Полиэтилен и полипропилен, в чем разница – сравнение полимеров
Полиэтилен и полипропилен – наиболее востребованные разновидности полимерных материалов, которые интенсивно применяют в промышленности, сельскохозяйственной деятельности и бытовых условиях. Эти полимеры отличаются уникальной структурой, практически не имеющей аналогов. Но чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант, нужно знать, для каких целей предназначен полиэтилен и полипропилен, в чем разница между двумя полимерами.
Полиэтилен и полипропилен — что это такое
Полиэтилен — один из наиболее востребованных видов пластика. Этот полимерный материал характеризуется прозрачностью, повышенной гибкостью, стойкостью к деформациям, химическим воздействиям.
Где и для каких целей используют полиэтилен:
- промышленность, медицина, сельское хозяйство;
- изготовление протезов, санитарно-технических товаров;
- производство деталей для автомобилей, электронной, бытовой техники;
- изготовление разделочных досок, рабочих столов;
- облицовка оснований, подвергающихся чрезмерным нагрузкам.
Полипропилен — также достаточно популярная разновидность пластика, отличающегося высокими прочностными показателями, повышенной стойкость к негативному воздействию ультрафиолета.
Полипропилен отличается достаточно высокой прочностью, устойчивостью к ультрафиолетовому излучению
Где и для каких целей используют полипропилен:
- строительство, электроника, машиностроение;
- изготовление гальванических линий, пищевого оборудования, емкостей различного объема, текстиля, труб, контейнеров, кессонов;
- производство мебели для медицинских центров, лабораторий;
- изготовление плит для вырубки кожи.
Важно: Рассматриваемые полимеры востребованы во многих производственных сферах и быту. Но при выборе изделий из полипропилена и полиэтилена нужно знать, в чем разница между этими материалами, их целевое назначение.
Состав и общие свойства
Как правило, основным компонентом полиэтилена (C2H4) является этилен, полипропилена (C3H6) — соответственно пропилен.
Общие технико-эксплуатационные характеристики полиэтилена и полипропилена:
- механическая прочность – похожие прочностные показатели на разрыв, ударная вязкость;
- термопластичность – оба полимера плавятся при воздействии высокой температуры;
- химическая устойчивость — полиэтилен и полипропилен характеризуются стойкостью к воде, кислотам, щелочам и прочим агрессивным жидкостям, при этом растворяются в бензине и многих других органических растворителей;
- электроизоляционные свойства – полиэтилен и полипропилен не пропускают электроток.
К сведению: Рассматриваемые полимерные материалы относят к особым соединениям – алкенам. Твердую структуру они получают после полимеризации газообразных веществ.
Полиэтилен
Полиэтилен после полимеризации обретает твердую структуру и поверхность, необычную на ощупь, напоминающую восковое покрытие. Он легче воды, отличается высокой гибкостью, вязкостью и эластичностью.
Полиэтилен – хороший диэлектрик, характеризуется повышенной стойкостью к радиоактивным излучениям. Полимер абсолютно безвреден для человека, поэтому из него производят упаковку для продуктов питания.
Температурные пределы для эксплуатации полиэтилена – от -250°С до +90°С. Самовоспламенение этого типа полимера происходит при температуре +350°С.
Пропилен
Полипропилен отличается повышенной ударной вязкостью, водонепроницаемостью, устойчивостью к износу. Изделия из этого алкена выдерживают многократные нагрузки на излом и изгиб, при этом сохраняют свою первоначальную структуру и внешний вид.
Полипропилен также не представляет вреда здоровью человека, поэтому из него изготавливают пакеты для пищевых продуктов и тару для питьевой воды. Материал легкий, в воде не тонет, без запаха, при возгорании плавится без выделения дыма.
Основные отличия
Полипропилен и полиэтилен – два достаточно похожих по своим технико-эксплуатационным характеристикам пластика. Но разница между ними все-таки есть. В первую очередь это плотность, теплостойкость и устойчивость к химическим веществам, упругость.
Сравнительная таблица
Разобраться в разнице между полипропиленом и полиэтиленом поможет таблица.
| Полиэтилен | Полипропилен |
| 1. Условия полимеризации | |
| Синтезируют под низким и высоким давлением | Синтезируют исключительно в присутствии катализатора Циглера – Натты под низким давлением – до 4 МПа |
| 2. Температура плавления полимеров | |
| до +140°С | до +180°С |
| 3. Эластичность | |
| более эластичный и гибкий материал | более прочный, но хрупкий полимер |
| 4. Морозостойкость | |
| выдерживает отрицательные температуры – до -50°С | критический температурный показатель для пластика – до -5°С |
Полипропилен легче полиэтилена, имеет более плотную гладкую поверхность, стойкий к загрязнениям, проще отмывается. Между материалами довольно ощутимая разница в цене — полипропилен примерно на 50% дороже полиэтилена.
Особенности производства, типы
Есть разница и в производстве. Изготовление полиэтилена основано на полимеризации газообразного компонента этилена с использованием низкого либо высокого давления.
При использовании низкого давления получают полиэтилен высокой плотности HDPE. В производственном процессе ПНД задействуются металлоорганические катализаторы либо газовая фаза.
Под высоким давлением получают полиэтилен низкой плотности LDPE. Производство твердого полимера осуществляется в специализированных автоклавах либо трубчатом реакторе.
При изготовлении полипропилена используют газ пропилен, который добывают в процессе переработки нефтяных продуктов. В выделяемой фракции содержится порядка 80% компонента пропиленового газа. Его предварительно очищают от углерода, кислорода, влаги и прочих примесей, чтобы получить максимально чистый газ, с концентрацией пропилена 99-100%.
Впоследствии газообразный пропилен подвергают полимеризации в специализированных катализаторах под низким давлением в среде жидкого мономера (полиолефины).
Сферы применения и преимущества каждого материала
У каждого из рассматриваемых аленов есть свои структурные особенности, разница в применении, плюсы и минусы в эксплуатации, которые рекомендуется учитывать при выборе оптимального варианта.
Преимущества полипропилена:
- повышенная гигиеничность – полипропиленовые пакеты не пропускают воздух, не впитывают никакие запахи;
- стойкость к ультрафиолету – мешки из полипропилена не выгорают при воздействии солнечных лучей, а их структура не нарушается даже при продолжительном хранении под обычным навесом на открытом воздухе;
- высокая прочность – полиэтиленовые пакеты устойчивы к проколам, на разрыв;
- температурная стойкость – при нагревании не утрачивает свою форму и первоначальные эксплуатационные показатели;
- компактность и легкость – полиэтиленовые мешки очень легкие и не требуют много места для перевозки и хранения.
Полипропилен активно применяют в качестве сырья компании-производители труб, предназначенных для обустройства систем водоснабжения, канализации. Этот полимер востребован в атомной промышленности и медицинской сфере. Из него изготавливают изоляционные покрытия для электрических проводов и кабелей.
Преимущества полиэтилена:
- экологическая безопасность – полиэтиленовые пакеты перерабатывают для повторной эксплуатации;
- прочность – полиэтиленовые мешки устойчивы на разрыв и проколам;
- эластичность и гибкость – пакеты из полиэтилена при значительной нагрузке не лопаются, а растягиваются;
- коррозионная стойкость – полиэтилен не подвержен негативному воздействию влаги, коррозионным процессам и гниению;
- водонепроницаемость – материал не пропускает жидкости.
Менее прочный полиэтилен, особенно полимеризированный под высоким давлением, чаще всего используют в качестве сырья для производства тары разного объема, мешков и пакетов, брезента и термоизоляционных волокон.
Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы: эксплуатационные различия
Наиболее значительная разница между трубами из полиэтилена и полипропилена заключается в их монтаже. Для соединения полиэтиленовых труб используют фланцы, фитинги, специальное сварочное оборудование. Запрещено использовать паяльник.
Для соединения полипропиленовых труб применяют муфты и сварку. Недостаток изделий – высокий коэффициент температурного расширения. Поэтому трубы из полипропилена часто провисают в системах отопления и горячего водоснабжения. У сшитого полиэтилена этот недостаток отсутствует.
Пленка из полиэтилена и полипропилена: в чем отличия
Пленки из полипропилена и полиэтилена имеют между собой небольшую разницу:
- упаковочные изделия из полиэтилена стоят в 1,5 раза дешевле таких же упаковок из полипропилена;
- глянцевая поверхность полипропиленовых изделий в отличие от полиэтиленовых имеет более презентабельный внешний вид;
- полиэтилен устойчив к отрицательным температурам, а полипропилен становится хрупким.
Также стоит отметить разницу в практичности. Полипропиленовая пленка в отличие от полиэтиленового аналога более стойкая к погрузочно-разгрузочным воздействиям, меньше мнется, не теряет свой первоначальный вид более продолжительный период.
Пластмасса из полипропилена или полиэтилена: что прочнее
Есть разница и в прочности. Пластмассовые изделия характеризуются продолжительным сроком эксплуатации и доступной стоимостью. В процессе синтезирования полиэтилена при низких показателях давления изготавливают разную посуду, трубы и прочие предметы.
Полиэтилен, синтезированный под высоким давлением, менее прочный, поэтому его используют при производстве брезента и ПЭТ.
Полипропилен стойкий на изгиб, устойчив к воздействию растворителей, не боится жары, но не переносит морозы. Этот полимер используют в производстве волокна (синтетики), болоньевой одежды и упаковочных материалов.
Полипропилен или полиэтилен: что выбрать
Выбор полимерного материала зависит от конкретного вида изделия, целевого назначения, разницы в характеристиках.
Предметы из полипропилена в отличие от полиэтиленовых аналогов имеют презентабельный вид, меньшую массу, более устойчивы к различным загрязнениям, за ними легче ухаживать. Но есть существенная разница в цене, полипропилен примерно в 1,5 раза дороже полиэтилена.
Полипропиленовые пакеты меньше мнутся при загрузке и выгрузке товаров, долго сохраняют свой внешний вид, но становятся хрупкими на морозе. Полиэтилен имеет менее презентабельный вид, но устойчив к отрицательным температурам.
Заключение
Полипропилен и полиэтилен востребованы во многих сферах деятельности человека. Но для максимально эффективного применения важно знать структуру, технико-эксплуатационные показатели, целевое назначение, а также разницу между ними. Каждый из полимеров имеет свои плюсы и минусы, которые стоит учитывать при выборе определенного материала.
