Температура плавления полиэтилена и полипропилена. Разница между полипропиленовыми, полиэтиленовыми и пластиковыми трубами

Пакеты - наиболее распространенные и доступные средства упаковки продукции. Сегодняшнее производство упаковки использует при изготовлении пакетов преимущественно полиэтилен и полипропилен. Чем же отличаются пакеты, сделанные из данных материалов? Об этом пойдет речь далее.

Полиэтиленовые пакеты

Физические свойства полиэтиленовых пакетов во многом зависят от использующегося в них исходного сырья, а также от формы. Пакеты, в которых используется полиэтилен с низким давлением , прочен только в случае, если у него высокая плотность. Основным достоинством такого материала является его низкая цена.

Главным свойством данного материала является способностьияго. Основным же недостатком такого материала считается отсутствие эластичности. Пакеты, изготовленные из такого полиэтилена, легко узнать по шуршащему звуку и быстро теряющейся внешней привлекательности.

Производством пакетов из полиэтилена высокого давления способно создавать изделия с более высокой степенью эластичности. Тем не менее, прочность таких пакетов отставляет желать лучшего. Если же в пакетах используется полиэтилен, изготовленный под средним давлением , в них оптимально может сочетаться плотность и прочность полиэтилена.

Полиэтиленовые пакеты высокого давления (ПВД) эластичнее, но менее прочные. Пакеты из полиэтилена среднего давления сочетают качества пакетов, изготовленных из полиэтилена высокого и низкого давления - то есть они более плотные, чем ПНД и более прочные, чем ПВД. Часто такие пакеты называют «шуршащим полиэтиленом».

Полипропиленовые пакеты

Потребителю пакеты, в которых используется полипропилен , знакомы благодаря отсутствию «шуршащего» звука. Им свойственна большая плотность, чем у полипропилена, поэтому в них часто упаковывают мелкую сыпучую продукцию, которая может быть безвозвратно потеряна при повреждении упаковки.

Также полипропиленовым пакетам свойственна большая эластичность . При растяжении поверхность полипропилена может увеличиваться в три раза. Это означает, что полипропиленовые пакеты более пригодны для носки и могут использоваться для реализации продукции конечному потребителю.

Виды пакетов

Выбор конструкции пакета осуществляется в зависимости от формы и исходного материала, из которого он изготовлен. Так, пакет может быть простым, и производиться из двух слоев спаянной между собой пленки. Также в пакетах может присутствовать клейкая лента, именуемая клапаном, и позволяющая многократное открытие и закрытие изделия.

Также из полипропилена изготавливаются пакеты с европодреской, в которых делаются различные отверстия для вывешивания или выставки на витрине. Для ежедневного использования потребителю больше подходят пакеты, у которых имеется объемное дно. В них удобно складывать много вещей, а за счет дополнительных ручек такие пакеты приспособлены к переноске.

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.

Чтобы продукты питания, как все мы знаем, сохраняли свежесть и полезные свойства, им требуется специальная упаковка. Из самых ходовых материалов, которые используются для изготовления упаковки, можно выделить два: полиэтилен и полипропилен. И каждый из них имеет свои особенности. Про использование упаковки из полипропилена можно прочитать подробнее по ссылке, но пока рассмотрим основные свойства каждого из материалов.

Полиэтиленовая упаковка: преимущества и недостатки

В зависимости от исходного сырья будут зависеть свойства полиэтиленовой пленки. Кроме того, плотность также влияет на прочность полиэтиленовых пакетов. В большинстве случаев такие пакеты характеризуются низким уровнем прочности, поэтому используются для временного хранения и транспортировки продуктов питания. Низкая цена является главным преимуществом полиэтиленовой упаковки, что делает ее доступной в наше время. При этом такой вид упаковки имеет множество недостатков по сравнению с полипропиленом.

Среди недостатков полиэтилена можно выделить следующие:

Отсутствие нужного уровня эластичности является главным недостатком. Иными словами такую упаковку легко порвать, поэтому ее используют для продуктов, не требующих длительного срока хранения.
Под действием механического воздействия такие пакеты теряют свой привлекательный внешний вид.
Низкий уровень прочности даже у пакетов, создаваемых под высоким уровнем давления.

Полиэтилен в холодильнике

Многие думают, что в холодильнике можно хранить в полиэтилене любые продукты. Это далеко не так: продукты в полиэтилене можно хранить, но нужно использовать специальные пакеты, устойчивые к низким температурам. Обычные полиэтиленовые пакеты при низких температурах могут так же выделять токсичные вещества, как и при нагревании. Если заморозить на зиму овощи или фрукты, даже чистые и качественные, в такой упаковке, она может стать причиной пищевого отравления.

Полипропиленовая упаковка: преимущества и недостатки

Полипропиленовые пакеты много существенных преимуществ, о которых мы поговорим далее.

В первую очередь стоит выделить отличные показатели надежности и прочности, что позволяет создавать качественную и надежную упаковку.
Кроме того, полипропилен высокой плотности позволяет защитить продукты питания от негативного воздействия факторов внешней среды. Поэтому большинство производителей выбирают именно полипропилен для упаковки продуктов питания длительного хранения.
Прочность полипропилена позволяет защитить продукты от деформации при падении.
Отличные показатели прочности позволяют эффективно и компактно складировать товары в автомобиле и перевозить их на большие расстояния. Поэтому полипропиленовую упаковку используют большинство производителей продукции и владельцев складов для перемещения их к конечному потребителю.
Полипропилен позволяет на своей поверхности печатать различные надписи, а именно информацию о конкретном виде продукции. Другими словами из полипропилена можно создавать уже готовую упаковку, готовую к продаже.
Также стоит выделить прозрачность полипропилена, что позволяет оценить качество пищевых продуктов и при этом сохранить их полезные свойства.
Отличный уровень эластичности является еще одним существенным преимуществом полипропилена. Другими словами такая упаковка не деформируется под механическим воздействием. Пакеты из полипропилена трудно разорвать без применения острых предметов.
Использование полипропилена при упаковке продуктов позволяет сделать качественные и герметичные швы. Иными словами продукты питания сохраняют свежесть, и полезные свойства в течение длительного времени.
Также стоит выделить отличную устойчивость полипропилена к высоким температурам.

Особенности применения полипропилена

Полипропиленовая пленка, а также дуплекс-ламинаты из полипропилена в виде полотна обычно используются для автоматической зафасовки продукта на упаковочных машинах вертикального или горизонтального типа; при этом швы упаковки формируются сваривающими термоэлементами при постоянной температуре.

Прозрачная двуосноориентированняя полипропиленовая пленка толщиной 20, 25, 30, 35 и 40 микрометров; используется для упаковки сыпучих продуктов бакалеи (крупы, сахар, соль, чай и другие продукты), хлебобулочных изделий и выпечки, печенья, сухарей, групповой упаковки конфет и других кондитерских изделий, промышленных товаров (обтяжка коробок, упаковка для текстиля и трикотажа) и во многих других случаях.

Жемчужный полипропилен, толщиной 30 и 35 микрометров; имеет все те же свойства, что и прозрачный полипропилен, но кроме того, благодаря вспененной микроструктуре также прекрасно отражает свет и имеет пониженный удельный вес, благодаря чему очень экономичен в использовании; также жемчужный полипропилен прекрасно выдерживает низкие температуры, не приобретая хрупкости при кристаллизации полимера; именно поэтому он с успехом применяется для упаковки мороженого, глазированных сырков и других продуктов, требующих хранения при низких температурах.

Итоговое сравнение

Эти материалы близки по свойствам. Полипропилен – менее эластичный материал. В то же время, он обладает высокими барьерными свойствами. Пакеты из полипропиленовой пленки глянцевые «хрустящие», но хуже переносят холод. Итак, давайте по порядку рассмотрим основные характеристики полимерных упаковок:

Экономические характеристики

Упаковка из полиэтилена значительно дешевле полипропиленовых аналогов. Экономия, при одинаковых параметрах, иногда может достигать 50% стоимости. Полиэтилен считается самым экономичным упаковочным материалом.

Физико-технические характеристики

Внешний вид. Свойства пропиленовой пленки обеспечивают пакетам высокие презентационные характеристики. Глянцевые полипропиленовые пакеты выгодно отличаются от более тусклых (иногда мутных) полиэтиленовых аналогов. Очень часто упаковка теряет товарный вид из-за частых разгрузочно-погрузочных работ, небрежного отношения при выкладке товаров на витрину, демонстрации покупателям. Пакеты из полипропилена по своим свойствам, чаще всего очень стойки к различным логистическим манипуляциям. Все виды полиэтиленов существенно проигрывают полипропилену по устойчивости к сминанию.
Прочность и долговечность. Выбор материала и конструкции пакета сильно зависит от пакуемого товара и способа применения упаковки. Полипропилен – достаточно прочный материал. В него часто фасуют сыпучие продукты, а также товары с острыми краями. Однако, из-за меньшей эластичности, полипропиленовые пакеты имеют слабое место –боковой (отрезной) сварной шов. Часто при разгрузочно-погрузочных работах мешки с продукцией, расфасованной в полипропилен, бросают. Отрезные сварные швы таких нагрузок часто не выдерживают. Выход – менять конструкцию пакета или материал. Пакеты с задним плоским «евро — швом» к таким нагрузкам более устойчивы. За счет конструкции. Полиэтиленовые пакеты – прочнее благодаря эластичности.
Устойчивость к температурным воздействиям. Все изделия из полипропилена выдерживают кипячение, и могут подвергаться стерилизации паром без какого-либо изменения их формы или механических свойств. К заморозке полипропилен не так устойчив. Из-за низких температур материал полностью теряет эластичность и становится довольно хрупким. В связи с этим, нужно правильно выбирать конструкцию пакетов, чтобы минимизировать риски и потери. Полиэтиленовые пленки имеют более низкую температуру плавления. При этом они более устойчивы к замораживанию.

Полиэтилен и полипропилен – самые распространенные пластмассы. Их применяют во многих областях человеческой деятельности:

производство пленок и упаковочных материалов;
производство труб;
изготовление термоизоляционных материалов и др.

Пожалуй, даже сложно представить ту отрасль промышленности, где бы они не использовались. Однако хотя их свойства во многом сходны, но есть и различия. Итак, чем отличается полиэтилен от полипропилена? Рассмотрим ниже.

Различия химические

В названиях обоих материалов есть слово «поли», что по-гречески означает «много». У нас большинство научных терминов являются заимствованиями из греческого или латинского языков – так уж повелось издавна. То есть «полиэтилен» – это значит «много этилена», а «полипропилен» – «много пропилена». А что же такое этилен и пропилен?

В обычных условиях оба этих химических соединения представляют собой горючие газы. Формула этилена – С 2 Н 4 , формула пропилена – С 3 Н 6 . Они занимают первую и вторую строчки класса соединений, который носит название «алкены», или «ациклические непредельные углеводороды». Их общая формула – С n Н 2 n , то есть атомов водорода (Н) в молекуле любого алкена всегда вдвое больше, чем атомов углерода (С). Значит, третий в ряду будет иметь формулу С 4 Н 8 , четвертый – С 5 Н 10 и т. д.

Полиэтилен в гранулах

С этиленом и пропиленом мы разобрались, идем дальше. В чем отличие полиэтилена от полипропилена, и как из горючих газов получается популярный упаковочный материал? При производстве полиэтилена и полипропилена применяется особый процесс. Он носит название «полимеризация». Суть его в том, что из молекул газа получают длинные цепочки, состоящие из огромного количества «кирпичиков», каждый из которых – звено С 2 Н 4 (для полиэтилена) или С 3 Н 6 (для полипропилена). Материал из подобных цепочек-полимеров имеет свойства, в корне отличающиеся от свойств исходных молекул, хотя химическая формула остается почти такой же: (С 2 Н 4) n и (С 3 Н 6) n , где n – количество звеньев в молекуле полиэтилена или полипропилена.

Сравнение эксплуатационных качеств

Данные материалы являются соседями по группе алкенов, поэтому по физическим качествам у них много общего. Но пропилен все же обладает в целом более высокими прочностными характеристиками. Например, по шкале твердости Бринелля полиэтилен имеет показатель 1,4-2,5 кгс/мм², а полипропилен – 6,0-6,5 кгс/мм². По остальным же показателям различия не столь заметны. Области применения обоих материалов также имеют много схожего.

Они используются при производстве упаковочных материалов, пластиковой посуды, труб. Вспененные полимеры востребованы как теплоизоляционный материал. Широко применяются для изготовления сополимеров (в их состав входят различные структурные звенья, например – полиэтилен и полипропилен или какой-то другой полимер). Производство диэлектриков, предметов домашнего обихода, декоративных изделий – перечислять области, где без них не обойтись, можно долго.

Одна из модификаций полиэтилена – сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности – имеет очень высокие прочностные характеристики. В связи с этим материал используется там, где необходима особая прочность. Например, при создании бронежилетов, касок, бронепанелей. По ряду параметров его характеристики выше, чем у кевлара, который также применяется для изготовления бронежилетов.

Таблица

Приведенная ниже таблица позволит наиболее полно ответить на вопрос, в чем разница между полиэтиленом и полипропиленом.

	Полиэтилен	Полипропилен
Химическая формула	(С 2 Н 4) n	(С 3 Н 6) n
Прочность (по Бринеллю)	1,4-2,5 кгс/мм²	6,0-6,5 кгс/мм²
Химические свойства	Устойчив к большинству кислот, разрушается только при воздействии азотной кислоты (насыщенности не менее 50 процентов) и некоторых других едких веществ	Заметное разрушающее воздействие оказывают: концентрированная азотная кислота, хлорсульфоновая кислота, некоторые другие едкие вещества
Температура плавления	+103-137 градусов по Цельсию (разные марки)	+130-171 градус по Цельсию (разные марки)
Область применения	Строительство, производство упаковочных материалов, пластиковой посуды, диэлектриков, броневых панелей (сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности) и многое другое	Тара, различные пленки (в том числе упаковочные), трубы, нити, волокна и многое другое

Для того чтобы ответить на этот вопрос, нужно знать свойства материалов, а так же разобраться в сферах применения каждого.

Оба материала получают совершенно разными способами:

Полипропилен или ПП методом полимеризации молекул пропилена;

Сшитый полиэтилен или PE-X (PEX) методом химической или физической сшивки молекул этилена.

Свойства и характеристики


Плотность	0.933-095 г/см3
Температура плавления
Морозостойкость
Теплопроводность	0.3-0.4 Вт/мК
Растяжение на разрыв

Оба материалы обладают хорошей износостойкостью и практическими одинаковыми показателями растяжения на разрыв. Однако, если большей устойчивость к растрескиванию обладает ПП, то при резких перепадах нагрузки, он показывает себя хуже чем PEX. Помимо этого, сшитый полиэтилен обладает большей гибкостью: минимальный изгиб труб из него составляет 5D (с использованием пружины 3D), против 8D у полипропилена. Трубы из обоих материалов имеют свойство памяти, что означает возможность восстанавливать форму при нагреве до 100 °C.

Температура плавления сшитого полиэтилена выше, чем ПП на 30-40 °C, однако применяются они в более низких температурных режимах. Максимальная рабочая температура одинакова для обоих и равна 90 °C. И уже нужно уточнять, какой срок службы будет для труб из сшитого полиэтилена или полипропилена при использовании в разных температурных режимах. А вот нижний предел отличается очень сильно. Если для полипропилена критической температурой будет -15-20 °C, то сшитый полиэтилен ударопрочность сохраняет до -50 °C.

При резком перепаде физических или термических нагрузок, свойства полипропилена снижаются. Так же срок эксплуатации при высоких температурах у полипропилена будет ниже, чем у сшитого полиэтилена. При этом нужно учитывать давление и температуру в системе, а так же перепады, которые так же могут повлиять на срок эксплуатации.

Оба материала обладают высокими показателями микробиологической и физиологической нейтральности, не подвержены коррозии. Однако по химической стойкости к различным реагентам и растворителям ПП немного уступает PEX. Если в полипропилен для дополнительной защиты добавляют стабилизаторы, то сшитый полиэтилен защищен дополнительным слоем антидиффузионного покрытия. Химической нейтральности труб из обоих материалов способствует и гладкость внутренней поверхности. Коэффициент шераховатости одинаков для PEX и ПП и равен 0,0007 мм. Их использовать и для систем питьевого водоснабжения, только при наличии сертификата о допустимости к установке в системах питьевого водоснабжения.

Из-за более высокой плотности и физико-химических свойств материала, PEX не пропускает через себя ни жидкости, ни газы, что позволяет без опасений использовать его в напорных газовых и водопроводных системах.

Какой же вывод можно сделать?

Трубы PE-X и ПП достаточно прочные и эластичные и могут справиться даже с агрессивным теплоносителем отечественных систем. Однако, если полипропиленовые трубы хорошо покажут себя в более статичных системах, то трубы из сшитого полиэтилена могут выдерживать резкие изменения внутри системы.

PN 10 - для холодного водоснабжения (до +20°С) и тёплых полов (до +45°С), номинальное рабочее давление 1 МПа (10,197 кгс/см2);

PN 16 - для холодного водоснабжения и горячего водоснабжения (до +60°С), номинальное рабочее давление 1,6 МПа (16,32 кгс/см2);

PN 20 - для горячего водоснабжения (температура до +80°С), номинальное давление 2 МПа (20,394 кгс/см2);

PN 25 (армированные) – для горячего водоснабжения и центрального отопления (до +95°C), номинальное давление 2,5 МПа (25,49 кгс/см2).