stringtranslate.com

Полипропилен

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

Химики -нефтяники Phillips Дж. Пол Хоган и Роберт Бэнкс впервые продемонстрировали полимеризацию пропилена в 1951 году. [ 2 ] Стереоселективная полимеризация до изотактического соединения была открыта Джулио Наттой и Карлом Реном в марте 1954 года. масштабное коммерческое производство изотактического полипропилена итальянской фирмой Монтекатини 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

Микрофотография полипропилена

Полипропилен во многом 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

Плотность ПП составляет от 0,895 до 0,93 г/см 3 . Таким образом, ПП является товарным пластиком с наименьшей плотностью. При меньшей плотности можно изготавливать детали молдингов с меньшим весом и большим количеством деталей определенной массы из пластика. 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 цитата ]

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

Тепловые свойства

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 полипропилен становится хрупким. [9]

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

Химические свойства

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 °С. 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 обычно используется с этиленом . 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

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 (аморфную или полукристаллическую) 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

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)

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] При иПП преобладают α-модификации. 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 составляет от 185 [14] [15] до 220 °C, [14] [16] плотность от 0,936 до 0,946 г·см -3 . [17] [18] β-модификация по сравнению с этим несколько менее упорядочена, в результате чего она образуется 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, используемых в 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 сравнительно 0,916 г·см -3 . Мезоморфная фаза считается причиной прозрачности быстроохлаждаемых пленок (из-за низкого порядка и мелких кристаллитов). [11]

Синдиотактический полипропилен (СПП)

Синдиотактический полипропилен был открыт гораздо позже изотактического ПП, и его можно было получить 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)

Атактический полипропилен аморфен и поэтому не имеет кристаллической структуры. Из-за отсутствия кристалличности он легко растворим 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

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

ПП-РКТ

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

Деградация

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, смешанных с крахмалом, способны разлагать полипропилен. [29] Сообщалось, 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

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

Производство

Полипропилен получают полимеризацией пропилена с ростом цепи :

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]

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

На свойства ПП сильно влияют его тактичность , ориентация метильных групп ( СН
3
на рисунке) относительно метильных групп в соседних мономерных звеньях. 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 поддержки. [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, метилалюминоксаном (МАО). [35]

Производство из полипропилена

Процесс плавления полипропилена может быть достигнут путем экструзии и формования . Обычные методы экструзии включают производство волокон с раздувом из расплава и прядением с образованием длинных рулонов для будущего 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. Также используются родственные методы выдувного формования и литьевого формования с раздувом , 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, можно добавить антистатические 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 до получения ЭПП, контролируя его кристаллическую структуру или смешивая с другими полимерами. [36] [37]

Биаксиально-ориентированный полипропилен (БОПП)

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: тендерный процесс и трубчатый процесс. [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. Помимо OPP, БОПП также используется для изготовления наклеек и этикеток [40] . 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

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 замораживание, 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 . 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 для изготовления бутылок обычно также используются полиэтилен высокой плотности и полиэтилентерефталат . 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, обладающий высокой стойкостью цвета, 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. Из-за этих характеристик он используется в наклейках «Кубик Рубика» .

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 строительстве фундаментов таких сооружений, как здания, мосты и т. д. [49]

Одежда

Различные полипропиленовые нити и текстиль.

Полипропилен является основным полимером, используемым в нетканых материалах , причем более 50% из них используется [ нужна ссылка ] для подгузников или гигиенических изделий, где его обрабатывают для поглощения воды (гидрофильный), а не для естественного отталкивания воды (гидрофобный). 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 большой площадью поверхности и естественно олеофильные полипропиленовые нетканые материалы являются идеальными поглотителями разливов нефти со знакомыми [ нужна ссылка ] плавучими барьерами 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 приложениях 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 затем трудно удалить. Нынешнее поколение полиэстера лишено этого недостатка. [52]

Медицинский

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] Из-за вышеупомянутой способности полипропиленовой сетки разрушать окружающие ее ткани, FDA выпустило несколько предупреждений об использовании медицинских наборов из полипропиленовой сетки для определенных применений при пролапсе тазовых органов, особенно при введении в непосредственной близости от стенки влагалища из-за продолжающегося увеличения количества эрозий тканей, вызванных сеткой, о которых сообщают пациентки 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

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 менее 1% произведенного полипропилена было переработано. [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]

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

Ремонт

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

ПП можно плавить с помощью скоростной сварки . При скоростной сварке аппарат для сварки пластика, по внешнему виду и мощности похожий на паяльник, снабжен 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

Экологическая рабочая группа правозащитной организации относит ПП к категории малой и средней опасности. [59] [ почему? ] ПП окрашен в массе ; при его крашении, в отличие от хлопка , не используется вода . [60]

Горючесть

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

Рекомендации

  1. ^ abc 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. PMID  36461701. S2CID  253825228.
  6. ^ abcd 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. ^ аб Майер, Клайв; Калафут, Тереза ​​(1998). Полипропилен: полное руководство пользователя и справочник. Уильям Эндрю. п. 14. ISBN 978-1-884207-58-7.
  9. ^ Аб Кайзер, Вольфганг (2011). Kunststoffchemie für Ingenieure von der Synthese bis zur Anwendung [ 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. ^ Нюйкен, фон Себастьян; Кольценбург, Майкл; Маскос, Оскар (2013). Polymere: Synthese, Eigenschaften und Anwendungen [ Полимеры: синтез, свойства и применение ] (на немецком языке) (1-е изд.). Спрингер. ISBN 978-3-642-34772-6.[ нужна страница ]
  11. ^ abc Hans., Domininghaus (2011). Kunststoffe: Eigenschaften und Anwendungen (8., Bearb. Aufl ed.). Берлин: Шпрингер Берлин. ISBN 9783642161728. ОСЛК  706947259.
  12. ^ Джонс, А. Тернер; Вуд, Джин М; Беккет, доктор медицинских наук (1964). «Кристаллические формы изотактического полипропилена». Умрите Марко Чейн . 75 (1): 134–58. дои : 10.1002/macp.1964.020750113.
  13. ^ Фишер, Г. (1988). Deformations- und Versagensmechanismen von isotaktischem Polyp(i-PP) obrhalb dr Glasübergangtemperatur [ Деформации- und Versagensmechanismen von isotaktischem полипропилен (i-PP) oberhalb der Glasübergangtemperatur ] (докторская диссертация) (на немецком языке). Университет Штутгарта. ОСЛК  441127075.[ нужна страница ]
  14. ^ abc Сэмюэлс, Роберт Дж (1975). «Количественная структурная характеристика поведения изотактического полипропилена при плавлении». 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. ^ Аб 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. ^ Аб 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. doi :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. ^ аб Де Роза, C; 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. doi : 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; Палакаль, 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). Kunststoffchemie für Ingenieure: von der Synthese bis zur Anwendung [ Химия пластмасс для инженеров: от синтеза к применению ] (на немецком языке) (2-е изд.). Мюнхен: Хансер. п. 251. ИСБН 978-3-446-41325-2. ОСЛК  213395068.
  28. ^ "Новинки в продукции ФВ Пласт - од ПП-Р к 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. doi :10.1128/AEM.59.11.3695-3700.1993. ПМК 182519 . ПМИД  8285678. 
  30. ^ Яковлев, Владимир В; 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. ^ «Двуосноориентированные полипропиленовые пленки». Гранвелл . Проверено 31 мая 2012 г.
  40. ^ Неагу, 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 горнякам 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. PMID  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. PMID  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 другие. (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. ^ Аб 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. Cosmeticdatabase.com. Проверено 31 мая 2012 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) .

Внешние ссылки