Телефон в Москве 8-495-241-37-64

Звонок БЕСПЛАТНЫЙ         8-800-234-99-65

Телефон    8-495-241-37-64

Что такое Полипропилен?

Полипропилен (ПП) – второй по распространенности полимерный материал в мире. К его главным достоинствам можно отнести очень легкий вес. Вещество универсально, на его качества влияет наличие свободных атомов углерода и их расположение. Благодаря своему строению материал способен выдерживать действие высоких температур без деформации до 150°С. Однако наличие свободного атома углерода делает его весьма восприимчивым к низким температурам, кислороду и солнечному свету. Например, под действием низких температур полимер становится очень хрупким. Поэтому полипропилен никогда не используется при производстве деталей для северных стран. В остальном применение материала очень широко. Из него изготавливается большое количество упаковочной пленки (для сигарет, кондитерских изделий и т.д.), детали внутренней отделки транспортных средств и т.д. При современном производстве полимера в него добавляются различные «укрепляющие» вещества, которые позволяют уберечь его от действия деструктивных факторов окружающей среды. Технологии нашего времени позволяют контролировать расположение атомов углерода, что напрямую влияет на свойства материала. На рисунке 12 показана изотактическая цепочка, свободные атомы углерода которой располагаются по одной стороне:

Рис. 12

Поочередное чередование свободного углерода называется синдиотактическоймолекулярной структурой:

Рис. 13

Оба вышеуказанных примера относятся к упорядоченному строению полимерных цепочек. Однако, при производстве полипропилена удается получить и свободно расположение атомов углерода. В таком случае, цепочка поучает название атактической. Поскольку структура цепочки влияет на качества итогового материала, то в производстве постоянно внедряются технологии, которые позволяют получать различное строение молекул полимера.

История полипропилена

Конкретную дату открытия полипропилена не знает никто. Популярность данного материала начала расти только в последнее время. В основном это связано с тем, что способы получения конкретных цепочек полимера были открыты относительно недавно. Например, до середины двадцатого века удавалось получить только атактические материалы. Их характеристики были настолько разными, что производить их никто не хотел. Отсутствие специальных технологий не давало возможности производить нужный материал. В основном получались атактические, низкомолекулярные[1] структуры. Из-за этого полимер не получил широкого распространения ни в промышленности, ни в гражданской сфере.

Благодаря разработкам Циглера в 1952 году, в процесс полимеризации стали внедрятся металлизированные катализаторы. Они позволяли в определенной мере контролировать получаемые вещества. Данное открытие послужило толчком для многих исследовательских институтов, которые стали изучать роль металлоорганических катализаторов[2] при проведении полимеризации. Уже в следующем году группа ученых Миланского политехнического института во главе с Дж. Наттом смогла существенно усовершенствовать систему катализации Циглера. Проведя опыты над олефинами, они смогли синтезировать ряд полимерных веществ вместе с пропиленом, которые имели нужные характеристики. Ученым удалось получить структурированные молекулярные цепочки и синтезировать вещество с конкретными физическими качествами, температурой правления и т.д. Вещество было достаточно устойчиво к действию различных окислителей и растворителей. Кроме того, полученный полимер имел четкую кристаллическую структуру. За это открытие в 1963 году Джулио Натт получил Нобелевскую премию по химии.

Благодаря открытиям Натта уже через несколько лет полипропилен стали производить в промышленных масштабах в Италии. Уже через десять лет выпуск этой продукции был освоен в Советском Союзе. В дальнейшем были открыты новые способы, которые обеспечили получение конкретного полимера с нужными параметрами, что привело к популяризации полипропилена в мире. В нашей стране самым мощным предприятием по производству данного полимера стал Томский нефтехимический комплекс, который был основан в 1982 году.

Производство полипропилена

Упрощенная блок схема изготовления полипропилена представлена на рисунке 14:

Рис. 14

Для производства полимера используется сырье нескольких типов. Наиболее распространенными вариантами являются пропилен, полученный методом термической обработки, дегидрированием самостоятельного пропана и нефтезаводские газы.

После получения сырья материал поступает в установку для полимеризации. Интересной особенностью производства являются очень «мягкие» условия. Температура изготовления колеблется от 70 до 80 градусов Цельсия. Рабочее давление установки всего 10 атмосфер. Отличительной чертой является тот факт, что полимер производится в специальной среде из растворителей и катализаторов. В дальнейшем материал подвергается специальной обработке, во время которой отделяются все ненужные примеси. Материал производится в гранулах белого цвета.

Полипропилен в СИБУРе

Поскольку холдинг СИБУР является ведущим нефтехимическим предприятием нашей страны, он уже давно смог освоить производство полипропилена в промышленных масштабах. Ведущим предприятием в данном направлении является «Томскнефтехим», которое использует сырье различного типа. Основными источниками углеводородов являются пропилен, полученный на территории компании, сжиженные газы с Тобольского завода, а также сырье с завода по переработке конденсата, который расположен в Сургуте.

В состав холдинга также входит часть компании «Нефтехимия», которая использует в качестве сырья продукцию НПЗ, расположенного в Москве. В данном случае пропилен выделяют из смеси путем крекинга[3] пропан-пропиленовых соединений.

Холдинг старается развивать и расширять свои промышленные мощности. Поэтому на новом «Тобольск-Полимер» была запущена установка по производству пропилена методом дегидрирования пропана. Это современный способ производства, который пока не нашел широкого распространения в мире. Затраты на строительство нового предприятия должны быстро себя окупить, поскольку технология производства намного дешевле привычного пиролиза. Установки требуют гораздо меньше площади, потребляют в разы меньше топлива и имеют больший коэффициент выхода готового сырья по отношению к затраченной продукции. Одним из главных преимуществ строительства предприятия в этой местности является наличие мощной сырьевой базы (пропан собираются поставлять с «Тобольск-Нефтехима»).

Главным недостатком установки считается ее профильность, поскольку ничего, кроме пропилена, на ней производить нельзя. Оправдывается риск тем, что спрос на данный полимер в нашей стране растет с каждым днем. Поэтому вариант с неудачей проекта маловероятен.

Даже не введенный в эксплуатацию «Тобольск-Полимер» уже смог побить несколько рекордов для нашей страны. Прежде всего, это связано с планируемой мощностью компании. Считается, что установка при полной загрузке сможет выпускать полмиллиона тонн полимера в год. На строительство завода были потрачены рекордные суммы денег в размере около полутора миллиардов долларов. После того, как предприятие сможет заработать на полную мощность, оно войдет в пятерку самых крупных заводов этой отрасли в мире.

Для строительства установки были привлечены многие международные компании. Например, трубы для отделения пропилена от пропана были построены в Южной Кореи. Их вес составляет больше тысячи тонн, а высота – 96 метров. Для доставки такого крупного узла на строительную площадку был специально расширен Тобольский порт и привлечены специалисты голландской компании «Мамонт». Они решили транспортировать детали установки на специальных радиоуправляемых платформах. Последний участок пути операторы сопровождали транспортные средства пешком. Двадцать километров суши пришлось преодолевать на протяжении трех дней.

Применение полипропилена

Рис. 15

В основном полипропилен в нашей стране используется для производства пленочных упаковочных материалов. Связано это с качествами самого вещества, которое при своей небольшой толщине и весе способно обеспечить абсолютную герметичность упаковки. На территории РФ большая часть полипропилена используется для создания биаксиальноориентированных пленок (БОПП). Название готовой продукции связано не со свойствами полимера, а с особенностями производства.

Самое широкое распространение пленки БОПП нашли в пищевой промышленности, поскольку этот материал не подвержен воздействию большинства химических кислот и жиров. Производство этого материала достаточно сложное, поскольку зафиксировать конечную форму полимера такой толщины непросто. Для этого расправленный полипропилен протягивают через специальную головку с небольшой щелью. На выходе полученную основу охлаждают по краям. После этого пленка растягивается в длину по двум направлениям (именно поэтому материал получил название биаксиальноориентированным). После придачи окончательной формы пленка охлаждается и упаковывается.

Еще одним крупным потребителем таких пленочных материалов является типография. Она приобретает пленочные материалы для нанесения на них различных логотипов и дальнейшей перепродажи. Каждый из нас наверняка сталкивался с такими упаковочными материалами, их используют большинство пищевых компаний самого разного направления. Пленки БОПП могут иметь различную степень плотности. В них упаковываются хлебобулочные изделия, майонезы, молочная продукция и т.д.

Главным производителем данного пленочного материала является холдинг СИБУР, который с недавних пор стал совладельцем «Биаксплен». Компания стала монополистом на рынке производства пленок БОПП. Но она не остановилась на этом и с 2010 года является владельцем предприятия «Новатэк-Полимер». Учитывая собственные производственные мощности, СИБУР способен производить более 120 тыс. тонн пленок в год.

Кроме того, с недавних пор холдинг стал активно производить специальную дорожную сетку на основе полипропилена. Для этого было реорганизовано предприятие «Пластик-Геосинтетика» в Тульской области. На сегодняшний день предприятие выпускает продукцию под маркировкой Канвалан, Геотекс и Апролан. Все эти полимерные материалы используются при укладке дорожного покрытия.

Идея применения полимерной геосетки очень простая. Она заключается в том, чтобы придавать определенную форму подушке, которая составляет основу любого дорожного полотна. Мелкие фракции щебня при укладке на геосетку попадают в ячейку. Тем самым обеспечивается равномерное распределение нагрузки на полотно, а также сохранение формы подушки при температурных изменениях. Полимерные геосетки все чаще заменяют металлические сооружения при укреплении склонов и железнодорожных насыпей. Очень часто сплошное нетканое полотно служит разделительным слоем между различными материалами. Благодаря своей устойчивости к действию окислителей и различных агрессивных факторов материал отлично выполняет роль изоляции. Например, в строительстве нетканое полотно часто используют для укрытия и усиления фундаментов, особенно в местностях с повышенной влажностью грунтов.


[1] Длина молекулярных цепочек была относительно невелика.

[2] Металлоорганический катализатор – вещество гибридного характера, где атом металла (титан, цирконий, железно, марганец и т. п.) связан напрямую с атомом углерода. Такая связь неустойчива, поэтому металлокомплексные катализаторы обладают высокой чувствительностью. Некоторые из них разрушаются на воздухе, поэтому могут быть применены только в атмосфере инертных газов – азота, аргона. Их производство по этой же причине очень сложно, что обуславливает их высокую стоимость.

[3] Каталитический крекинг применяют при переработке нефти, чтобы добиться увеличения выхода бензиновых фракций из тяжелых остатков, например, мазута. Длинные и высококипящие углеводородные цепочки рвутся на более короткие – бензиновые. При этом образуется значительное количество газов, часть из которых (пропан-пропиленовая фракция) применяется как сырье в нефтехимии. 

Полистирол - Продукт нефтехимии

Глубокий поиск Выбрать менеджера Мой кабинет Расчёт стоимости Задать вопрос Сыграй в полимеры