Где используют полиэтилен и полипропилен. Разница между полиэтиленом и полипропиленом

Два схожих полимерных материала, которые конкурируют друг с другом на мировом рынке. И свойства, и их сфера применения очень близка. Однако различия все-таки существуют, потому в этой статье мы поможем разобраться, чем отличаются полиэтилен и полипропилен.

Общие свойства полиэтилена и полипропилена

Начнем с того, что объединяет эти два материала.

• Термопластичность. Оба материала под воздействием температуры размягчаются и плавятся, что обеспечивает возможность применения соответствующих технологий: литье, экструзия и т.п.
• Механическая прочность. РР и РЕ имеют схожие показатели прочности на разрыв, а также ударной вязкости. При этом полипропилен гораздо ближе по свойствам к полиэтилену низкого давления.
• Электроизоляционные свойства. Оба материала не проводят электрический ток, а за счет своей пластичности могут эффективно применяться в качестве гибкой изоляции проводов.
• Химическая устойчивость. Полиэтилен и полипропилен устойчивы к воздействию воды, а также агрессивных сред (щелочей, кислот). Однако оба материала растворяются под воздействием многих органических растворителей, включая бензин.

Основные отличия полиэтилена и полипропилена

• Полипропилен синтезируют только при низком давлении (до 4 МПа), и только в присутствии катализатора Циглера - Натты. Полиэтилен же может синтезироваться при таких условиях (будет получен ПЭ низкого давления) либо при высоком давлении (будет получен менее прочный ПЭ высокого давления). Соответственно, отличий между РР и РЕ высокого давления намного больше, чем между РЕ низкого давления.
• Полипропилен легче: материал имеет вес как минимум на 0,04 г/куб. см. меньше по сравнению с самой легкой маркой полиэтилена.
• Полипропилен имеет более высокую температуру плавления, до 180 градусов, в то время как полиэтилен плавится уже при 140 градусах.
• Полипропилен формирует более гладкую и плотную поверхность, потому более устойчив к загрязнениям и легче отмывается по сравнению с ПЭ.
• Полиэтилен более эластичен. Полипропилен более прочный, но и хрупкий материал, в то время как полиэтилен обеспечивает увеличенную гибкость.
• Полиэтилен имеет гораздо более высокую морозостойкость, выдерживая температуры до -50 градусов, в то время как для полипропилена критичной является температура -5 градусов.
• Цена: полипропилен - это более дорогой полимер . Сырье стоит дороже, и по стоимости может быть сопоставимо разве что с лучшими маркам полиэтилена низкого давления.

Итоги: каждый полимер - хорошее решение для своих задач

Каждый из материалов имеет свою сферу применения и свои преимущества, которыми нужно пользоваться.

В чем отличия между полипропиленовыми, полиэтиленовыми и пластиковыми трубами? В обиходе неспециалисты обычно все трубы, из различных полимеров, называют «пластиковыми » и, как ни странно, это правильно. Однако, изготовленные из различных материалов трубы значительно различаются по свойствам и, следовательно, по области применения:

1. Пластиком или пластмассой можно назвать любой полимер природного или искусственного происхождения и если следовать этому принципу, то даже резиновый шланг - это пластиковая труба. Существует множество пластмасс, из которых изготавливают трубы - поливинилхлорид, полистирол и т.п., но в строительстве для прокладки коммуникаций наибольшее применение нашли полиэтиленовые и полипропиленовые изделия .

2. Полиэтилен от полипропилена отличается несколько более низким максимальным давлением и температурой , его обычно применяют только для прокладки водопровода и канализации, зато большей гибкостью, что позволяет уменьшить количество стыков при укладке.

3. Полипропилен более жесткий , но выдерживает более высокое давление и температуру, трубами, изготовленными из него, можно прокладывать отопление и горячую воду.

На этом различия не заканчиваются, «таки есть одна маленькая большая разница» - есть полиэтилен, который не совсем полиэтилен, также как и есть не совсем полностью полиэтиленовые трубы.

Рассказываю о них:

4. Существуют трубы из «сшитого» полиэтилена .
В процессе изготовления он подвергается специальной обработке и меняет свои свойства. Такой материал имеет почти одинаковые с полипропиленом свойства и трубы из него применяются там же, где и полипропиленовые. Но он имеет и недостаток - его нельзя сваривать , соединения делают с помощью специальных вставок и использования уплотнений или клеев.

5. Из «сшитого» полиэтилена изготавливают и металлопластиковые трубы .
По своей конструкции это «слоеный пирог», где между внешней и внутренней пластиковой оболочкой вклеен рукав из алюминиевой фольги . Такие трубы выдерживают еще более высокие давления и температуры. Кроме того, они не расширяются так сильно, как выполненные из однородного материала под воздействием перепадов температуры и давления, и идеально подходят для монтажа отопления. Но их также нельзя сварить.

С основными различиями мы разобрались, но это не значит, что любую полипропиленовую трубу можно монтировать в качестве стояка отопления - иногда бывают разновидности, которые не рассчитаны на большие нагрузки или нагрев. В любом конкретном случае нужно внимательно соотнести характеристики конкретной марки трубы и условия, в которых она будет работать . Иначе есть возможность устроить в вашем доме небольшой бассейн или даже каток в зимнее время из-за ее разрыва.

Полиэтилен (PE) и полипропилен (PP) - распространенные полимерные материалы, востребованные в промышленности. Их применяют для изготовления пластмассы, тары, труб, упаковочных и термоизоляционного волокна и т. д.

Между полимерами немало схожих свойств:

• Долговечность - сохраняют внешний вид при воздействиях.
• Универсальность - размягчаются при нагревании, что дает возможность применять их в разных сферах.
• Удобством в эксплуатации - имеют низкую массу.
• Практичность - не подвергаются воздействию воды, кислорода и солей.
• Электроизоляция - не проводят электрический ток.

Полиэтиленовая (слева) и полипропиленовая (справа) гранулы

Отличие полипропилена от полиэтилена

Полипропилен и полиэтилен широко применяются в промышленности и часто потребителю они кажутся одинаковыми. Но, полимеры имеют немало отличий.

Чем отличается полипропилен от полиэтилена:

• Легкостью - PP весит на 0,04 г/куб. см. меньше.
• Температурой плавления - полипропилен плавится при 180 градусов С, а полиэтилен - при 140 градусов С.
• Уходом - продукция из PP практически не подвержена загрязнениям и легко отмываются.
• Методами синтезирования - полиэтилен изготавливает при любых условиях, а полипропилен - при низком давлении.
• Затратами - изготовление продукции из полипропилена обходится дороже, чем производство полиэтилена из-за дороговизны сырья.

Чем отличается полиэтилен от полипропилена:

Эластичностью - полиэтилен более гибкий, а полипропилен - хрупкий.

• Морозостойкостью - PE не утрачивает свойства при температуре до -50 градусов С, а для PP разрушается при -5 градусов С.
• Легкостью - за счет небольшого веса полиэтилен пригоден при изготовлении пленок, упаковки, труб и изоляционных изделий.
• Отсутствием токсичности - при нагреве PE токсины улетучиваются.

Пленка из полиэтилена и полипропилена: отличия

Пленка из PP и PE используется для сохранности хрупких товаров и имеет несколько отличий:

• Экономичность - при равных параметрах с аналогом полиэтиленовая упаковка дешевле на 50%.
• Презентабельность - глянцевая пленка из PP выглядит гораздо привлекательнее, чем тусклая вещь из полиэтилена.
• Практичность - полипропилен менее подвержен сминанию и не теряет внешний вид из-за погрузочно-разгрузочных работ.
• Стойкость к температурам - полипропилен становится хрупким от холода, а полиэтилен переносит замораживание.

Что прочнее: пластмасса из полипропилена или полиэтилена

Продукция из пластмассы отличаются невысокой ценой и долговечностью. Трубы, посуда и прочие изделия получаются при синтезировании PE при низком давлении. Полиэтилен высокого давления менее прочный и применим при изготовлении ПЭТ и брезента.

Полиэтиленовые и полипропиленовые трубы

Полипропилен подходит для изготовления упаковки, болоньевой одежды и волокна. PP не страшна жара, растворители и изгибы. Он не токсичен, но боится ультрафиолета и мороза.

Полипропилен или полиэтилен: что лучше

Оба полимера используются в разных отраслях промышленности. В зависимости от способа синтезирования и назначения производители полимеров добиваются максимальной выгоды от полимеров.

Условия протекания синтеза сырья влияет на технические характеристики полимеров. Например, при создании давления и выборе катализатора получается продукция с разными химическими и физическими характеристиками.

На основе полипропилена создают стройматериалы и различные контейнеры. Полиэтилен высокого давления оптимален при производстве труб, а полиэтилен высокого давления - для изготовления упаковки.

04:43:38 - 25.02.2019

Что такое полипропилен?

________________

Полипропилен – это материал, который получается посредством полимеризации пропилена с использованием металлокомплексных катализаторов.

Полипропилен имеет международное название РР. Материал получают в условиях, близких к условиям производства полиэтилена низкого давления. Тип полимера и их смеси получают в зависимости от применяемого катализатора. Выпускаемый полипропилен представляет собой порошок или гранулы белого цвета. К потребителю полипропилен поступает окрашенным, стабилизированным или неокрашенным.

В настоящее время полипропилен может иметь молекулярную структуру трех основных типов: синдиотактическую, изотактическую и атактическую. Синдиотактическая и изотактическая структуры могут иметь различную степень совершенства пространственной регулярности. Стереоизомеры материала способны иметь различные физические, механические и химические свойства. Что касается атактического полипропилена, то это каучукоподобный материал, который отличается высокой текучестью, плотностью порядка 850 кг/м³, температурой плавления в районе 80 градусов Цельсия, а также отличной растворимостью в диэтиловом эфире.

Физико-механические свойства полипропилена выгодно отличаются от характеристик полиэтилена. Плотность полипропилена составляет всего 0,91 г/куб.см., что является минимальным показателем среди пластмасс. При этом материал обладает более высокой твердостью, он является стойким к истиранию, обладает более высокой термостойкостью. Полипропилен начинает размягчаться только при температуре выше 140 градусов Цельсия, а температура его плавления достигает 175 градусов. Полипропилен практически не подвержен коррозионному растрескиванию.

Среди прочих характеристик полипропилена можно выделить высокую чувствительность к кислороду и свету. Чувствительность может быть снижена благодаря введению соответствующих стабилизаторов. Поведение полипропилена во многом зависит от температуры и скорости приложения нагрузки. Значение показателей механических свойств полипропилена будет тем выше, чем ниже скорость растяжения материала. При высоких скоростях растяжения материала разрушающее напряжение будет существенно ниже предела текучести полипропилена при растяжении.

Особого внимания заслуживают химические свойства полипропилена. Материал, из которого изготавливаются хозяйственные сумки , обладает высокой химической стойкостью. Существенное влияние на него оказывают только сильные окислители. Даже концентрированная серная кислота и 30%-ная перекись водорода оказывают незначительное воздействие при комнатной температуре. К деструкции полимера приводит только продолжительный контакт с этими средами при температуре 60 градусов Цельсия.

Что касается органических растворителей, то при воздействии таковых на полипропилен при комнатной температуре наблюдается незначительное набухание материала. При температуре свыше 100 градусов Цельсия полипропилен растворяется в толуоле, бензоле и других ароматических углеводородах.

Химическая формула полипропилена

Полипропилен представляет собой водостойкий материал. Даже при длительном контакте с водой при комнатной температуре, например, на протяжении полугода, водопоглощение полипропилена не превышает 0,5%. При температуре 60 градусов Цельсия водопоглощение материала достигает всего 2%.

Что касается теплофизических свойств полипропилена, то температура плавления материала оказывается намного выше по сравнению с полиэтиленом. Следовательно, полипропилен обладает более высокой температурой плавления. Для чистого изотактического полипропилена она составляет 176 градусов Цельсия. Максимальная температура эксплуатации материала составляет 120-140 градусов Цельсия. Каждое изделие из полипропилена способно выдержать кипячение, а также может подвергаться паром без изменения механических свойств и формы.

Полипропилен обладает меньшей морозостойкостью по сравнению с полиэтиленом (другие упаковочные материалы для переезда ). Температура его хрупкости находится в границах от -5 до -15 градусов Цельсия. Чтобы повысить морозостойкость, в макромолекулу изотактического полипропилена вводят звенья этилена.

Переработка материала подразумевает формование посредством методов экструзии, пневмо- и вакуумформования, а также инжекционного, экструзионно-выдувного, инжекционно-выдувного, компрессионного формования. В отдельных случаях применяется технология литья под давлением.

Полипропиленовые мешки

В настоящее время полипропилен применяется при производстве различных пленок, в том числе и упаковочных, тары, мешков , труб, предметов домашнего обихода, деталей технической аппаратуры, нетканых материалов. Полипропилен может выступать в качестве электроизоляционного материала, материала для обустройства шумо- и виброизоляции межэтажных перекрытий в системах «плавающий пол»

ВИДЫ ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ. РАЗНИЦА МЕЖДУ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫМИ И ПОЛИПРОПИЛЕНОВЫМИ ТРУБАМИ, ТРУБАМИ ПВХ, ПОЛИБУТЕНОВЫМИ ТРУБАМИ. МАРКИРОВКА ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ.

Выбор труб для систем водоснабжения, отопления и канализации в наше время достаточно велик.
А ведь совсем недавно для этих целей использовались почти исключительно стальные и чугунные трубы. Полимерные же материалы, появились в жизни человека сравнительно недавно - в середине XX века. Все мы довольно быстро привыкли к полиэтиленовым пакетам и сумкам, пленке для парников и цветным тазикам. Несколько позже появилась одноразовая посуда, пластиковая мебель и даже чайники из пластмассы. Сегодня нам уже предлагают оконные рамы и трубы из полимеров. Но в большинстве своем, российский потребитель с сомнением верит в надежность и долговечность полимерных труб. Слишком несерьезно выглядят цветные полимерные трубы, смотанные в бухты, как лапша, по сравнению с привычными добротными толстыми и тяжелыми стальными и чугунными трубами.

Но давайте обратимся к статистике. Что же предпочитает европейский потребитель? Более 80% труб, устанавливаемых в новых или капитально ремонтируемых домах, - трубы медные и полимерные, используемые примерно в равных количествах.

Чтобы разобраться в положительных и отрицательных свойствах полимерных труб, надо начать с полимеров. В отличие от металлов и асбестоцемента полимеры - органические вещества со всеми их достоинствами и недостатками, состоящие в близком родстве с природными высокомолекулярными - древесиной, кожей и шерстью.

Полимеры имеют целый ряд достоинств:

• Они обладают универсальной химической стойкостью и не подвержены коррозии;
• Несмотря на свою легкость (их плотность в 5-8 раз ниже плотности стали), они достаточно прочные и эластичные;
• Полимеры легко перерабатываются в изделия, т.е. принимают заданную форму и хорошо окрашиваются;
• Теплопроводность полимеров значительно ниже, чем у металлов, что, в частности, снижает теплопотери при транспортировке горячих жидкостей.

Однако полимеры не лишены и существенных недостатков:

• При нагревании прочность полимеров снижается. Как и все органические вещества, они горят, а под действием ультрафиолетовых лучей стареют (делаются хрупкими и разрушаются);
• К недостаткам следует отнести и большой (в 10 раз больше, чем у стали) коэффициент температурного расширения; правда, эластичность полимеров частично компенсирует этот недостаток.

Технологи, производящие изделия из полимеров, стараются, и не без успеха, усилить их достоинства и уменьшить недостатки. Химическая промышленность во второй половине XX века освоила производство десятков полимеров, но массовое применение, в том числе и при производстве труб, нашли 5-7 главнейших из них.
Безусловными лидерами являются полиэтилен (РЕ) , полипропилен (РР) и поливинилхлорид (РУС) .
Указанные полимеры относятся к группе термопластичных. Они способны при нагревании переходить в пластично-вязкое состояние, а при охлаждении отвердевать.
Трубы из таких полимеров получают методом экструзии (выдавливания) с помощью обогреваемого шнека (пример простейшего экструдера, но только без обогрева - домашняя мясорубка). Трубы получаются с очень гладкой поверхностью (шероховатость полимерных труб примерно в 10 раз ниже, чем стальных).

Полиэтиленовые трубы

Полиэтиленовые трубы получили наибольшее распространение. Первоначально их делали из обычного полиэтилена (вспомните прозрачную полиэтиленовую пленку). Такие трубы теряли прочность при нагреве до 50-60"С и быстро старели. Их можно было использовать для подачи только холодной воды.

В 80-е гг. химики научились связывать друг с другом линейные молекулы полиэтилена - "сшивать". Такой "сшитый" полиэтилен обладает повышенной прочностью, теплостойкостью, и стойкостью к Уф-излучению. По ним допустима транспортировка воды температурой до 95"С. Получив повышенную теплостойкость, "сшитый" полиэтилен потерял способность свариваться. В маркировке изделий "сшитый" полиэтилен обозначается РЕ-Х (буква X указывает на то, что полимер "сшит"). Трубы из сшитого полиэтилена составляют более половины от общего выпуска полимерных труб.

Трубы из "сшитого" полиэтилена РЕ-Х можно использовать не только для холодного, но и горячего водоснабжения и отопления (центрального и напольного).

Полипропиленовые трубы

Полипропилен (РР) по использованию в производстве труб занимает второе место. Физико-механические и термические свойства этого полимера близки к сшитому полиэтилену, но в отличие от последнего он более жесткий. Поэтому полипропиленовые трубы выпускаются в виде мерных отрезков, что несколько менее удобно при транспортировке и требует большого количества соединительных элементов при монтаже. На крупных фирмах эта проблема решена: предлагаются разные варианты комплексных систем соединения - низкотемпературной сваркой и с помощью металлических комплектующих.

ПВХ - трубы

Поливинилхлорид (PVC) - очень широко используемый в строительстве полимер, в производстве труб идет вслед за полиэтиленом и полипропиленом. Обычно он используется в непластифицированном виде. Присутствие хлора в ПВХ вызывает настороженность экологов и ограничивает применение таких труб для водоснабжения. Положительным свойством поливинилхлорида является его пониженная горючесть и повышенная химическая стойкость по сравнению с другими полимерами. Он также менее чувствителен к УФ-излучению, поэтому основные области применения ПВХ-труб - это водосточные системы и канализация.

Полибутеновые трубы

Полибутен (РВ) - полимер, так же как полиэтилен и полипропилен, из группы полиолефинов. Биологически безвреден. Трубы из полибутена более эластичны, чем из полипропилена. Полибутен характеризуется высокими прочностными показателями, стойкостью к УФ-облучению и повышенной теплостойкостью, приближаясь в этом отношении к "сшитому" полиэтилену.

Полибутеновые трубы зарекомендовали себя в сетях горячего водоснабжения и отопления (в частности, для устройства теплых полов). При 70°С и рабочем давлении в системе 0,3 МПа гарантируется 50-летний срок службы РВ-труб. Максимальная температура эксплуатации таких труб +95°С. Как и полипропиленовые, полибутеновые трубы можно сваривать, что позволяет использовать эти трубы для внутренней разводки.

Маркировка полимерных труб

Полимерные трубы маркируют по виду полимера (РЕ , РЕ-Х , РР и т.п.), по наружному диаметру и номинальному давлению (PN).
Наружные диаметры труб (в мм) для внутренней разводки представлены следующим рядом: 10; 12; 16; 25; 32; 40; 50 и т.д.
Кроме диаметра, трубы маркируются по толщине стенки.

Номинальное давление обычно выражают в барах: 1 бар = 0,1 МПа. Под номинальным давлением подразумевают постоянное внутреннее давление воды при 20°С, которое труба может безотказно выдерживать в течение 50 лет (например, PN=10, PN=12,5 или РМ=20).
Для оценки уровня этих параметров можно вспомнить, что рабочее давление воды в водопроводной системе не более 0,6 МПа (6 бар). Максимальное давление, которое труба может выдержать короткое время, в несколько раз выше номинального. При температуре выше 20°С срок безотказной работы полимерных труб при неизменном давлении сокращается или может остаться тем же - 50 лет, но при условии меньшего рабочего давления.

Характеристика некоторых материалов, применяемых для производства и соединительных деталей полимерных труб

Показатели	Значение показателей для материала
	ПНД (ПВП)	ПНД (ПСП)	ПВД (ПНП)				ПВДФ	ПА (пласти-фицированного)
Плотность, г/куб.см
Предел текучести при растяжении, МПа
Удлинение при разрыве, %
Модуль упругости, МПа
Коэффициент линейного расширения
Расчетное допускаемое напряжение труб, МПа