Лекции по "Строительству"

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Июля 2013 в 18:36, курс лекций

Описание работы

Полипропилен - это пластический белый полимер с химической формулой C3H6. В промышленности полипропилен получают путем полимеризации пропилена. Полипропилен обладает рядом уникальных свойств, привлекающих внимание многих исследователей.

Содержание работы

1. СВОЙСТВА ПОЛИПРОПИЛЕНА
2.Химические свойства поливинилхлорида
3. Полиэтилен (ПЭ) : физико-химические и потребительские свойства, структура потребления, области применения полиэтилена

Файлы: 1 файл

Свойства полипропилена.doc

— 158.00 Кб (Скачать файл)

1. Свойства полипропилена


Полипропилен - это пластический белый полимер  с химической формулой C3H6. В промышленности полипропилен получают путем полимеризации пропилена.

Полипропилен  обладает рядом уникальных свойств, привлекающих внимание многих исследователей:

  • высокая прочность
  • низкая плотность
  • устойчивость к ударам и многократным изгибам
  • хорошая износостойкость, повышающаяся с ростом молекулярной массы
  • отличная электроизоляция
  • высокая химическая стойкость
  • низкая паро- и газопроницаемость
  • при высоких температурах стойкость к щелочам, кислотам, растворам солей, растительным и минеральным маслам
  • при комнатной температуре не растворимость в растворителях - органических
  • растворимость только в ароматических и хлорированных углеводородах (при высокой температуре)
  • высокая водостойкость
  • практическая прозрачность в тонких пленках
  • легко перерабатываемый
  • хорошее смешивание с красителями
  • легко хлорируется
  • легко кристаллизуется
  • физиологически безвреден
  • отличная свариваемость

Все производные  из полипропилена не боятся кипячения  и стерилизации паром, выдерживая максимальную температуру в 120- 140 градусов без  каких-либо изменений механических свойств и формы.

У полипропилена высокая  чувствительность к кислороду и  свету, однако эту чувствительность можно снизить путем введение стабилизаторов. Полипропилен обладает невысокой морозостойкостью, но ее можно повысить введя звенья этилена  в макромолекулу полипропилена (изотактического) (в процессе сополимеризации этилена с пропиленом). Полипропилен тяжело склеивается, имеет низкую погодостойкость.

Внимание! Не давайте контактировать полипропилену с медью, так как из-за внутренних напряжений могут образоваться трещины. Полипропилен легко воспламеняется, образуя при этом капли. Горит полипропилен светлым пламенем с голубой сердцевиной, выделяя резкий запах парафина.

Основные свойства полипропилена

ГОСТ

26996-86

Плотность, кг/м3

900-910

Плотность насыпания, кг/м3

440-520

Водопоглощение за 24 ч., %

от 0,01 до 0,03

Формная линейная усадка, %

от 1 до 2,5

Температура для плавления, °С

160-168

Тепловая стойкость при нагрузке в 46 Н/см2, °С

140-145

Температура хрупкости, °С

от +5 до -15

Коэффициент расширения - линейного (от 30 до 100 °С), 1/°

(1,1-1,8)·10-4

Удельная тепловая емкость (при 20 °С), кДж/кг·°С

1,93

Коэффициент теплопроводности, Вт/м·°С

от 0,16 до 0,22

Предел текучести во время растяжения ППНД

30-38

Разрушающее напряжение во время растяжения

24,5-39

Удлинение относительное  при разрыве (марки 21003, 21007, 21012, 21015, 21020, 21030), %

200-1000

Модуль упругости во время изгиба

1220-1670

Твердость (по Роквеллу), ?

50-70

Удельное электрическое  объемное сопротивление, Ом·см

1016-1018

Max температура во время  длительной эксплуатации изделий  (без нагрузки), °С

100-110

Вязкость ударная (по Изоду с надрезом) при 0 °С, кДж/м2

3-5

Вязкость ударная (по Изоду с надрезом) при - 20 °С, кДж/м2

2-3

Тангенс угла потерь (диэлектрических) при частоте 50 Гц (марки 01003, 01005, 01010, 01020), не более

5·10-4

Проницаемость (диэлектрическая) при частоте 50 Гц (марки 01003, 01005, 01010, 01020), не более

2,4

Прочность электрическая (толщин образца два мм) при переменном напряжении (марки 01003, 01005, 01010, 01020), не менее  кВ/мм

25

Кислородный индекс, %

от 25,5 до 27,5

Огнестойкость - толщина  образца 0,8 миллиметров

категория ПВ-2

Огнестойкость - толщина образца 1,6 миллиметров

категория ПВ-0


В зависимости  от содержания изотактической части  и молекулярного веса полипропилена, его свойства могут меняться в  достаточно широких пределах. Наибольший интерес для промышленности представляет полипропилен, имеющий молекулярный вес 80000—200000 и содержание изотактической части 80—98 процентов.

информер

Полимер

Ноя.12

%

ПЭВД (PELD)

62963

-2.94

ПЭНД (PEHD)

77745

-13.61

ПП (PP)

70851

+0.18

ПС (PS)

78106

+2.32

ПВХ-С (PVC-S)

49274

+0.52

ПЭТ (PET)

64417

-0.13



Каталог продукции из поливинилхлорида в Москве: трубы и комплектующие, двери и ворота из ПВХ, заборы.


2.Химические свойства поливинилхлорида

По своему химическому составу поливинилхлорид  относится к группе термопластов, для которых характерно быстрое  снижение механических свойств при  повышении температуры, обусловленное линейным строением молекул полимера и их малой связью друг с другом, снижающейся при нагревании. Такое строение обуславливает сильную зависимость свойств поливинилхлорида от температуры.

По своему химическому составу ПВХ состоит  из элементов углерода, водорода и хлора. Устойчив к воздействию большинства химических реагентов. Ниже приведен сокращенный вариант таблицы устойчивости ПВХ к воздействию различных химических веществ. Полностью таблица приводится в техническом руководстве всех производителей профильных систем из ПВХ.

 

Таблица устойчивости ПВХ к воздействию  различных химических веществ

Вещество

Концентрация, %

При t, °C

Группа 1. Высокая сопротивляемость

Азотная кислота

10

60

Аммиак, водный раствор

конц.

40

Дизельное топливо

 

20

Машинное масло

 

60

Муравьиная  кислота

100 
10

40 
60

Натровый  щелок

10 
40

60 
60

Оливковое масло

 

60

Перманганат калия

насыщенный, 20 °C

60

Серная  кислота

10 
96

60 
60

Скипидар

 

20

Соляная кислота

10 
35

60 
60

Хлорид  натрия

10

60

Этанол

 

40

Группа 2. Слабая сопротивляемость

Уксусная  кислота

100

20

Царская водка

 

40

Группа 3. Отсутствие сопротивляемости

Анилин

 

20

Бензол

 

20

Бензино-бензоловая смесь

 

20

Диэтилэфир

 

20

Крезол-М

 

20

Ксилол

 

20

Толуол

 

20


 

ПВХ относится  к той небольшой группе полимеров, которые производятся не полностью на основе нефти. В качестве сырья для его производства используется добываемый из нефти этилен (43%) и хлор (57%), добываемый из поваренной соли.

Из каменной соли посредством электролиза хлористого натрия получается хлор. Из нефти получается этилен. Этилен и хлор вступают в реакцию с образованием дихлорэтана, из которого в результате последующей реакции образуется винилхлорид. Винилхлорид превращается посредством полимеризации в поливинилхлорид.

3. Полиэтилен (ПЭ) : физико-химические и потребительские свойства, структура потребления, области применения полиэтилена

Тема: Сырье

Полиолефины представляют собой самый распространенный тип полимеров получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации непредельных углеводородов (этилена, пропилена, бутилена и других альфа-олефинов). Около 50% производимого в мире этилена используется для получения полиэтилена.  
 
Химическая структура молекулы полиэтилена проста и представляет собою цепочку атомов углерода, к каждому из которых присоединены две молекулы водорода.  
 
Полиэтилен (ПЭ) [–СН2-СН2–]n существует в двух модификациях, отличающихся по структуре, а значит, и по свойствам. Обе модификации получаются из этилена СН2=СН2. В одной из форм мономеры связаны в линейные цепи со степенью полимеризации (СП) обычно 5000 и более; в другой – разветвления из 4-6 углеродных атомов присоединены к основной цепи случайным способом. Линейные полиэтилены производятся с использованием особых катализаторов, полимеризация протекает при умеренных температурах (до 150 0С) и давлениях (до 20 атм.).  
 
Полиэтилен — термопластичный полимер, непрозрачен в толстом слое, кристаллизуется в диапазоне температур от минус 60 °С до минус 369 °С; не смачивается водой, при комнатной температуре не растворяется в органических растворителях, при температуре выше 80 °С сначала набухает, а затем растворяется в ароматических углеводородах и их галогенопроизводных; ПЭ устойчив к действию водных растворов солей, кислот, щелочей, но при температурах выше 60 °С серная и азотная кислоты быстро его разрушают. Кратковременная обработка ПЭ окислителем (например, хромовой смесью) приводит к окислению поверхности и смачиванию ее водой, полярными жидкостями и клеями. В этом случае изделия из ПЭ можно склеивать.  
 
Этилен может быть полимеризован несколькими способами, в зависимости от этого полиэтилен разделяют на: полиэтилен высокого давления (ПЭВД) или низкой плотности (ПЭНП); полиэтилен низкого давления (ПЭНД) или высокой плотности (ПЭВП); а также еще на линейный полиэтилен.  
 
 
Сравнительная характеристика полиэтилена высокого и низкого давления (ПЭВД и ПЭНД)

Полиэтилен

Мол. масса

Плотность, г/м3

Температура плавлени, 0С

Модуль упругости, МПа

Vраст., МПа

Относ. удлинение, %

Низкой плотности (высокого давления)

50-800 тыс.

0,913-0,914

102-105

100-200

7-17

100-800

Высокой плотности (низкого давления)

50 тыс.-3*10^6

0,919-0,973

125-137

400-1250

15-45

100-1200


 
мало изменяются с изменением частоты  электрического поля, температуры в  пределах от минус 80 °С до 100 °С и влажности. Однако остатки катализатора в ПЭВП повышают тангенс угла диэлектрических потерь, особенно при изменении температуры, что приводит к некоторому ухудшению изоляционных свойств.  
 
 
Полиэтилен ПНД (высокой плотности) применяется преимущественно для выпуска тары и упаковки. За рубежом примерно третья часть выпускаемого полимера используется для изготовления контейнеров выдувным формованием (емкости для пищевых продуктов, парфюмерно-косметических товаров, автомобильных и бытовых химикатов, топливных баков и бочек). При этом стоит отметить, что по сравнению с другими областями, опережающими темпами растет использование ПЭНД для производства упаковочных пленок. ПЭ НД находит также применение в производстве труб и деталей трубопроводов, где используются такие достоинства материала как долговечность (срок службы — 50 лет), простота стыковой сварки, дешевизна (в среднем на 30% ниже по сравнению с металлическими трубами).  
 
 
 
Полиэтилен ПВД (низкой плотности) используется в основном в производстве пищевых, технических, сельскохозяйственных пленок и для изоляции трубопроводов. В последние годы за рубежом наиболее активно растет объем потребления и производства линейного полиэтилена низкой плотности, который в ряде зарубежных стран в значительной степени вытеснил из основных сегментов рынка (производство пленок) ПЭНП.  
 
Примеры применения 
 
Упаковка. Контейнеры (в том числе для пищевых продуктов), производство трубопроводов и фасонных частей к ним ,емкости для воды


Информация о работе Лекции по "Строительству"