Полипропилен и полиэтилен — одни из самых востребованных на рынке полимерных материалов. Применяются они необычайно широко, и во многом схожи меж собою, из-за чего у многих пользователей возникают сложности с различением полимеров. Однако знать, чем отличается полиэтилен от схожего полипропилена нужно, поскольку эти материалы имеют разные эксплуатационные свойства, используются по-разному.
Химический состав материалов
В естественном состоянии оба вещества находятся в газообразной форме, отличаются горючестью. Химическая формула полиэтилена — C2H4, полипропилена — C3H6.
Оба соединения принадлежат группе непредельных ациклических углеводородов, которые чаще именуются алкенами. Чтобы газообразное вещество превратилось в твердое, осуществляется полимеризация. При этом формируется высокомолекулярная структура, в основе которой — сцепление низкомолекулярных молекул с центрами разрастающихся полимерных молекулярных образований.
Итогом становится образование твердого полимерного вещества, основанного на углеродных и водородных молекулах. Для улучшения качественных характеристик материалов применяются стабилизирующие и прочие добавки. В виде начального сырья рассматриваемые вещества практически аналогичны. Они производятся в форме гранул либо пластин, которые различаются исключительно химическим составом и размерами. В дальнейшем материалы переплавляют или прессуют, чтобы получалась пластиковая продукция.
Характеристики и свойства
Поскольку полипропилен и полиэтилен принадлежат группе полимерных составов, у них немало схожестей. Перечислим их:
- оба вещества термопластичны, размягчаются и расплавляются под высокотемпературным воздействием, благодаря чему удобны в применении отливки, экструзии и прочих производственных процессов формовки;
- материалы устойчивы к механическому воздействию, к ударам и разрывам;
- материалы электроизоляционные, то есть не являются проводниками электрического тока;
- полипропилен и полиэтилен устойчивы к химическим воздействиям, в том числе кислотным, щелочным, к продуктам переработки нефти, поэтому активно применяются для производства тары для химически агрессивных составов;
- оба материала долговечны, не теряют эксплуатационных характеристик под воздействием солнечного света, влаги, температурных колебаний и прочих неблагоприятных внешних факторов.
Но различий между полимерами тоже немало. Рассмотрим подробно, как отличить полипропилен от полиэтилена.
Анализ полиэтилена
Этот материал чуть менее термоустойчив, чем полипропилен, расплавляется при температуре +140°C. Морозостойкость высокая. Он не меняет качеств в температурном диапазоне от -250°C до +90°C. Воспламеняется полиэтилен при достижении температуры +350°C.
Полиэтилен эластичнее, гибче. Он более устойчив к ударам и износу, если сравнивать с полипропиленом. Полиэтилен — замечательный диэлектрик. Он необычайно стойкий к радиации, и в этом плане превосходит все остальные виды полимеров.
Для человеческого организма полиэтилен безвреден при правильном применении, поэтому именно из него чаще всего производят пищевую тару, упаковочные пакеты.
Полиэтиленовые изделия выдерживают воздействие синтетических и органических кислот, щелочей, солей, минеральных масел, спиртосодержащих составов. Однако, как и полипропиленовые продукты, они реагируют деформацией и растрескиванием на особо агрессивные окисляющие составы, например, на азотную и серную кислоту.
Исследование полипропилена
Полипропилен легкий. Его плотность минимум на 0,04 г/см3 ниже, чем у полиэтилена. Полипропилен менее чувствителен к высокотемпературному воздействию. Он плавится при +180°C. Не меняет качественных характеристик при температуре до +100°C. Воспламеняется, как и полиэтилен, при значении +350°C. Но в то же время полипропилен восприимчив к температурным понижениям, он меняет качественные характеристики уже при морозе -20°C.
На ощупь полипропиленовая продукция гладкая и плотная, благодаря чему материал легче очищать от загрязнений. Полипропилен отличается ударной вязкостью, устойчив на износ, влагонепроницаем. Не портится при частых изгибаниях. Как и полиэтилен, полипропилен безопасен для человеческого организма, в таре из него можно хранить пищевую продукцию. Однако для материала характерна хрупкость.
Полипропиленовые изделия не пахнут, не тонут в жидкости. При воздействии огня они не дымятся, а медленно плавятся с растеканием капель.
Полипропиленовая продукция выдерживает взаимодействие с большинством щелочных, кислотных, солесодержащих, масляных, спиртосодержащих составов. Материал не портится при кратковременном воздействии углеводородных веществ, но если воздействовать долго, особенно при температуре окружающей среды от +30°C, то полипропилен начинает деформироваться. Как и полиэтилен, он неустойчив к воздействию галогеновых составов и сильных окислителей.
Особенности технологического процесса
Полиэтилен производится посредством полимеризации газа этилена. Причем синтез возможен как при низком давлении с получением ПНД (полиэтилена низкого давления), так и при высоком давлении, когда получается соответственно ПВД. Полиэтилен высокого давления получается низкоплотным, для его полимеризации применяется трубчатый реактор либо особый автоклав. Для производства ПНД, отличающегося высокой плотностью, применяют газовую фазу либо металлорганический катализирующий комплекс.
Разница между полиэтиленом и полипропиленом в том, что последний производят исключительно при низком давлении, в пределах 4 МПа, с применением катализатора полимеризации Циглера-Натта. По этой причине полипропилен структурно и качественно больше похож на ПНД, чем на ПВД.
Газовое сырье для получения полипропилена производят в процессе переработки продуктов нефтедобычи. Полученное вещество, в котором содержится около 80% нужного газа, дополнительно очищается от избытка жидкости, кислородных и углеродных молекул, иных ненужных примесей. Так образуется газообразный пропилен практически 100%-ной концентрации.
Такое производство делает полипропилен дороже на рынке, чем полиэтилен. Полипропиленовая продукция сравнима по стоимости лишь с высококачественными полиэтиленовыми продуктами из ПНД.
Области применения материалов
Рассмотрим, где чаще всего применяют описываемые материалы.
Полипропилен | Полиэтилен |
машиностроительное производство;
электронная техника; производство гальванического оборудования; лабораторная, медицинская мебель; строительное оборудование; выпуск тары всевозможного назначения; оснащение для пищевых производств |
выпуск пищевых и прочих упаковок, тары;
производство санитарных технических изделий; создание медицинских протезов; производство деталей для техники; выпуск кулинарных досок, рабочих столов; отделка быстро изнашиваемых поверхностей |
Какой материал лучше
Нельзя сказать, что один материал лучше другого. Каждый из них хорош для определенного назначения. Выбор материала определяется тем, что предстоит из него изготавливать, насколько интенсивно продукция будет эксплуатироваться, в каких условиях. В целом разница между полиэтиленом и полипропиленом небольшая, оба материла замечательно показывают себя в длительной эксплуатации, безвредны для людей и животных при правильном использовании.
Поскольку полипропиленовая продукция легче, а ее гладкая поверхность не требует особого ухода, то востребованы всевозможные емкости, резервуары. А полиэтиленовые изделия стойкие к холоду, да и стоят дешевле, поэтому востребованы для наружной эксплуатации. Из полиэтилена делают, например, домовые трубы, тару для длительной транспортировки грузов.