznych, elementów wykończenia wnętrza, deski rozdzielczej oraz elementów wykończenia drzwi. Ważnymi właściwościami PP, które pozwalają na zastosowanie go w przemyśle motoryzacyjnym, są również niski współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej, niski ciężar właściwy, wysoka odporność chemiczna, dobra odporność na warunki atmosferyczne, przetwarzalność oraz stosunek udarności do sztywności.

4. Włókna i tkaniny: duża ilość PP jest wykorzystywana w segmencie włókien i tkanin. Włókna PP wykorzystywane są do produkcji taśm (otrzymywanych przez cięcie folii), taśm, pasów, włókien ciągłych objętościowych, włókien staplowych, spunbond i włókien ciągłych. Liny, liny i sznurki wykonane z PP mają wysoką wytrzymałość i odporność na wilgoć, co pozwala na ich zastosowanie w przemyśle stoczniowym.

5. Medycyna: Polipropylen jest wykorzystywany do produkcji różnych wyrobów medycznych ze względu na swoją wysoką odporność chemiczną i bakteryjną. Ponadto medyczne gatunki PP są wysoce odporne na sterylizację parą wodną. Jednorazowe strzykawki to najbardziej typowy wyrób medyczny wykonany z polipropylenu. Materiał jest również używany do produkcji probówek medycznych, elementów urządzeń diagnostycznych, szalek Petriego, butelek do infuzji dożylnych, butelek na próbki, pojemników na żywność, tacek, pojemników na pigułki itp.

6. Przemysł: Arkusze polipropylenowe są szeroko stosowane w przemyśle do produkcji pojemników na kwasy i chemikalia, arkuszy, rur, opakowań i pojemników transportowych wielokrotnego użytku (RTP) itp. Wynika to z faktu, że materiał ten charakteryzuje się dużą wytrzymałością na rozciąganie, odpornością na podwyższone temperatury oraz odpornością na korozję.

Porównanie polietylenu i polipropylenu

Jak powstaje polipropylen?

Polipropylen został po raz pierwszy otrzymany przez polimeryzację przez niemieckiego chemika Karla Rehna i włoskiego chemika Giulio Nattę. Naukowcy ci w 1954 roku uzyskali krystaliczny izotaktyczny polipropylen. Po tym odkryciu, bardzo szybko, bo w 1957 roku, polipropylen zaczął być syntetyzowany na skalę przemysłową przez włoską firmę Montecatini.

Syndytaktyczny polipropylen został również po raz pierwszy zsyntetyzowany przez Nattę i współpracowników. Obecnie polipropylen otrzymuje się przez polimeryzację monomerycznego propenu (nienasyconego związku organicznego o wzorze chemicznym C 3 H 6) w obecności:

• katalizatory Zieglera-Natty;
• katalizatory metalocenowe.

Podczas polimeryzacji mogą powstać trzy różne struktury łańcuchowe polipropylenu (w zależności od umiejscowienia podstawników metylowych):

• ataktyczny PP (aPP) - nieuporządkowany układ grup metylowych (CH3) wzdłuż łańcucha molekularnego;
• izotaktyczny PP (iPP) - grupy metylowe znajdują się po jednej stronie łańcucha węglowego;
• syndiotaktyczny PP (sPP) – grupy metylowe są ułożone naprzemiennie względem łańcucha węglowego.

Warunki przetwarzania polipropylenu

Polipropylen można przetwarzać na produkty prawie każdą metodą przetwarzania. Najbardziej typowymi metodami przetwórstwa polipropylenu są: formowanie wtryskowe, wytłaczanie z rozdmuchem, wytłaczanie ogólnego przeznaczenia.

1. Formowanie wtryskowe

– Temperatura formy: 10–80 °C
– Przy prawidłowym przechowywaniu materiał nie wymaga suszenia przed obróbką
– Wysokie temperatury formy zwiększają stopień połysku i poprawiają wygląd otrzymanych produktów
– Stopień skurczu materiału w formie wynosi od 1,5 do 3% w zależności od warunków przetwórstwa, właściwości reologicznych polimeru oraz grubości ścianki formowanego wyrobu

2. Wytłaczanie(rury, folie rozdmuchiwane i płasko cięte, izolacje kabli i przewodów itp.)
– Temperatura topnienia: 200–300 °C
– Współczynnik kompresji materiału: 3:1
– Temperatura cylindra materiału: 180–205 °C
– Suszenie wstępne: nie jest wymagane. Materiał z recyklingu należy suszyć przez 3 godziny w temperaturze 105-110°C (221-230°F)

3. Rozdmuchiwanie (wytłaczanie, a następnie rozdmuchiwanie)
4. Formowanie tłoczne (tłoczenie)
5. Formowanie rotacyjne
6. Formowanie wtryskowe z rozdmuchem
7. Wytłaczanie z rozdmuchem
8. Ukierunkowane formowanie wtryskowe z rozdmuchem
9. Wytłaczanie ogólnego przeznaczenia

Ekspandowany polipropylen (EPP) można również wytwarzać przy użyciu specjalnego procesu. Materiał jest dobrze przetwarzany przez formowanie wtryskowe i jest szeroko stosowany zarówno w procesach okresowych, jak i ciągłych.

Recykling polipropylenu

Wszystkim tworzywom sztucznym przypisuje się „Kod identyfikacyjny polimeru/Kod recyklingu tworzyw sztucznych” na podstawie rodzaju użytego polimeru. Polipropylen posiada kod identyfikacyjny - 5.

Polipropylen całkowicie 100% mogą być poddane recyklingowi (recyklingowi). Przykłady produktów wykonanych z polipropylenu pochodzącego z recyklingu (r-PP): obudowy akumulatorów samochodowych, lampki sygnalizacyjne, kable akumulatorowe, miotły, szczotki, skrobaczki itp.

Proces recyklingu polipropylenu zazwyczaj obejmuje etap topienia odpadów tworzyw sztucznych w temperaturze 250°C w celu usunięcia zanieczyszczeń z materiału, kolejny etap usuwania pozostałych cząsteczek pod próżnią oraz etap zestalania w temperaturze około 140°C. Ten polipropylen z recyklingu można mieszać z pierwotnym polipropylenem do 50%. Główny problem recyklingu polipropylenu związany jest z dużym wolumenem zużycia tego polimeru. Na przykład tylko około 1% zużytych butelek PP jest obecnie poddawanych recyklingowi. Dla porównania, 98% zużytych butelek jest wykonanych i jest obecnie poddawanych recyklingowi.

Polipropylen jest materiałem bezpiecznym, ponieważ nie ma znaczącego wpływu na zdrowie człowieka i nie oddziałuje na nie chemicznie ani toksycznie.

Polipropylen: właściwości użytkowe

Polipropylen jest jednym z najbardziej wszechstronnych stosowanych polimerów i ma wysokie właściwości mechaniczne.

Polipropylen ma również dobrą odporność chemiczną i odporność na ciepło. Niektóre z tych cech pozwoliły polipropylenowi wyprzeć polietylen z niektórych zastosowań. Badając wszystkie właściwości polipropylenu, w szczególności właściwości mechaniczne, elektryczne i chemiczne, można wybrać odpowiedni materiał do konkretnego zastosowania.

Polipropylen to lekki, krystalizujący materiał, który jest wytwarzany w postaci białego proszku lub granulek o gęstości nasypowej 0,4-0,5 grama na centymetr sześcienny.

Polipropylen jest kilku rodzajów:

• homopolimer polipropylenu (PP HO)
• polipropylen metalocenowy (mPP)
• kopolimer blokowy propylenu z etylenem lub kopolimer (PPCP)
• kopolimer statystyczny polipropylenu (kopolimer statystyczny PP)

Homopolimer polipropylenu (PP HO)

Homopolimer- polipropylen, w którym makrocząsteczki zawierają te same jednostki monomeru. Jest to dość twardy polimer o dużej wytrzymałości na zginanie.

Najczęstszą metodą modyfikacji homopolimeru polipropylenu jest nadanie mu właściwości antystatycznych za pomocą specjalnych dodatków antystatycznych. Dodatki te zapobiegają przywieraniu kurzu do wyrobów wykonanych z tego materiału. Dzięki wprowadzeniu takich dodatków jak nukleatory, homopolimer staje się transparentny, co pozwala na znaczne poszerzenie asortymentu wyrobów wykonanych z tego typu polipropylenu. Typowym homopolimerem polipropylenu jest celuloza. Jednak homopolimer, który ma zwiększoną sztywność i przezroczystość, jest dość kruchy w niskich temperaturach.

Wprowadzenie dodatków uniepalniających nadaje homopolimerowi ognioodporność i znacznie rozszerza zakres jego zastosowania. Najbardziej typowym obszarem zastosowania polipropylenu trudnopalnego jest elektrotechnika.

Homopolimer polipropylenu jest dość łatwy w obróbce, po wprowadzeniu pewnych dodatków (recyklatu) właściwości fizyczne i mechaniczne polipropylenu nie ulegają zmianie.

Polipropylen metalocenowy (mPP)

Polipropylen metalocenowy otrzymywany przez polimeryzację z katalizatorami metalocenowymi. Taka polimeryzacja robi bardzo ciekawe rzeczy z polimerem, np. można otrzymać polipropylen o zupełnie innej taktyczności.

Za pomocą specjalnego katalizatorów metalocenowych, otrzymuje się polipropylen, który zawiera w jednej makrocząsteczce zarówno ataktyczne, jak i izotaktyczne bloki. Taki polimer przypomina gumę, będąc doskonałym elastomerem, a wszystko to dzięki temu, że bloki izotaktyczne same tworzą kryształy.

Kopolimer blokowy propylenu z etylenem, czyli kopolimer (PPCP)

Kopolimer blokowy propylenu z etylenem (kopolimer) został zsyntetyzowany pod koniec lat pięćdziesiątych. Obecnie otrzymuje się go niemal wszędzie tam, gdzie produkowany jest polipropylen (PP), aw ostatnich latach technologia syntezy BS znacznie się poprawiła.

Kopolimer blokowy to łańcuch cząsteczek propylenu przerwany łańcuchem kopolimeru etylen-propylen. Jego produkcja wymaga drugiego reaktora.

Kopolimery blokowe propylenu z etylenem produkowane są w postaci granulek o jednolitym kolorze. Posiadają: wysoką udarność (w niskich temperaturach) oraz dużą elastyczność; zwiększona długoterminowa stabilność termiczna; odporność na destrukcję termiczno-oksydacyjną podczas produkcji i przetwarzania polipropylenu, a także podczas eksploatacji wyrobu z niego wykonanego.

Ze względu na budowę krystaliczną kopolimer blokowy polipropylenu jest dość ekonomicznym termoplastycznym tworzywem konstrukcyjnym, stosowanym do produkcji elementów karoserii urządzeń biurowych, AGD i RTV, a także w przemyśle motoryzacyjnym (obudowy zderzaków, akumulatory itp.). Oprócz tego BS ma szerokie zastosowanie w produkcji dóbr konsumpcyjnych - mebli ogrodowych i biurowych, naczyń jednorazowych, pojemników cienkościennych i przemysłowych, opakowań do mrożonek, zabawek, wyrobów medycznych.

Kopolimer blokowy polipropylenu ma następujące właściwości:

• Odporność klimatyczna i chemiczna: w wysokich temperaturach - na zasady, kwasy, roztwory soli, oleje roślinne i mineralne; w temperaturze pokojowej - do rozpuszczalników organicznych; BS ma niską absorpcję wilgoci. Dzięki tym właściwościom wszystkie wyroby wykonane z tego materiału mogą być sterylizowane, długo pozostają w środowisku agresywnym dla cieczy oraz są całkowicie nieszkodliwe w kontakcie z produktami.
• Zakres temperatur: maksymalna temperatura - do stu czterdziestu stopni, temperatura topnienia - sto siedemdziesiąt stopni. Kopolimer blokowy jest mrozoodporny (gatunki modyfikowane pracują w temperaturach poniżej minus czterdziestu stopni, gatunki niemodyfikowane - do minus trzydziestu stopni)
• Izolacja elektryczna: niektóre marki mają wytrzymałość elektryczną większą niż sto kV / mm.
• Właściwości mechaniczne: kopolimer blokowy ma znaczną odporność na uderzenia, zmniejszoną twardość i sztywność, zwiększoną odporność na zużycie.

Najczęstszą metodą modyfikacji blokowego kopolimeru polipropylenu jest nadanie mu właściwości antystatycznych za pomocą specjalnych dodatków antystatycznych. Dodatki te zapobiegają przywieraniu kurzu do wyrobów wykonanych z tego materiału. Dzięki wprowadzeniu takich dodatków jak nukleatory, BS staje się transparentny, co pozwala na znaczne poszerzenie asortymentu wyrobów wykonanych z tego typu polipropylenu.

Wprowadzenie dodatków uniepalniających nadaje BS ognioodporność i znacznie rozszerza zakres jego zastosowania. Najbardziej typowym obszarem zastosowania polipropylenu trudnopalnego jest elektrotechnika.

Polipropylen BS jest dość łatwy w obróbce, po wprowadzeniu pewnych dodatków (recyklatu) właściwości fizyczne i mechaniczne polipropylenu nie ulegają zmianie.

Randomowy kopolimer PP

Losowy kopolimer polipropylenu ma strukturę krystaliczną. Istnieją dwie odmiany losowego kopolimeru - przezroczysty i nieprzezroczysty Transparent - stosowane do wytwarzania cienkościennych materiałów opakowaniowych do żywności, folii do laminowania, arkuszy.
Nieprzezroczysty – stosowany do produkcji rur i kształtek do instalacji ciepłej wody użytkowej.

Losowy kopolimer polipropylenu ma następujące właściwości:

• Odporność klimatyczna i chemiczna: w wysokich temperaturach - na zasady, kwasy, roztwory soli, oleje roślinne i mineralne; w temperaturze pokojowej - do rozpuszczalników organicznych; ma niską absorpcję wilgoci. Dzięki tym właściwościom wszystkie wyroby wykonane z tego materiału mogą długo przebywać w agresywnym środowisku cieczy i są całkowicie nieszkodliwe w kontakcie z produktami.
• Zakres temperatur: maksymalna temperatura - do stu czterdziestu stopni, temperatura topnienia - sto siedemdziesiąt stopni.
• Izolacja elektryczna: Polipropylenowy kopolimer statowy ma dobre właściwości elektroizolacyjne, ale gorsze niż homopolimer i kopolimer blokowy.
• Właściwości mechaniczne: kopolimer stat plasuje się pomiędzy homopolimerem a kopolimerem blokowym pod względem sztywności i udarności.

Statystyczny kopolimer polipropylenu jest dość prosty w obróbce, po wprowadzeniu pewnych dodatków (recyklatu) właściwości fizyczne i mechaniczne polipropylenu nie ulegają zmianie.

Wszystkie rodzaje polipropylenu charakteryzują się doskonałą odpornością na zużycie i nadają się do recyklingu.