Полипропилен

Полипропилен (ПП) является вторым по объему производства линейным термопластом из семейства полнолефинов. По сравнению с ПЭ низкой и высокой плотности ПП имеет более низкую ударную прочность, но высокие рабочую температуру и прочность при растяжении. ПП производят, главным образом, стерео-специфической полимеризацией для получения структур с высокой стереорегу-лярностью цепей. Наиболее коммерчески важная форма ПП — изотактический ПП. Этот полимер производится низкотемпературной полимеризацией на катализаторах Циглера—Натты. В этом случае 90 % готового полимера находится в изотактической форме с прикреплением повторяющихся единиц голова-к-хво-сту. Используются различные промышленные технологии: от полимеризации растворителя (в суспензии) до процесса в растворе и газофазной полимеризации. В структуре изотактического ПП мономерные единицы прикрепляются голова-к-хвосту, а все метильные группы располагаются на одной стороне полимерной цепи. С помощью новых металлоценовых катализаторов можно производить ПП со структурами различного типа: изотактической, синдиотактической, атактиче-ской и полуизотактической. В последнем из них каждая вторая метильная группа находится в изотактическом положении, а остальные метильные группы расположены статистически. Симметрия катализатора влияет на тактичность полимера, от которой сильно зависят свойства полимера. Изотактическая форма является наиболее регулярной структурой и вследствие наличия громоздких групп СН3 цепи ПП образуют в кристаллическом состоянии спирали; на одном витке спирали располагаются три мономерные единицы. Температура плавления изотактического ПП 176 °С, что выше таковой для ПЭВП. Температура стеклования ПП 0 °С, поэтому ниже этой температуры полимер хрупок.

Как и ПЭ, ПП обладает отличными электроизоляционными свойствами; он не растворим при комнатной температуре, но растворяется в хлорированных углеводородах выше 80 °С. ПП более чем ПЭ восприимчив к окислению под действием окислительных агентов или воздуха при повышенных температурах. Причиной этого является наличие более лабильных атомов II, прикрепленных к третичному углероду; поэтому в полимер добавляются антиоксиданты. Из всех наиболее распространенных пластмасс ПП — самый легкий; у него отличная стойкость к органическим растворителям, хорошая теплостойкость и низкая ползучесть. Термодеструкция ПП происходит выше 330 °С; она подобна данному процессу в ПЭ и сопровождается генерацией большого количества углеводородов. Выход мономера при разложении составляет менее 1 %. Свойства ПП приведены в табл. 1.5, а строение ПП различных типов показано на рис. 1.1.

ПП может существовать в различных видах, но наиболее часто он используется в виде волокон и нитей, получаемых экструзией. Волокна находят применение во многих областях, например — ковровые покрытия, настенные покрытия, а также детали интерьера автомобилей. ПП часто применяется для изоляции проводов, для изготовления труб и защитных покрытий. Также широко используются ориентированные и высаженные из раствора пленки из ПП и его полимеров. Изделия из ПП, полученные литьем под давлением, имеют

многочисленные применения в медицине, поскольку они могут стерилизоваться нагревом или облучением.

Большая часть вторично перерабатываемого ПП поступает из отходов автомобильной промышленности; это такие детали, как корпуса аккумуляторов и бамперы. Обычно ПП перерабатывается в гранулярную форму, но в случае переработки аккумуляторов существует проблема восстановления свинца.

Коммерческое применение ПП включает его использование в составе сополимеров и смесей. Примерно 30 % изделий из ПП — это сополимеры, причем основным сомономером является этилен. Как блок-сополимеры, так и статистические сополимеры имеют более высокую ударную прочность, чем ПП. Из других коммерческих сополимеров стоит упомянуть этиленпропиленовыс каучуки (ЭПК) и этиленпропилендиеновые тройные сополимеры (ЭПДМ); они оба сшиваются для получения каучука.