Залежно від умов полімеризації структура поліпропілену (ПП) може змінюватися. Що випускається в промисловості полімер є сумішшю різноманітних структурі різним вмістом ізотактичний частини, що позначається на його властивості.
Найбільший інтерес представляє ПП з молекулярної масою 80000-200000 і змістом ізотактичний частини 80-95%: гомополімер ПП. Гомополімери ПП - більш жорсткий матеріал, ніж поліетилен, його температура плавлення вище (до 170 ° С). а температурний інтервал експлуатації - від -5 до 120 ° С (вироби з ПП можуть піддаватися стерилізації). Властивості ПП наведені в табл. 5.2.
ПП на відміну від ПЕ і сополімерів етилену є більш легким, жорстким і прозорим полімером, що володіє блиском і високими механічними властивостями (найкраща серед термопластів міцність при вигині) (див. Табл. 5.2).
ПП має високу просторової регулярністю, що приводить до кристалізації макромолекул (ступінь кристалічності досягає 85-95%).
При нормальній температурі ПП розчиняється в органічних розчинниках навіть при тривалому перебуванні в них, але набухає в ароматичних і хлорованих вуглеводнях, а при температурах вище 80 ° С розчиняється в них. За водостійкості, а також стійкості до дії розчинів кислот, лугів, і солей ПП подібний ПЕ.
При відсутності зовнішнього механічного впливу вироби з ПП зберігають свою форму при підвищенні температури до 150 ° С. Вони стійкі до киплячій воді і можуть стерилізувати при 120-135 ° С.
Фізико-механічні властивості його значно вище, ніж властивості ПЕ. По міцності при розтягуванні і теплостійкості він перевершує поліетилен, полістирол і деякі сорти полівінілхлориду. За іншими механічними властивостями цей полімер близький до полістиролу і полівінілхлориду.
діелектричні властивості ПП подібні властивостями ПЕ (див. Табл. 5.2), але на відміну від останнього він володіє двома істотними недоліками: малої морозостійкістю і легшою окісляемостио при дії високих температур переробки у вироби, кисню повітря і сонячного світла, що викликає необхідність особливої \u200b\u200bуваги до стабілізації полімеру .
Морозостійкість ПП покращують суміщенням з невеликою кількістю (10-15%) полібутадієновими каучуку (температура крихкості композиції знижується на 20-30 ° С) і введенням в макромолекули ланок етилену (до 15%).
Сополімери пропілену з етиленом, що містять невелику кількість етилену (1-20%), мають властивості ПП, але мають підвищену стійкість до ударних навантажень (їх температура крихкості від -15 до -40 ° С), поліпшену здатність до переробки всіма методами через хороших реологічних властивостей і знижені механічні напруги в виробах, навіть при високій молекулярній масі. При цьому теплостійкість і твердість сополімерів близька до аналогічних показників ПП. Завдяки цим властивостям сополімери придатні для виготовлення деталей автомобілів, телевізорів і радіоприймачів, ізоляції проводів і кабелів, в якості пакувального матеріалу і т. П.
ПП придатний для виготовлення труб, плівки, електроізоляції, різних формуваннях і ливарних виробів, волокна. Легке і міцне поліпропіленове волокно застосовується при отриманні канатів, фільтрувальних і технічних тканин для хімічних і гірничо-збагачувальних виробництв, килимів, які легше і у багато разів міцніше вовняних. Плівки з ПП мають більш високу механічну міцність, теплостійкість і меншою газо- і паропроникність, ніж плівки з ПЕ. Спеціальні пористі поліпропіленові плівки, які мають ультрамикроскопические пори діаметром 0,1 мкм, легко пропускають повітря, пари води і гази, але затримують рідини, бактерії, пил.
труби. Технологія виготовлення труб з ПЕ і ПП однакова. Найбільш придатні полімери з високим та середнім ступенем кристалічності. Труби методом екструзії випускаються діаметром 25-1000 мм. Вони витримують більш високий тиск і більш високі температури, ніж труби з ПЕНП і ПЕВП.
За теплостійкості труби з ПП також краще труб з жорсткого ПВХ і ацетобутіратцеллюлози, але по морозостійкості поліпропіленові труби значно поступаються як поліетиленовим, так і полівінілхлоридним.
Поліпропіленові трубопроводи застосовуються для подачі гарячої води, транспортування агресивних рідин, органічних розчинників, мінеральних масел і т. Д.
Плівки і листи. Плівки і листи з ПП виготовляють екструзією з роздуванням і екструзією з витяжкою. Вони можуть бути неорієнтованими (руйнівне напруження при розтягуванні 35-46 МПа) і орієнтованими в одному і двох напрямках (руйнівне напруження при розтягуванні 90-175 МПа).
Поліпропіленова плівка має високу механічну міцність, стійкість до стирання, задовільною равнотолщінностио і підвищеною стійкістю до деформації в широких межах зміни температури і вологості. За прозорості вона не поступається целофановою плівці, але має кращі механічні властивості (руйнівне напруження при розтягуванні в поздовжньому напрямку досягає 35-40 МПа). Підвищена міцність ПП дозволяє виготовляти більш тонкі плівки (товщиною 10-50 мкм) для упаковки товарів, а висока термостійкість сприяє розширенню областей застосування.
Проникність поліпропіленової плівки для газів, водяних та інших парів менше, ніж поліетиленовою (низької щільності), і вона може бути ще зменшена нанесенням покриттів з полівініліденхлоріда або інших полімерів. Плівка з ПП застосовується в багатьох областях, де використовується плівка з ПЕ.
Ізоляція електричних проводів. Хороші діелектричні властивості ПП і незалежність їх від вологості, а також легкість нанесення на електричний провід забезпечили йому використання в якості електроізоляційного матеріалу, особливо в тих випадках, коли потрібна підвищена термостійкість ізоляції.
Листові і формуванням. Плівки з ПП товщиною 0,2-0,3 мм, отримані екструзією, володіють достатньою жорсткістю для переробки їх методом витяжки. При виготовленні великогабаритних, а також складних по конфігурації виробів, застосовують вакуум-формування і отримують посуд і ємності для хімічної, фарбувальної, текстильної промисловості і для гальванопластики.
як конструкційний матеріал ПП придатний для виготовлення литтям під тиском штучних деталей найширшого асортименту: автомобілів і мотоциклів, текстильних і пральних машин, А також деталей холодильників, телефонів, які пишуть і рахункових машин, комп'ютерів, карнизів, ящиків, футлярів, акумуляторних баків, баків і апаратів для фарбування і білення, роторів центрифуг, корпусів відцентрових насосів, деталей турбобуров, пляшок і флаконів, іграшок, предметів домашнього побуту і т. п. Більш жорсткі вироби можуть бути виготовлені з ПП, наповненого коротким скляним волокном. За жорсткості такий матеріал перевищує непластифікований полівінілхлорид (вініпласт), полиформальдегид, поліаміди і ненаповнений поліпропілен.
Блок-сополімер пропілену з етиленом (ПП блок-сополімер) - це ланцюжок молекул пропілену, переривається ланцюжком етилен-пропілен сополимера. Для його виробництва потрібно другий реактор.
Блок-сополімери пропілену з етиленом виробляються у вигляді, однорідних за кольором, гранул. Вони мають : Високу ударну міцність (при низьких температурах) і високу еластичність; підвищену довготривалу термічну стабільність; стійкість до термоокислювального руйнування під час виробництва і переробки поліпропілену, а також при експлуатації виробі з нього. Блок-сополімер морозостійкий (модифіковані марки експлуатуються при температурі нижче мінус сорок градусів, немодифіковані марки - до мінус тридцяти градусів). Має низьку зносостійкість.
використовуєтьсядля випуску корпусних деталей оргтехніки, побутової та електротехніки, а так само в автомобільній промисловості (корпусу бампера, акумуляторів і ін.). На ряду з цим БС широко застосовується при виробництві товарів народного споживання - садової та офісних меблів, одноразового посуду, тонкостінних і промислових контейнерів, упаковки для заморожених продуктів, іграшок, медичних виробів.
Упаковка для заморожених харчових продуктів і ін. Контейнери (в тому числі тонкостінні). Одноразовий посуд. Ковпачки для флаконів. Кришки для пляшок. Ящики.
Корпуси акумуляторів.
Меблі: столи, стільці. Садова меблі.
Корпусні деталі побутової та оргтехніки.
іграшки
Вироби медичного призначення.
Фітинги.
Статистичний сополімер поліпропілену (Ренд сополимер ПП) - це статистична ланцюжок молекул пропілену і етилену. Існує два різновиди статистичного сополимера - прозорий і непрозорий Прозорий - використовується для виготовлення тонкостінного пакувального матеріалу для харчових продуктів, плівок для ламінування, листів. Непрозорий - використовується для виробництва труб і фітингів для систем гарячого водопостачання.
Статистичний сополімер поліпропілену має такі властивості:
· Кліматична і хімічна стійкість: при високих температурах - до лугів, кислот, розчинів солей, рослинним і мінеральних масел; при кімнатній температурі - до органічних розчинників; має низьке вологопоглинання. Завдяки цим властивостям, всі вироби з даного матеріалу можуть довго перебувати в рідких агресивних середовищах і абсолютно безпечні при контакті з продуктами.
· Температурний режим: Max температура - до ста сорока градусів, температура плавлення - сто сімдесят градусів.
· Електроізоляція: стат-сополімер поліпропілену має хороші електроізоляційні властивості, але гірше, ніж гомополімер і блок-сополімер.
· Механічні властивості: стат-сополімер по жорсткості і удароміцності знаходиться між гомополімерами і блок-кополімерів.
металлоценовий ПП отримують методом полімеризації з металлоценовий каталізаторами. Така полімеризація робить з полімером дуже навіть цікаві речі, наприклад, може вийти поліпропілен з абсолютно різною тактовністю.
Використовуючи спец. металлоценовий каталізатори, виходить поліпропілен, який в одній макромолекулі містить і атактические і ізотактичний блоки. Такий полімер нагадує гуму, будучи відмінним еластомером і все це завдяки тому, що ізотактичний блоки утворюють кристали самостійно.
Для таких дозволених mPP для контактів з харчовими продуктами марок характерні більш високі температура допустимої деформації і модуль пружності при вигині, ніж у традиційних гомополімерів, поліпшені оптичні властивості, які поєднуються з високою міцністю, низьким ступенем викривлення і поліпшеною бар'єрної стійкістю.
Три компанії зараз пропонують ізотактичний марки mPP в США, а одна з них щойно після довгих років розробки почала комерційне використання перших в галузі сіндіотактіческіх PP (sPP). Створення такої абсолютно нової форми полімерів стало можливим з приходом металлоценов.
Смоли sPP представляють собою сополімери з більш низькою у порівнянні зі стандартними ізотактичний РР кристалличностью. Повідомляється, що їх унікальна молекулярна структура дає виняткові глянець і прозорість, нижчу температуру плавлення, і більш низькі рівні вилучення. Ці полімери можуть похвалитися чудовою стійкістю до ударів при кімнатній температурі і значно більшою, ніж у ізотактичний РР, м'якістю. М'які sPP також є альтернативою сімейства Rexflex FPO (еластичних поліолефінів). sPP також виявляє потенціал для використання в якості соекструзійних з'єднувального шару або ж мав покращувати сумісність агента в сумішах PP або PE з ABS, полікарбонатом або TPU.
ПП випускається у вигляді порошку білого кольору або гранул, стабілізованою, пофарбованим або незабарвленим. Марочний асортимент поліпропілену включає 5 марок, одержуваних при середньому тиску (01002-01020), 13 марок, одержуваних при низькому тиску (21003-21230) і 3 марки блоксополімерами з етиленом (22007-220311). На основі базових марок випускається значна кількість композицій (морозостійких, з різними наповнювачами) самозагасаючі), а також пофарбовані матеріали широкої колірної гами.
Позначення марки ПП складається з п'яти цифр: перша (2 або 0) вказує на тиск, при якому відбувався процес синтезу, відповідно низька або середнє; друга цифра вказує на вид матеріалу: 1 - полімер, 2 - сополімер. Три наступні цифри є десятикратним значенням ПТР. В позначенні композиції через тире вказується номер рецептури стабілізації і далі, через кому, колір і число рецептури фарбування. Наприклад, марка 21180-16 Т20 - це матеріал, отриманий на металоорганічних каталізаторах при низькому тиску, ПТР становить 18 г / 10 хв, рецептура добавки № 16 - антикорозійний, матеріал містить 20% тальку.
- полімер, який знайшов застосування майже у всіх сферах промисловості. Його виробляють у вигляді білих гранул або порошку, а потім використовують для виготовлення найрізноманітніших виробів - від пакувальної продукції до деталей електричних приладів.
Виділяють кілька видів поліпропілену:
Залежно від того чи іншого виду поліпропілен отримує унікальні корисні властивості, Необхідні в різних сферах промисловості. Розглянемо кожен вид поліпропілену окремо і дізнаємося, якими перевагами вони мають.
гомополімери поліпропілену
Одне з головних відмінних якостей цей виду поліпропілену - високий ступінь міцності. Оскільки гомополімер поліпропілену вважається найбільш економічним у виробництві матеріалом, у нього дуже широка сфера застосування. Одноразовий посуд, кришечки для пляшок, господарські ємності, медичні одноразові шприци - все це проводиться з гомополимера поліпропілену.
Цей вид полімеру володіє вражаючою кількістю корисних властивостей:
- хімічна стійкість до кислот, лугів, розчинів солей;
- висока температура плавлення - 170⁰С;
- висока електрична міцність - до 45 кВ / мм;
- підвищена жорсткість в порівнянні з іншими видами поліпропілену.
Для поліпшення якісних властивостей гомополимера поліпропілену його часто піддають модифікаціям. Так, за рахунок антистатичних добавок вдається посилити його антистатичні властивості - до виробів з цього виду поліпропілену не прилипає пил. А за рахунок додавання антипиренов вдається поліпшити таку важливу властивість, як вогнестійкість.
Єдиний недолік гомополимера поліпропілену - його низька морозостійкість. При низьких температурах матеріал стає дуже крихким.
металлоценовий поліпропілен
Цей вид поліпропілену отримують за рахунок полімеризації поліпропілену за допомогою металлоценовий каталізаторів. Такий поліпропілен менш пружний, ніж гомополімер, однак теж має свої корисними якостями.
Унікальна властивість цього виду поліпропілену - поєднання в своїй структурі і атактичних, і ізотактичний блоків. У нього дуже високі показники в'язкості і еластичності, тому він нагадує гуму.
сополимер поліпропілену
Ще один вид поліпропілену - його сополімер, або блок-сополімер пропілену з етиленом. Вперше його отримали в 1950-х роках, і з цього моменту сополімер з кожним роком знаходив все нові і нові сфери застосування:
- деталі побутової техніки та електроніки;
- деталі оргтехніки;
- використання в автомобільній промисловості - деталі бамперів і акумуляторів;
- виробництво садових і офісних меблів, одноразовий пластиковий посуд, різні упаковки-контейнери.
Цей вид поліпропілену, як і інші, проводиться в гранулах. Сополимер володіє дуже цінними властивостями, які дозволяють його використовувати в самих різних областях промисловості:
- стійкість до хімічних і кліматичних впливів;
- висока вологостійкість;
- хороша морозостійкість (на відміну від гомополимера);
- висока електрична міцність - електроізоляція;
- стійкість до високих температур - температура плавлення сополимера становить 170⁰С;
- висока зносостійкість і ударостійкість.
Статичний сополімер поліпропілену
Статичний сополимер буває двох видів: Прозорий. Перший використовуються для виготовлення пакувальних плівок для харчових продуктів і ламінування. Другий - у виробництві труб і фітингів.
Властивості статичного сополімеру схожі на властивості інших видів поліпропілену, проте є і відмінності:
- висока стійкість до хімічних і кліматичних впливів;
- висока температура плавлення - 170⁰С, здатність витримувати температуру до 140⁰С;
- хороші електроізоляційні властивості - краще, ніж у гомополимера і сополимера;
- висока ступінь жорстокості і удароміцності - за цими характеристиками статичний сополімер знаходиться між гомополімерами і блок-кополімерів.
Всі види полімерів досить прості в переробці і мають відмінну зносостійкість, тому знаходять застосування практично у всіх промислових сферах. Крім того всі полімери можуть піддаватися вторинній переробці, що ще більше підвищує їх цінність в різних виробничих галузях.
Тут ми будемо говорити більш детальнопро хімічну структуру матеріалу, оскільки саме вона визначає властивості різних типів поліпропілену, яких, треба зауважити, на сьогоднішній день вже чимало. І почнемо ми саме з типів поліпропілену за хімічною структурою. Як відомо, поліпропілен - це високомолекулярна сполука зі складноїхімічною структурою, а самі макромолекули складаються з молекул мономера, які зазнали полімеризації під впливом металлсодержащих каталізаторів, в якості яких використовується хлорид титану (IV) - TiCl 4, а також вуглеводневі сполуки алюмінію.
За хімічною структурою виділяють три основних групи поліпропілену, які розрізняються між собою розташуванням бічних метильних груп по відношенню до макромолекулі полімеру: це атактический, сіндіотактіческій, а також ізотактичнийполіпропілен. Атактичний поліпропілен являє собою саму хімічно нестабільнурізновид поліпропілену, оскільки метильние групи тут розташовуються по обидва боки основної ланцюжка, причому в хаотичному порядку. Фізично такий матеріал чимось нагадує каучук. Атактичний поліпропілен використовується для виробництва різних полімерних волокон, а також будівельних добавок (перш за все модифікаторів), а ось для виробництва, наприклад, поліпропіленових труб його використовувати неможливо.
У сіндіотактіческом поліпропілені метильние групи теж розташовані по обидва боки основної ланцюжка, проте тут вже присутній порядок, Тобто групи чергуються по обидва боки ланцюжка в строго певної послідовності. Зрозуміло, сіндіотактіческій поліпропілен значно міцніше атактична, тому він може використовуватися для виготовлення різних товарів народного споживання, іграшок, виробів медичного призначення. Правда, у сіндіотактіческого поліпропілену, як і у атактична, є свої недоліки. З одного боку цей матеріал міцніше, однак в порівнянні з ізотактичний різновидами, про які ми розповімо далі, цей матеріал, звичайно, значно програє в міцності. А головним недоліком сіндіотактіческого ПП є його прозорість і схильність впливу ультрафіолетового випромінювання. І, якщо у випадку з поліпропіленової посудом або іграшками це не є великою проблемою, то ось труби або будівельні конструкції з сіндіотактіческого поліпропілену робити неможливо: по-перше, він, хоч і значно міцніше атактична поліпропілену, але все одно недостатньо витривалий, А по-друге, абсолютно не стійкий до УФ-випромінювання.
Останній різновид поліпропілену за хімічною структурою називається ізотактичнийполіпропіленом. Цей матеріал значно міцніше і витривалішими атактіческой і сіндіотактіческой різновидів, і пояснюєтьсяце тим, що метильние групи в ізотактичний поліпропілені розташовані тільки з одного боку головної ланцюжка, за рахунок чого досягається висока щільність, що забезпечує високу міцність матеріалу. І тому тільки ізотактичний поліпропілен можна використовувати для виробництва труб, трубопровідної арматури та інших виробів (наприклад, в електротехніці, автомобілебудуванні), для яких важливі не тільки хімічні і біологічні, а й хороші механічні властивості матеріалу. Однак ізотактичний поліпропілен також буває різним.
Гомополімери, блок-сополімери і рандом-сополімери поліпропілену
Основний матеріал називається гомополімерами, тобто абсолютно ідентичнимчистому поліпропілену полімер. А ось матеріали з різними добавками (в якості добавок використовується етилен і поліетилен) отримали назву сополімерів поліпропілену (сополімер - матеріал, ланцюжки молекул якого складаються з двох або більше різних структурних ланок за рахунок додавання матеріалів іншої структури. У результаті цього змінюються і хімічні, і фізичні властивості - в тому числі міцність, термостійкість, зносостійкість і т. Д.). Відзначимо, що сомополімери за своїми властивостями досить значно відрізняються від гомополимера. Так, вони більш термостійкі, скло при значно нижчих температурах (до-30С і навіть нижче), а в деяких випадках і міцніше. На даний момент самою останньою розробкою серед сополімерів поліпропілену є PP-RCT - термостабілізовані рандом-сополімер. Цей матеріал володіє значно більш високу термостійкість в порівнянні не тільки з гомополімерами, але і з блок-сополимерами і звичайним рандом-сополімером PP-R. Втім, більш детально про ці матеріали ми будемо говорити при описі кожної конкретної різновиди ізотактичного поліпропілену.
гомополімери поліпропілену
Гомополімери поліпропілену (Polypropylene Homopolymer або тип 1 поліпропілену) є досить економічнимматеріалом, який пропонує споживачеві збалансовану комбінацію фізичних, механічних, термічних і електричних властивостей, поєднання яких важко знайти в будь-якому іншому термопластів, за винятком, мабуть, інших різновидів поліпропілену, про які нижче. У порівнянні з поліетиленом високої і низької щільності, у гомополимера поліпропілену, звичайно, більш низька ударна в'язкість, Але при цьому значно перевершує поліетилен робоча температура і більш високу межу міцності. Також цей матеріал відомий чудовою стійкістю до дії хімікатів і корозійної навколишнього середовища, забезпечуючи чудовий опір органічних розчинників, знежирюючим засобів і впливу електролітичних процесів. Крім того, гомополімер поліпропілену дуже легкий і стійкий до фарбування, а також має низький рівень вологопоглинання.
До недавнього часу саме цей матеріал був найбільш поширенимсеред всіх типів поліпропілену, проте останнім часом ситуація змінилася. Втім, це стосується трубопровідної індустрії, оскільки в побутовому застосуванні у гомополимера досі позиції вельми стійкі. Що стосується інших властивостей гомополимера, який в міжнародній термінології позначається, як PPH або, правильніше, PPH (чому так, ми пояснимо далі), то він має досить високу міцність у поєднанні з невеликою вагою - якість, за яке PPH вельми цінуєтьсяі в побуті, і в промисловому виробництві. Проте, у цього матеріалу є і свої недоліки. Так, він досить погано переносить досить тривалий тиск і перепади температури з частим короткочасним її підвищенням, і може навіть почати розтріскуватися. Відзначимо і недостатню загальну термостійкість PP-H - цей матеріал плавиться вже при температурі близько +140 С (саме плавиться, а не просто розм'якшується), а тому категорично не підходить для експлуатації в системах опалення.
Також гомополімер поліпропілену ще й недостатньо морозостійкий і дуже погано переносить вплив ультрафіолетового випромінювання - вироби з PP-H потрібно всіляко оберігати від тривалого впливу сонячних променів. Крім того, гомополімер вимагає використання ще й в сприятливих кліматичних умовах, а при монтажі поза будівлями потрібно забезпечити і захиствід світла. Всі ці якості диктують і свої умови для експлуатації труб, виконаних з або з використанням гомополимера поліпропілену. Труби з гомополимера добре підходять для роботи в системах холодного водопостачання і деяких промислових трубопровідних системах, де потрібно забезпечити транспортування хімічно агресивних середовищ при помірних температурах. Крім того, ці труби знаходять своє застосування і в системах кондиціонування і вентиляції.
Труби PP-H досить стійкідо різних механічних навантажень і мають непогану хімічну стійкість, але категорично не підходять для експлуатації як при мінусових, так і при занадто високих температурах. Що стосується морозостійкості матеріалу, то гомополімер кристалізується і може зруйнуватися вже при температурі -20 С. Якщо ж говорити про термостійкості труб PP-H, то вона теж досить обмежена і не перевищує +60 С при постійній температурі з можливістю короткочасних і не занадто різких перепадів . Тобто труби з гомополимера поліпропілену не дуже підходять для експлуатації не тільки в системах опалення, але навіть в системах гарячого водопостачання.
Блок-сополімери поліпропілену
основнимвідмінністю блок-сополімерів (Polypropylene Block Copolymer або тип 2 поліпропілену) від гомополимера поліпропілену є значно більш висока ударостійкістьпри знижених температурах. Відзначимо і більш високу морозостійкість блок-сополімерів поліпропілену PP-B. Молекули блок-сополимера складаються з молекул НЕ мономера, а з цілих поліпропіленових блоків, що чергуються з поліетиленовими вставками, і таке чергування може бути як регулярним(В такому випадку присутня більш-менш обчислюється послідовність), так і нерегулярним, Тобто статистичними, де певнапослідовність теж є, але насилу піддається обчислень через своєю складністю.
По міцності блок-сополімер PP-B приблизно відповідаєгомополімерами PP-H, але все-таки трохи міцніше. Зате по термостійкості він перевершуєгомополімери досить значно, завдяки наявним поліетиленовим добавкам, і особливо це стосується морозоусточівостіблок-сополимера, що не кристалізується навіть при -20 С. Крім того, завдяки поліетилену в структурі молекул блок-сополимера поліпропілену, цей матеріал значно еластичнішою гомополимера. Також PP-B більш термостійкий, ніж PP-H, і здатний витримувати температуру без значноготеплового розширення в тих випадках, коли гомополімер може почати розм'якшуватися. Ну а підвищена морозостійкість пояснюється зміною хімічної структури матеріалу - в будь-якому блок-сополимере в тих чи інших кількостях присутній поліетилен - і чим його більше, тим сильнішезмінюються і фізичні властивості матеріалу. До речі, існує відразу кілька різновидів блок-сополімерів поліпропілену, що визначаються саме вмістом поліетилену в молекулі полімеру, які ми зараз і перерахуємо:
PPH- так позначається блок-сополімер поліпропілену з найбільшим вмістом поліетилену в молекулах матеріалу.
PPU- так позначається блок-сополімер поліпропілену з високим вмістом поліетилену в молекулах матеріалу.
PPR- так позначається блок-сополімер поліпропілену з середнім вмістом поліетилену в молекулах матеріалу.
PPM- так позначається блок-сополімер поліпропілену з невеликим вмістом поліетилену в молекулах матеріалу.
Зверніть увагу, на перший матеріал, а точніше, на його маркування - він позначений, як PPH, Без дефіса, і H тут означає Highest, тобто найвищий. Слід відрізняти це позначення від PP-H (через дефіс), де H означає ні що інше як Homopolymer. Зрозуміло, ці позначення часто плутають і гомополімер нерідко позначають і як PPH, однак ми будемо дотримуватися загальноприйнятих позначень, щоб не плутати ці матеріали. Те ж саме, до речі, стосується і матеріалів PPR і PPR. PPR - це блок-сополімер поліпропілену з середнім вмістом поліетилену, а PPR - рандом-сополімер або статистичний сополімер поліпропілену, мова про який ще попереду.
Якщо ж говорити про поліпропіленових трубах, Що випускаються з тих чи інших різновидів блок-сополимера, то тут слід зауважити, що вони добре справляються з транспортуванням середовищ температурою до +70 С (постійна температура середовища з короткочасними перепадами до +90 С) і мають значно кращі показники морозостійкості. Проте, як і труби з гомополимера, труби з блок-сополимера найкраще використовувати в системах холодного водопостачання, хоча можна ставити і на гарячу воду, Де, щоправда, вони вироблять свій ресурс значно швидше. Підвищена морозостійкість труб з PP-B, як ми вже говорили, пояснюється наявністю молекул поліетилену в складі матеріалу. Також поліетиленові добавки надають трубах PP-B достатньо хорошу гнучкість і еластичність, Проте їх теплове розширення все одно не на висоті і дозволяє їх використовувати максимум в системах гарячого водопостачання, але ніяк не в системах опалення. Однак труби з блок-сополімерів поліпропілену можна цілком спокійно ставити на деякі хімічно агресивні промислові середовища, які можна транспортувати при помірних температурах. Тепер переходимо до опису наступного типу поліпропілену - рандом-сополімер.
Рандом-сополімер поліпропілену
Рандом-сополімер поліпропілену (Polypropylene Random Copolymer, тип 3 поліпропілену), що позначається як PP-R(Пам'ятаєте, що не слід плутати його з PPR - блок-сополімер поліпропілену з середнім вмістом поліетилену) - це один з найбільш міцних і термостійких матеріалів серед всіх типів поліпропілену. Також рандом-сополімер володіє і підвищеною хімічною стійкістю, відмінно переносить багато концентровані кислотні та лужні розчини, а також різні підстави і солі (зруйнувати його можуть хіба що деякі агресивні галогенсодержащие з'єднання, а також агресивні середовища при підвищеній температурі). По хімічній стійкості з усіх полімерів з PP-R може зрівнятися лише зшитий поліетилен деяких типів, а також ще один сополімер поліпропілену, про який пізніше.
морозостійкість рандом-сополімеру поліпропілену, як і у блок-сополимера, знаходиться на досить хорошому рівні (і навіть вище, так як він здатний витримати температуру і нижче -20 С), і за цим показником він також залишає далеко позаду гомополімер PP-H. Справа в тому, що в макромолекулах рандом-сополімеру присутні молекули етилену, наділяючи матеріал і хорошою стійкістю до низьких температур, і достатньою гнучкістю і еластичністю. Крім того, PP-R має відмінну молекулярної пам'яттю і добре відновлює форму при відтаванні, що не пошкоджуючи при цьому. У плані термостойкости рандом-сополімер також хороший, і за цим показником цілком може зрівнятися з блок-сополимерами. Тепер кілька слів про труби з PP-R.
Труби з рандом-сополімеру поліпропілену PP-R на даний момент є одним із кращих рішень для використання в трубопровідних системах гарячого водопостачання та опалення, особливо якщо мова йде про армованих трубах. Дані труби цілком можна вважати універсальними, Оскільки по міцності рандом-сополімер можна порівнювати з блок-кополімерів і набагато міцнішегомополимера. Але це ще не все: PP-R не менше термостійкий, ніж PP-B, а його температура плавлення становить +170 С, температура розм'якшення +140 С. На практиці це означає, що труби з рандом-сополімеру цілком здатні витримати будь-яку температуру в системах водяного опалення і тим більше гарячого водопостачання, а проблема теплового розширення легко вирішується за допомогою різних видів армування (про це ми ще будемо говорити при розгляді різних поліпропіленових труб).
Додамо сюди, що труби з PP-R в змозі витримувати практично будь-які перепади температур аж до +130 ... + 140 С без шкоди для матеріалу і повністю зберігаючи герметичність, А постійна температура експлуатації може досягати навіть +90 ... + 95 С.
Єдиним вразливим місцем PP-R можна вважати те, що він пропускає ультрафіолет, Однак армовані труби позбавлені і цього недоліку, оскільки в них є шар листового алюмінію, який зводить до нуля УФ випромінювання в трубах. Також проблему вирішують і різні стабілізатори, Оскільки рандом-сополімер не змінює своїх властивостей при введенні різних добавок. Ми вже говорили про відмінну морозостійкості і хімічної стійкості PP-R, і труби з цього матеріалу повністю зберігають ці якості, що дозволяє використовувати їх в хімічній промисловості, в харчовій галузі та в фармацевтиці. Тут доречно буде додати і те, що транспортування харчових і лікарських середовищ по трубах PP-R допускається без обмеження, завдяки їх високої екологічності.