Полипропилен — продукт полимеризации пропилена. Пропилен СН2=СН—СНз — газообразное вещество с температурой кипения —47,7 °С. Полимеризацию пропилена осуществляют по ионно-координационному механизму в присутствии каталитической системы, представляющей собой комплекс ТЮз с триэтилалю — минием или диэтил алюминийхлор ид ом. Процесс проводят в растворе углеводородов (бензин или др.) при 70—100 °С и давлении 1—1,2 МПа.
В зависимости от условий проведения полимеризации (состав каталитической системы и мольное соотношение компонентов, температура, растворитель) можно получить полипропилен с молекулярной массой от 20 000 до 500 000 различной молекулярной структуры: атактический, изотактический, син — диотактический и стереоблочный. Микроструктура полимерной
Стереоизоыер Полипропилена |
Плотность, кг/м^ |
Температура плавления, “С |
Степень кристалличности, % |
Изотактический |
900—920 |
165—175 |
68 |
Атактический |
850 |
70—90 |
0 |
Стереоблочный |
850—900 |
114—170 |
27—64 |
Цепи оказывает сильное влияние на свойства полипропилена. Изомеры различаются даже по внешнему виду: изотактический полипропилен — порошок белого цвета, атактический — каучукоподобный продукт или высоковязкая жидкость, не кристаллизующаяся при охлаждении. Характеристика стереоизомеров полипропилена приведена в табл. 7.2.
Наибольший промышленный интерес представляет полипропилен с молекулярной массой 80 000—200 000 и содержанием изотактической фракции 80—90%.
Полипропилен имеет более высокую теплостойкость, чем полиэтилен. Он обладает хорошими диэлектрическими показателями, которые сохраняются в широком интервале температур. Благодаря чрезвычайно малому водопоглощению его диэлектрические свойства не изменяются при выдерживании во влажной среде.
Полипропилен нерастворим в органических растворителях при комнатной температуре; при нагревании до 80 °С и выше он растворяется в ароматических и хлорированных углеводородах. Полипропилен стоек к действию кислот и оснований, к водным растворам солей при температурах до 100 °С, а также к минеральным и растительным маслам. Одним из существенных недостатков полипропилена является его невысокая морозостойкость (—30 °С).
В лакокрасочной промышленности полипропилен используют в качестве термопластичного пленкообразующего в порошковых материалах. Наилучшее качество покрытий достигается при использовании полипропилена с содержанием атактической фракции 8—14%. Атактическая фракция оказывает пластифицирующее влияние на полипропилен, что способствует значительному улучшению физико-механических характеристик покрытий (табл. 7.3).
Таблица 7.3
|
Полипропилен наносят на подложку, нагретую до 210— 250 °С; окончательное формирование покрытия происходит при 170—180 °С. Для получения покрытий с хорошими декоративными свойствами необходимо быстрое охлаждение покрытия,: например в холодной воде (закалка).
Свойства и области применения полипропиленовых покрытий аналогичны свойствам и областям применения полиэтилен новых покрытий.