Физические и химические свойства полипропилена. Другие свойства. Часть 3

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.

Электропроводность. Полипропилен — один из лучших диэлектриков, однако его использование в качестве проводной и кабельной изоляции не столь широко, как, например, сшитого полиэтилена (более распространённого на западе), однако уже освоен выпуск так называемой пеноизоляции из полипропилена, которая заполняет требуемое пространство. Вообще же отличные электроизоляционные свойства полипропилена позволяют этому материалу успешно конкурировать с полиэтиленами и ПВХ в таких сферах, как приборостроение и машиностроение, а также трубопроводная индустрия. Полипропиленовые трубы исключают появление блуждающих токов в трубопроводных системах и обеспечивают безопасность их эксплуатации и долговечность систем, поскольку блуждающие токи оказывают негативное влияние и на целостность трубопроводной системы, постепенно разрушая её, и на здоровье человека. Регулярное поражение даже небольшими зарядами разных типов блуждающих токов приводит к тому, что страдает сердечно-сосудистая система и человек через некоторое время может получить инфаркт. Полипропиленовая изоляция позволяет избежать этих проблем.

Экологичность. Мало какой материал, даже среди полимерных, может сравниться по гигиеничности с полипропиленом, причём не только гомополимером PP-H, но и сополимерами PP-B, PP-R и PP-RCT. Экологичность полипропилена — одно из основных эксплуатационных свойств этого материала, благодаря которому полипропилен активно завоёвывает новые рынки и вытесняет такие материалы, как, например, ПВХ, из бытового и промышленного использования. Полипропиленовая посуда, игрушки, медицинское оборудование — этот список можно продолжать долго, но понятно, что то же медицинское оборудование может изготавливаться только из абсолютно гигиеничного материала, поэтому в его производстве используются полипропилен и полиэтилен, а не поливинилхлорид.

Во многом высокая экологичность полипропилена объясняется его инертностью к различным химическим соединениям, включая агрессивные кислоты и щелочи, бытовые и промышленные растворители и многое другое. Не вступая в реакции с подавляющим большинством веществ и сред, полипропилен остаётся столь же чистым, при этом материал абсолютно не токсичен и сам по себе. Это позволяет активно использовать любые разновидности полипропилена и в производстве труб как для бытового, так и для промышленного назначения. Полипропиленовые трубы применяются для питьевого водоснабжения, в пищевой и фармацевтической отрасли для транспортировки различных лекарственных и пищевых сред. Благодаря инертности и нетоксичности материала полипропиленовые трубы можно применять для транспортировки самых чистых сред и совершенно безопасно.

Шумоизоляция. Полипропилен обладает отличными звукоизоляционными свойствами, поэтому использование полипропиленовых труб позволяет обеспечить очень хорошую изоляцию не только на бытовом, но и на промышленном уровне, а также там, где это необходимо (муниципальные, медицинские и другие учреждения).

Гладкость. Полипропилен имеет минимальный коэффициент шероховатости, выгодно отличающий его, например, от поливинилхлорида. Результаты исследований показали, что одни и те же изделия, выполненные из полипропилена и поливинилхлорида, весьма различны по степени износостойкости и своим гигиеническим свойствам. И полипропилен в этом отношении выигрывает весьма значительно. Отличная износостойкость полипропилена, неподверженность его биологическим воздействиям во многом объясняется исключительной гладкостью материала, и данное качество позволяет полипропиленовым изделиям (в том числе, конечно, и трубам) максимально длительное время сохранять все свои эксплуатационные качества.