Преимущества полипропилена перед металлом

Полипропилен применяется во всех областях промышленности и строительства, его преимущества позволяют материалу успешно конкурировать с металлом. Полипропилен – жесткий и прочный термопластичный полимер, изготавливается из мономерного. На сегодня это один из наиболее используемых видов пластмасс, относится к семейству полиолефинов. Материал применяется в химической, пищевой и мебельной промышленности, строительстве, сельском хозяйстве. Технические условия отвечают положениям ГОСТа 26996-86. Эксплуатационные преимущества полипропилена позволяют использовать его вместо конструкционной и легированной стали. Сравнительные технические характеристики полипропилена, конструкционной и легированной стали приведены в таблице.

Наименование показателя Полипропилен Конструкционная сталь Легированная сталь
Предел текучести, кгс/мм2 0,4–4,1 190–400 540–1080
Временное сопротивление, кгс/мм2 40–60 320–680 740–1180
Относительное удлинение, % 300–400 12–33 9–13

Более полные сравнительные характеристики дать невозможно в связи с большими физическими и химическими различиями материалов.

Виды полипропилена

Современные технологии позволяют изготавливать большое количество различных марок. Преимущества полипропилена достигаются за счет изменения течения химических реакций, технологии процесса и специальных инновационных присадок. Наиболее часто используются следующие виды полипропилена.

  1. Полипропилен гомополимерный. Применяется для изготовления труб, упаковки, электрических изоляторов, автодеталей и т. д.
  2. Полипропилен сополимерный. Применяется для изготовления нитей и тканей.
  3. Полипропилен рандом-сополимер. Отличается повышенными показателями гибкости, применяется для изготовления медицинской аппаратуры и инструментов.

Полипропилен может быть окрашенным или неокрашенным, полипропилен среднего давления выпускается только окрашенным. Марки материала устанавливаются с учетом технологии их производства, физических свойств и назначения.

Краткое описание технологии производства полипропилена

Первый полипропилен был получен в 1954 году, промышленное производство началось в 1957 году. Сегодня полипропилен получают методом полимеризации простого мономерного пропилена С3Н6, реакция протекает в присутствии химических катализаторов Ziegler-Natta или реагентов.

Молекулярная структура

Молекулярная структура

В зависимости от порядка расположения метильных заместителей молекулярные цепочки образуют три различные структуры и имеют индивидуальные достоинства.

Физические показатели полипропилена

Наименование показателя Предельные значения в зависимости от сортности и марки и методы испытания
Текучесть расплава, г/10 мин. 0,4–4,1. Испытываются согласно положениям ГОСТ 11645-73. Разброс текучести не может превышать ±20%.
Максимальное количество инородных включений, шт. 3–20. Испытываются согласно положениям ГОСТ 27748-88.
Предел текучести при растяжении до начала разрушительных процессов, МПа 23–25. Испытываются согласно положениям ГОСТ 11262.
Максимальное относительное удлинение, % 300–400. Испытываются согласно положениям ГОСТ 19109.
Ударная вязкость, кДж/м2 7,5–8,7. Испытываются согласно положениям ГОСТ 4647-80.
Устойчивость к термоокислительным процессам старения, часов 360–800. Испытываются согласно положениям п. 5.12 ГОСТ 26996-86.
Температура плавления, °С 160–180. Испытываются согласно положениям ГОСТ 26996-86.
Морозоустойчивость, °С Не ниже -10°. Испытываются согласно положениям ГОСТ 26996-86.
Теплопроводность, ккал×сек×см2×град.

 

0,00033. Испытываются согласно положениям ГОСТ 26996-86.
Теплоемкость удельная, кал/г×град 0,4–0,5. Испытываются согласно положениям ГОСТ 26996-86.
Поглощение влаги при температуре +20°С Не более 0,3% за тридцать суток.
Удельное сопротивление, Ом/см 10×17
Класс горючести В зависимости от марки имеет В1, В2 или В3 класс горючести. Первый класс трудновозгораемый, второй нормально возгораемый, третий легко возгораемый. Большинство используемых полипропиленов относится ко второму классу горючести. Модифицированный полипропилен марки PPs при добавке специальных наполнителей имеет класс горючести В1.

Улучшение физических характеристик происходит за счет добавления светостабилизирующих, антиокислительных и термостабилизирующих добавок. Обозначение материала состоит из названия и пяти цифр, первая цифра указывает на особенности протекания процессов полимеризации, вторая на полипропилен или сополимер пропилена. Три последние обозначают десятикратное значение максимального предела текучести. Через дефис указывается состав полипропилена, сорт и обозначение стандарта.

Некоторые виды полипропилена разрешены для изготовления изделий, имеющих длительный прямой контакт с пищевыми продуктами, в том числе и горячими. В таких целях используются материалы только высших сортов. Для потребностей промышленности применяется полипропилен более низких сортов, техническим сортам гигиенические показатели не определяются.

Полипропилен имеет высокую устойчивость к растворам солей, кислотам, щелочам и другим агрессивным химическим соединениям. По этому показателю он почти не уступает нержавеющей стали и намного превосходит сталь конструкционную. При высоких температурах полипропилен растворяется или набухает в эфире, бензоле и четыреххлористом углероде. При положительных температурах имеет высокие показатели пластичности, при критически низких становится хрупким.

Преимущества полипропилена перед металлом

  1. Технологичность. Полипропилен легко обрабатывается обыкновенными инструментами и приспособлениями, для изготовления продукции нет надобности использовать дорогостоящие металлообрабатывающие станки.
  2. Относительно небольшой вес. За счет этого преимущества упрощается монтаж промышленного оборудования. Особенно важен этот параметр во время обустройства сложных вентиляционных систем на промышленных предприятиях.
  3. Важное преимущество материала перед всеми марками стали – намного меньше цена, во время производства образуется минимальное количество непродуктивных отходов. Любое производство из металла имеет много отходов, что оказывает негативное влияние на себестоимость.
  4. Легкость обслуживания. Полипропилен легко очищается, на нем не скапливается пыль и грязь, за счет этого уменьшается периодичность технических осмотров. Еще одно преимущество – при необходимости промышленное оборудование можно ремонтировать без демонтажа. Такие достоинства материала дают возможность выполнять работы без нарушения технологического цикла.

Поведение полипропилена при контакте с открытым пламенем

Нормируемые параметры определяются стандартом DIN 4102, существует разрыв между требованиями по горючести и огнеустойчивости. Изделие по физическим показателям может быть негорючим, но не огнестойким. Огнестойкость зависит от способности сохранять первоначальные технические характеристики при повышении температуры. Огнестойкость определяется по способности держать эксплуатационные нагрузки в течение определенного времени во время пожара. Классификация по огнестойкости не имеет нормируемых параметров из-за слишком большого количества непредвиденных факторов. На огнестойкость влияют условия эксплуатации изделий из полипропилена, химической природы материала, температуры, наличия или отсутствия жидкостей в пластиковых емкостях и их химического состава. Полипропилен, не поддерживающий открытого горения, используется для изготовления вентиляционных воздуховодов, для емкостей, предназначенных для транспортировки опасных для окружающей среды жидкостей.

Недостатки полипропилена

  1. Относительно невысокая устойчивость к жесткому ультрафиолетовому излучению. Современные инновационные добавки повышают устойчивость, но по этому параметру материал значительно уступает всем маркам стали.
  2. Появление хрупкости при понижении температуры ниже -20°С. В таких условиях эксплуатации полипропилен негативно реагирует на ударные нагрузки.
  3. Существенное уменьшение показателей физической прочности при контакте с разогретыми металлами.
  4. Изменение линейных размеров при протекании процессов кристаллизации. Из-за этого готовая продукция дает усадку, учитывать которую необходимо во время проектирования оборудования для производства товаров из полипропилена.

За счет того, что достоинства превосходят недостатки, полипропилен имеет очень широкое распространение.

Здравсвуйте. Меня зовут Сергей, я специалист по администрированию сайта.

Была ли эта информация полезна для вас?



Узнать стоимость изделия
captcha
Не дозвонились? Оставьте заявку, мы перезвоним



Нажимая кнопку «Узнать стоимость», я подтверждаю свою дееспособность, даю согласие по установленной форме на обработку персональных данных.
Что бы заказать звонок, введите контактные данные



Прикрепить файл (pdf, xls, xlsx, doc, docs)
captcha
Нажимая кнопку «Отправить», я подтверждаю свою дееспособность, даю согласие по установленной форме на обработку персональных данных.
Выберите ваш город
Подождите! Это займет 20 секунд
В целях улучшения качества предоставляемой информации на сайте, ответьте пожалуйста на два вопроса:
  1. Что вы искали на нашем сайте?
  2. Почему не заказали у нас?



captcha
Нажимая кнопку «Отправить», я подтверждаю свою дееспособность, даю согласие по установленной форме на обработку персональных данных.