Разница между полиэтиленом и полипропиленом. Чем отличается полипропилен от полиэтилена?

Металлические трубы все реже приобретают популярность в современных системах водоснабжения, отопления и водоотведения. В результате, их постепенно заменяют полимерные трубы, такие как полиэтилен (ПЭ), полипропилен (ПП), поливинилхлорид и полибутилен. Эти последние материалы обеспечивают более эффективные и долгосрочные решения, что делает их особенно привлекательными на рынке.

Отличия полиэтилена от полипропилена

Полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП) представляют собой два схожих полимерных материала, которые находят широкое применение в различных продуктах. Пластиковые компоненты стали очень востребованными в строительной индустрии и других областях, включая системы отопления, водоснабжения, вентиляции и дренажа. Значительное преимущество полимеров заключается в том, что они практически вытеснили традиционные материалы, такие как металл.

Это неслучайно: срок службы полимеров значительно превышает таковой у металлических аналогов. Полимеры не только легко поддаются ремонту и замене, но и их легкость делает транспортировку и установку более удобными. Более того, стоимость пластиковых изделий остается достаточно низкой, что выгодно даже в сложной экономической среде.

В данной статье мы подробно рассмотрим основные различия между полиэтиленом и полипропиленом.

Наши специалисты готовы ответить на ваши вопросы и помочь в выборе!

Общие свойства

Полиэтилен и полипропилен относятся к одной категории полимерных материалов, следовательно, обладают определенными общими характеристиками, которые делают их универсальными для разных применений. К таким свойствам относятся:

• Термопластичность. Эта характеристика указывает на способность материала размягчаться и плавиться при повышении температуры. Оба полимера, ПП и ПЭ, имеют отличную термопластичность, что открывает широкий спектр возможностей для их обработки. Это позволяет использовать различные технологии, такие как литье и экструзия.
• Механическая прочность. Полиэтилен и полипропилен имеют высокую ударную вязкость и прочность на разрыв. Однако стоит отметить, что полипропилен по своим характеристикам больше сходен с полиэтиленом низкого давления (ПНД).
• Электроизоляция. Оба материала не проводят электрический ток, что делает их подходящими для использования в качестве изоляционных материалов в электротехнике.
• Химическая стойкость. ПП и ПЭ обладают устойчивостью к воздействию различных кислот, щелочей и некоторых нефтепродуктов. Именно поэтому резервуары, изготовленные из этих полимеров, широко использованы для хранения и транспортировки химикатов.
• Долговечность. Изделия из этих полимеров отличаются продолжительным сроком службы и надежностью, поскольку не боятся ультрафиолета, сырости и резких изменений температуры.

Основные отличия

Ключевые различия между полиэтиленом и полипропиленом можно выделить следующим образом:

• Процесс синтеза. Полипропилен производится только при низком давлении — до 4 МПа — с использованием специфического катализатора, известного как катализатор Циглера–Натты. В отличие от него, полиэтилен можно синтезировать как при низком давлении, что приводит к образованию ПНД, так и при высоком, получая полиэтилен высокого давления (ПВД). Поэтому свойства ПП больше напоминают характеристики ПНД, чем ПВД.
• Плотность. Полипропилен легче полиэтилена по плотности как минимум на 0,04 г/см³, даже если рассмотреть самую легкую марку полиэтилена.
• Поверхность изделий. Изделия из полипропилена имеют более гладкую и ровную поверхность, что облегчает процесс очистки от загрязнений.
• Эластичность. Полиэтилен демонстрирует большую эластичность и гибкость, тогда как полипропилен, хоть и прочнее, считается более хрупким, чем ПЭ.
• Устойчивость к низким температурам. Полиэтилен проявляет лучшую устойчивость к холодным температурам, что делает его идеальным для производства канализационных емкостей, часто не требующих дополнительного утепления.
• Стоимость. Полипропилен, как правило, дороже, поскольку его производство требует более затратного сырья, что соответствует более высокому ценовому сегменту его изделий.

Различия химические

Замечая, что в названиях обоих полимеров присутствует префикс «поли», что на греческом языке означает «много», можно понять, что «полиэтилен» переводится как «много этилена», а «полипропилен» как «много пропилена». Но что же представляют собой этилен и пропилен?

При стандартных условиях эти два химических соединения являются легковоспламеняющимися газами. Этилен имеет формулу C₂H₄, в то время как пропилен представлен формулой C₃H₆. Оба эти соединения относятся к классу алкенов, что обуславливает их сходство в химических свойствах. Общая формула этих молекул звучит как C_nH_2n, что указывает на то, что на каждый атом углерода приходится два атома водорода. Поэтому третий элемент в этой серии будет иметь формулу C₄H₈, а четвертый — C₅H₁₀, и так далее.

Теперь, когда мы приступили к изучению структуры этих газов, давайте перейдем к анализу различий между полиэтиленом и полипропиленом. Производство водного полимера и полипропилена осуществляется посредством специального процесса, известного как полимеризация. Этот процесс включает в себя превращение молекул газа в длинные цепные структуры, состоящие из многочисленных «строительных блоков», каждый из которых представляет либо C₂H₄ (для полиэтилена), либо C₃H₆ (для полипропилена). В итоге, получаемый материал имеет качества, значительно отличающиеся от свойств исходных молекул, хотя его химическая формула практически остается той же: (C₂H₄)_n и (C₃H₆)_n (где n — количество негативных единиц молекулы полиэтилена или полипропилена).

Сравнение эксплуатационных качеств

Полиэтилен и полипропилен, находясь в одной группе алкенов, обладают множеством схожих физических характеристик. Однако пропилен, как правило, имеет более высокие показатели прочности. Например, по шкале твердости Бринелля, полиэтилен получает значение в диапазоне 1,4-2,5 кгс/мм², тогда как поли пропилен — 6,0-6,5 кгс/мм². Однако в большинстве остальных аспектов различия между ними не столь уж значительны. Области применения обоих полимеров также пересекаются.

Полиэтилен и полипропилен активно используют для производства упаковочных материалов, пластиковых изделий и труб. Вспененные полимеры востребованы в качестве изоляционных компонентов. Часто они используются для создания сополимеров, которые содержат различные структурные единицы, например, сочетания полиэтилена и полипропилена или другого полимера. Производство диэлектриков, бытовых товаров и декоративных изделий — вот лишь некоторые из областей их применения, занимающих рынок на протяжении длительного времени.

Одна из модификаций полиэтилена, полиэтилен высокой плотности, а также сверхвысокомолекулярный полиэтилен, обладают исключительно высокими прочностными характеристиками. Именно за счет этого свойства они находят применение в производстве бронежилетов, защитных шлемов и бронепластин. По определенным параметрам они даже превосходят такие материалы, как кевлар, который также используется для производства пуленепробиваемой брони.

Таблица

В следующей таблице представлен более детализированный ответ на вопрос о различиях между полиэтиленом и полипропиленом.

Рейтинг: 6 оценок, в среднем: 4,33 из 5)

Пленка из полиэтилена и полипропилена: отличия

Пленки, изготовленные из полипропилена (ПП) и полиэтилена (ПЭ), также нашли широкое применение для защиты хрупких груза. Однако они обладают несколькими ощущениями, которые необходимо учитывать:

• Экономичность. При равных характеристиках полиэтиленовая упаковка оказывается дешевле на 50% по сравнению с аналогичной упаковкой из полипропилена.
• Презентабельность. Гладкая пленка из полипропилена выглядит более эстетично по сравнению с менее яркой полиэтиленовой пленкой.
• Практичность. Полипропилен менее подвержен сминанию и сохраняет свои визуальные качества даже после насыщенных погрузочно-разгрузочных работ.
• Стойкость к температурам. Полипропилен становится более хрупким в холоде, тогда как полиэтилен спокойно выдерживает низкие температуры и заморозки.

Что прочнее: пластмасса из полипропилена или полиэтилена

Изделия из пластика, как правило, отличаются доступностью и долговечностью. Трубы и листы, произведенные из полиэтилена, как правило, изготавливаются под низким давлением. Полиэтилен высокого давления менее прочен и используется для производства, например, ПЭТ и брезента.

Полипропилен широко используется для создания упаковки, рулонов и различных волокон. Этот материал демонстрирует устойчивость к высокой температуре, воздействию растворителей и изгибам. Несмотря на свою нетоксичность, полипропилен недостаточно устойчив к ультрафиолетовому излучению и низким температурам.

Полипропилен или полиэтилен: что лучше

Полиэтилен и полипропилен нашли свое применение в разных сферах промышленности. В зависимости от их формулировки и назначения, производители полимеров стремятся извлечь максимальную выгоду из этих материалов.

Состав сырья играет значительную роль в определении технических характеристик полимеров. Применение определенного давления и выбор катализатора приводят к созданию продуктов с неизменно различными химическими и физическими свойствами.

Полипропилен используется при производстве строительных материалов и емкостей различного типа, тогда как полиэтилен высокого давления считается оптимальным выбором для изготовления труб, а полиэтилен низкого давления используется в упаковочной промышленности.

Особенности производства

Получение полиэтилена основано на процессе полимеризации газообразного этилена под высоким или низким давлением. Полиэтилен, получаемый при высоком давлении, известен как полиэтилен низкой плотности (ПЭНП) и производится в специальных реакторах или автоклавах. С другой стороны, полиэтилен низкого давления и полиэтилен высокой плотности (ПЭВП) создаются при помощи газофазного метода или с применением специальных металлоорганических катализаторов.

Сырьё для полипропилена (газообразный пропилен) изготавливается путём переработки нефтепродуктов. Полученная фракция, содержащая примерно 80 % пропилена, проходит этап очистки от нежелательных составляющих, таких как избыточная влага, кислород и углерод, чтобы получить газообразный пропилен с высокой концентрацией, порядка 99-100%. Далее, данный газ подвергается полимеризации под средним давлением с использованием специальных катализаторов, что приводит к образованию уникального жидкого мономера. Часто для получения сополимеров используется именно газообразный этилен.

Сферы применения

Как и поливинилхлорид (ПВХ), полипропилен активно используется для производства водопроводных труб и выполняет функцию изоляции для электрических проводов и кабелей. Полипропиленовые изделия, благодаря своей устойчивости к ионизирующему излучению, находят применение в таких областях, как медицина и атомная энергетика. В то же время полиэтилен, особенно его форма высокого давления, демонстрирует меньшую стойкость, что делает его более удобным для производства различных упаковок (ПЭТ), брезента, теплоизоляционных волокон и подобных товаров.

Что выбрать?

При выборе материала критически важно учитывать тип изделия и его назначение. Полипропилен отличается легкостью, большей пластичностью и тем, что менее подвержен загрязнениям, а также проще в чистке по сравнению с полиэтиленом. Однако из-за более высокой стоимости сырья, производственные расходы на продукцию из полипропилена оказываются значительно выше. Упаковка из полиэтилена, например, может стоить почти в два раза дешевле при аналогичных эксплуатационных характеристиках.

Полипропилен не мнется и сохраняет свой внешний вид в ответ на специфические нагрузки, но плохо переносит холода и может стать хрупким. В то же время, полиэтилен с лёгкостью справляется даже с крайне низкими температурами.