Polyetylén a polypropylén: podobnosti a rozdiely

Polypropylén a polyetylén sú niektoré z najbežnejších typov polymérnych materiálov. Úspešne sa používajú v priemysle, každodennom živote a poľnohospodárstve. Vďaka svojmu jedinečnému zloženiu prakticky nemajú analógy. Pozrime sa bližšie na hlavné podobnosti a rozdiely medzi polypropylénom a polyetylénom, ako aj na rozsah materiálov.

Ako väčšina takýchto vedeckých termínov, aj názvy materiálov boli vypožičané z gréckeho jazyka. Predpona poly, prítomná v oboch slovách, je preložená z gréčtiny ako „veľa“. Polyetylén je veľa etylénu a polypropylén je veľa propylénu. To znamená, že v počiatočnom stave sú materiály bežné horľavé plyny so vzorcami:

• C2H4 - polyetylén;

• C3H6 - polypropylén.

Obe tieto plynné látky patria medzi špeciálne zlúčeniny, takzvané alkény, čiže acyklické nenasýtené uhľovodíky. Aby mali pevnú štruktúru, uskutočňuje sa polymerizácia - vytvorenie hmoty s vysokou molekulovou hmotnosťou, ktorá vzniká spojením jednotlivých molekúl látok s nízkou molekulovou hmotnosťou s aktívnymi centrami rastúcich molekúl polyméru.

V dôsledku toho vzniká pevný polymér, ktorého chemickým základom je len uhlík a vodík. Určité vlastnosti materiálov sa formujú a zlepšujú pridaním špeciálnych prísad a stabilizátorov do ich zloženia.

Z hľadiska formy primárnych surovín sa polypropylén a polyetylén prakticky nelíšia - vyrábajú sa najmä vo forme malých guľôčok alebo doštičiek, ktoré sa okrem zloženia môžu líšiť len veľkosťou. Až potom sa z nich tavením alebo lisovaním vyrábajú rôzne produkty: vodné fajky, nádoby a obaly, trupy lodí a mnohé ďalšie.

Po procese polymerizácie je polyetylén tvrdý materiál s nezvyčajným dotykovým povrchom, akoby pokrytý malou vrstvou vosku. Vďaka indikátorom nízkej hustoty je ľahší ako voda a má vysoké vlastnosti:

• viskozita;
• flexibilita;
• elasticita.

Polyetylén je vynikajúce dielektrikum, odolné voči rádioaktívnemu žiareniu. Tento ukazovateľ je najvyšší medzi všetkými podobnými polymérmi. Fyziologicky je materiál absolútne neškodný, preto sa široko používa pri výrobe rôznych produktov na skladovanie alebo balenie potravín. Bez straty kvality vydrží pomerne široký rozsah teplôt: od -250 do + 90 °, v závislosti od značky a výrobcu. Teplota samovznietenia je + 350 °.

Polyetylén je vysoko odolný voči množstvu organických a anorganických kyselín, zásad, soľných roztokov, minerálnych olejov, ako aj voči rôznym látkam s obsahom alkoholu. Zároveň sa však, podobne ako polypropylén, bojí kontaktu so silnými anorganickými oxidantmi, ako sú HNO3 a H2SO4, ako aj s niektorými halogénmi. Aj mierny účinok týchto látok vedie k praskaniu.

Polypropylén má vysokú rázovú húževnatosť a odolnosť proti opotrebeniu, je vodotesný a vydrží viacnásobné ohyby a zlomy bez straty kvality. Materiál je fyziologicky nezávadný, preto sú výrobky z neho vhodné na skladovanie potravín a pitnej vody. Je bez zápachu, nepotápa sa vo vode, pri zapálení nevypúšťa dym, ale topí sa v kvapkách.

Halogény, rôzne oxidačné plyny a oxidačné činidlá s vysokou koncentráciou, ako je HNO3 a H2SO4, nepriaznivo ovplyvňujú integritu polypropylénových produktov. Samovznietenie pri + 350 °. Vo všeobecnosti je chemická odolnosť polypropylénu pri rovnakom teplotnom režime takmer rovnaká ako odolnosť polyetylénu.

Polyetylén sa vyrába polymerizáciou plynného etylénu pri vysokom alebo nízkom tlaku. Materiál vyrobený pod vysokým tlakom sa nazýva polyetylén s nízkou hustotou (LDPE) a polymerizuje sa v rúrkovom reaktore alebo špeciálnom autokláve. Nízkotlakový polyetylén s vysokou hustotou (HDPE) sa vyrába pomocou plynných alebo komplexných organokovových katalyzátorov.

Surovina na výrobu polypropylénu (propylénový plyn) sa získava rafináciou ropných produktov. Frakcia izolovaná týmto spôsobom, obsahujúca približne 80 % požadovaného plynu, podlieha dodatočnému čisteniu od prebytočnej vlhkosti, kyslíka, uhlíka a iných nečistôt. Výsledkom je plynný propylén s vysokou koncentráciou: 99 – 100 %. Potom sa pomocou špeciálnych katalyzátorov plynná látka polymerizuje pri strednom tlaku v špeciálnom kvapalnom monomérnom médiu. Ako kopolymér sa často používa plynný etylén.

Polypropylén, podobne ako chlórované PVC (polyvinylchlorid), sa aktívne používa pri výrobe vodovodných potrubí, ako aj ako izolácia elektrických káblov a drôtov. Polypropylénové výrobky sú vďaka svojej odolnosti voči ionizujúcemu žiareniu široko používané v medicíne a jadrovom priemysle. Polyetylén, najmä vysoký tlak, je menej odolný. Preto sa častejšie používa pri výrobe rôznych kontajnerov (PET), plachiet, obalových materiálov, tepelnoizolačných vlákien.

Výber materiálu bude závisieť od typu konkrétneho produktu a jeho účelu. Polypropylén je ľahší, výrobky z neho vyzerajú reprezentatívnejšie, sú menej náchylné na kontamináciu a ľahšie sa čistia ako polyetylén. Ale kvôli vysokým nákladom na suroviny sú náklady na výrobu polypropylénových výrobkov rádovo vyššie. Napríklad, s rovnakými výkonnostnými charakteristikami sú polyetylénové obaly takmer polovičné.