Полиетилен и полипропилен: прилики и разлики

Полипропиленът и полиетиленът са едни от най-често срещаните видове полимерни материали. Те се използват успешно в индустрията, ежедневието и селското стопанство. Поради уникалния си състав, те практически нямат аналози. Нека разгледаме по-отблизо основните прилики и разлики между полипропилен и полиетилен, както и обхвата на материалите.

Както повечето подобни научни термини, имената на материалите са заимствани от гръцки език. Префиксът poly, присъстващ и в двете думи, се превежда от гръцки като „много“. Полиетиленът е много етилен, а полипропиленът е много пропилен. Тоест, в първоначалното състояние материалите са обикновени горими газове с формулите:

• C2H4 - полиетилен;

• C3H6 - полипропилен.

И двете от тези газообразни вещества принадлежат към специални съединения, така наречените алкени, или ациклични ненаситени въглеводороди. За да им се придаде твърда структура, се извършва полимеризация - създаване на високомолекулна материя, която се образува чрез комбиниране на отделни молекули на нискомолекулни вещества с активни центрове на растящи полимерни молекули.

В резултат на това се образува твърд полимер, чиято химическа основа са само въглерод и водород. Определени характеристики на материалите се формират и подобряват чрез добавяне на специални добавки и стабилизатори към техния състав.

По отношение на формата на първичните суровини, полипропиленът и полиетиленът практически не се различават - те се произвеждат главно под формата на малки топки или плочи, които в допълнение към техния състав могат да се различават само по размер. Само след това чрез топене или пресоване от тях се произвеждат различни продукти: водопроводи, контейнери и опаковки, корпуси на лодки и много други.

След процеса на полимеризация полиетиленът е твърд материал с необичайна тактилна повърхност, сякаш покрита с малък слой восък. Поради ниските си показатели за плътност, той е по-лек от водата и има високи характеристики:

• вискозитет;
• гъвкавост;
• еластичност.

Полиетиленът е отличен диелектрик, устойчив на радиоактивно излъчване. Този показател е най-високият сред всички подобни полимери. Физиологично материалът е абсолютно безвреден, поради което се използва широко при производството на различни продукти за съхранение или опаковане на храни. Без загуба на качество, той може да издържи на доста широк диапазон от температури: от -250 до + 90 °, в зависимост от неговата марка и производител. Температурата на самозапалване е + 350 °.

Полиетиленът е силно устойчив на редица органични и неорганични киселини, основи, солеви разтвори, минерални масла, както и на различни вещества с алкохолно съдържание. Но в същото време, подобно на полипропилена, той се страхува от контакт с мощни неорганични окислители като HNO3 и H2SO4, както и с някои халогени. Дори и леко въздействие на тези вещества води до напукване.

Полипропиленът има високи стойности на ударна якост и устойчивост на износване, водоустойчив е и издържа на множество огъвания и счупвания без загуба на качество. Материалът е физиологично безвреден, поради което продуктите от него са подходящи за съхранение на храна и питейна вода. Той е без мирис, не потъва във вода, не отделя дим при запалване, но се топи на капчици.

Халогените, различни окислителни газове и окислители с висока концентрация, като HNO3 и H2SO4, влияят неблагоприятно върху целостта на полипропиленовите продукти. Самозапалване при + 350 °. Като цяло химическата устойчивост на полипропилена при същия температурен режим е почти същата като тази на полиетилена.

Полиетиленът се получава чрез полимеризация на етиленов газ при високо или ниско налягане. Материалът, произведен под високо налягане, се нарича полиетилен с ниска плътност (LDPE) и се полимеризира в тръбен реактор или специален автоклав. Полиетиленът с ниско налягане с висока плътност (HDPE) се произвежда с помощта на газова фаза или сложни органометални катализатори.

Суровината за производството на полипропилен (пропиленов газ) се извлича чрез рафиниране на петролни продукти. Изолираната по този метод фракция, съдържаща приблизително 80% от необходимия газ, се пречиства допълнително от излишната влага, кислород, въглерод и други примеси. Резултатът е пропиленов газ с висока концентрация: 99-100%. След това с помощта на специални катализатори газообразното вещество се полимеризира при средно налягане в специална течна мономерна среда. Етиленовият газ често се използва като съполимер.

Полипропиленът, подобно на хлорирания PVC (поливинилхлорид), се използва активно в производството на водопроводни тръби, както и като изолация на електрически кабели и проводници. Поради своята устойчивост на йонизиращи лъчения, полипропиленовите продукти намират широко приложение в медицината и ядрената индустрия. Полиетиленът, особено полиетиленът с високо налягане, е по-малко издръжлив. Затова по-често се използва при производството на различни контейнери (PET), брезенти, опаковъчни материали, топлоизолационни влакна.

Изборът на материал ще зависи от вида на конкретния продукт и неговото предназначение. Полипропиленът е по-лек, продуктите, направени от него, изглеждат по-представителни, по-малко податливи на замърсяване и по-лесни за почистване от полиетилена. Но поради високата цена на суровините, цената на производството на полипропиленови продукти е с порядък по-висока. Например, със същите експлоатационни характеристики, полиетиленовата опаковка е почти половината от цената.