Физические и химические показатели полипропилена. Стойкость к ультрафиолету

Устойчивость к ультрафиолетовому излучению. Пожалуй, единственное слабое место полипропилена — это его достаточно низкая устойчивость к ультрафиолету. Немодифицированный полипропилен достаточно прозрачен и просвечивается насквозь. Этот факт является, пожалуй, единственным ограничением для широкого распространения полипропилена, например, в производстве одежды, где устойчивость к солнечному излучению — один из важных критериев. Слабая устойчивость полипропилена к УФ излучению, как и у многих других синтетических полимеров, объясняется химической структурой молекул. Дело в том, что некоторые атомы углерода в макромолекулах полипропилена являются свободными, и ультрафиолетовые лучи взаимодействуют с этими связями, формируя свободные радикалы. И эти радикалы затем вступают в реакции с кислородом, находящимся в атмосфере, образуя карбонильные группы в главной цепи, что приводит на физическом уровне к обесцвечиванию и растрескиванию поверхности, а в некоторых случаях и её разрушению.

Некоторые полипропиленовые изделия таким образом могут легко повреждаться, например, трением, ведь из-за ультрафиолетовой деградации (а именно этот процесс мы и описывали в предыдущем абзаце) структура полипропилена уже оказалась ослаблена. В этом отношении ещё менее устойчивыми к ультрафиолету являются волокна арамидной группы — например, кевларовые, которые обязательно нужно защищать от вредного воздействия солнечного света. Что же касается полипропилена, то существенно повысить его УФ-стойкость (или в английских источниках — UV-resistance) можно при помощи стабилизирующих добавок. Хороший эффект даёт связывание молекул полипропилена при помощи молекул этилена, в результате процесса блок-сополимеризации и рандом-сополимеризации. Молекулы этилена связывают свободные атомы углерода в структуре полипропиленовых молекул и создают значительно более устойчивые к УФ-излучению материалы — PP-B (блок-сополимер полипропилена), PP-R (рандом-сополимер полипропилена) и PP-RCT (термостабилизированный рандом-сополимер).

Конечно, изделия из PP-B, PP-R и PP-RCT также нуждаются в некоторой защите от солнечного излучения, но всё же здесь наблюдается значительно более высокая УФ-стойкость, и, если избегать прямого воздействия солнечных лучей, то, например, трубы из PP-R или PP-RCT прослужат значительно дольше труб из гомополимера PP-H или из HDPE, LDPE и других разновидностей полипропилена. При этом полностью решить проблему проникновения света во внутреннюю часть трубы позволяет армирование алюминиевой лентой, которая абсолютно непроницаема для ультрафиолета. Современные полипропиленовые трубы из PP-R и PP-RCT значительно более устойчивы к УФ, чем трубы из PP-H и таким образом, благодаря сополимеризации полипропилена удалось избавиться от, пожалуй, самой проблемной особенности этого материала, устранив это слабое место. Теперь о других качествах этого материала, которые на самом деле не менее важны для определения качества полипропиленовых труб и других изделий.