Polietilen in polipropilen: podobnosti in razlike

Polipropilen in polietilen sta med najpogostejšimi vrstami polimernih materialov. Uspešno se uporabljajo v industriji, vsakdanjem življenju, kmetijstvu. Zaradi edinstvene sestave jim praktično ni para. Oglejmo si podrobneje glavne podobnosti in razlike med polipropilenom in polietilenom ter obseg materialov.

Tako kot večina teh znanstvenih izrazov so bila imena materialov izposojena iz grškega jezika. Predpona poli-, prisotna v obeh besedah, je iz grščine prevedena kot "mnogo". Polietilen je veliko etilena, polipropilen pa veliko propilena. To pomeni, da so v začetnem stanju materiali navadni gorljivi plini s formulami:

• C2H4 - polietilen;

• C3H6 - polipropilen.

Obe plinasti snovi spadata med posebne spojine, tako imenovane alkene ali aciklične nenasičene ogljikovodike. Da bi jim dali trdno strukturo, se izvaja polimerizacija - ustvarjanje visokomolekularne snovi, ki nastane z združevanjem posameznih molekul nizkomolekularnih snovi z aktivnimi centri rastočih polimernih molekul.

Posledično nastane trden polimer, katerega kemična osnova sta le ogljik in vodik. Individualne lastnosti materialov se oblikujejo in izboljšujejo z dodajanjem posebnih dodatkov in stabilizatorjev njihovi sestavi.

Polipropilen in polietilen praktično nimata razlike v obliki primarnih surovin - večinoma se proizvajata v obliki majhnih kroglic ali plošč, ki se poleg sestave lahko razlikujejo le po velikosti. Kasneje iz njih s taljenjem ali stiskanjem izdelujejo različne izdelke: vodovodne cevi, posode in embalažo, trupe čolnov in še marsikaj.

Po postopku polimerizacije je polietilen trden material z nenavadno površino na dotik, kot da je prekrit z majhno plastjo voska. Zaradi nizke gostote je lažji od vode in ima visoke lastnosti:

• viskoznost;
• prilagodljivost;
• elastičnost.

Polietilen je odličen dielektrik, odporen na radioaktivno sevanje. Ta indikator je najvišji med vsemi podobnimi polimeri. Fiziološko je material popolnoma neškodljiv, zato se pogosto uporablja v proizvodnji različnih izdelkov za shranjevanje ali pakiranje živil. Brez izgube kakovosti lahko prenese precej širok razpon temperatur: od -250 do + 90 °, odvisno od blagovne znamke in proizvajalca. Temperatura samovžiga je +350°.

Polietilen je zelo odporen na številne organske in anorganske kisline, alkalije, slane raztopine, mineralna olja, pa tudi na različne snovi, ki vsebujejo alkohol. Toda hkrati se, tako kot polipropilen, boji stika z močnimi anorganskimi oksidanti, kot sta HNO3 in H2SO4, pa tudi z nekaterimi halogeni. Tudi rahel vpliv teh snovi vodi do njegovega razpokanja.

Polipropilen ima visoko udarno trdnost in odpornost proti obrabi, je vodoodporen, vzdrži ponavljajoče se upogibe in pregibe brez izgube kakovosti. Material je fiziološko neškodljiv, zato so izdelki iz njega primerni za shranjevanje hrane in pitne vode. Je brez vonja, v vodi ne potone, pri vžigu se ne kadi, ampak se topi v kapljicah.

Halogeni, različni oksidacijski plini in visoke koncentracije oksidantov, kot sta HNO3 in H2SO4, negativno vplivajo na celovitost polipropilenskih izdelkov. Samovname se pri +350°. Na splošno je kemična odpornost polipropilena pri enakem temperaturnem režimu skoraj enaka kot pri polietilenu.

Polietilen je izdelan s polimerizacijo plina etilena pri visokem ali nizkem tlaku. Material, proizveden pri visokem tlaku, se imenuje polietilen nizke gostote (LDPE) in se polimerizira v cevnem reaktorju ali posebnem avtoklavu. Polietilen nizkega tlaka in visoke gostote (HDPE) se pridobiva z uporabo plinske faze ali kompleksnih organokovinskih katalizatorjev.

Surovina za proizvodnjo polipropilena (propilen plin) se proizvaja s predelavo naftnih derivatov. Frakcija, izolirana s to metodo, ki vsebuje približno 80% zahtevanega plina, je dodatno očiščena od odvečne vlage, kisika, ogljika in drugih nečistoč. Rezultat je plin propilen visoke koncentracije: 99–100 %. Nato s posebnimi katalizatorji plinasto snov polimeriziramo pri srednjem tlaku v posebnem tekočem monomernem mediju. Plin etilen se pogosto uporablja kot kopolimer.

Polipropilen, tako kot klorirani PVC (polivinilklorid), se aktivno uporablja pri proizvodnji vodovodnih cevi, pa tudi izolacije za električne kable in žice. Zaradi odpornosti na ionizirajoče sevanje se izdelki iz polipropilena pogosto uporabljajo v medicini in jedrski industriji. Polietilen, zlasti visokotlačni, ima manjšo trdnost. Zato se pogosteje uporablja pri izdelavi raznih posod (PET), ponjav, embalažnih materialov, termoizolacijskih vlaken.

Izbira materiala bo odvisna od vrste določenega izdelka in njegovega namena. Polipropilen je lažji, bolj predstavljiv, manj nagnjen k kontaminaciji in lažji za čiščenje kot polietilen. Toda zaradi visokih stroškov surovin so stroški proizvodnje izdelkov iz polipropilena za red velikosti višji. na primer z enakimi karakteristikami delovanja je polietilenska embalaža skoraj polovico cenejša.