2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-15 04:11
Le polypropylène et le polyéthylène sont parmi les types les plus courants de matériaux polymères. Ils sont utilisés avec succès dans l'industrie, la vie quotidienne et l'agriculture. En raison de leur composition unique, ils n'ont pratiquement pas d'analogues. Examinons de plus près les principales similitudes et différences entre le polypropylène et le polyéthylène, ainsi que la portée des matériaux.
Composé
Comme la plupart de ces termes scientifiques, les noms des matériaux ont été empruntés à la langue grecque. Le préfixe poly, présent dans les deux mots, est traduit du grec par « beaucoup ». Le polyéthylène est beaucoup d'éthylène et le polypropylène est beaucoup de propylène. C'est-à-dire qu'à l'état initial, les matériaux sont des gaz combustibles ordinaires avec les formules:
C2H4 - polyéthylène;
C3H6 - polypropylène.
Ces deux substances gazeuses appartiennent à des composés spéciaux, appelés alcènes, ou hydrocarbures insaturés acycliques . Pour leur donner une structure solide, une polymérisation est effectuée - la création d'une matière de poids moléculaire élevé, qui est formée en combinant des molécules individuelles de substances de faible poids moléculaire avec des centres actifs de molécules de polymère en croissance.
En conséquence, il se forme un polymère solide dont la base chimique n'est que du carbone et de l'hydrogène. Certaines caractéristiques des matériaux sont formées et améliorées en ajoutant des additifs et des stabilisants spéciaux à leur composition.
En termes de forme de matières premières primaires, le polypropylène et le polyéthylène ne diffèrent pratiquement pas - ils sont principalement produits sous forme de petites boules ou plaques qui, en plus de leur composition, ne peuvent différer que par la taille. Ce n'est qu'alors que, par fusion ou pressage, divers produits en sont fabriqués: conduites d'eau, conteneurs et emballages, coques de bateaux et bien plus encore.
Propriétés
Selon la norme allemande internationalement acceptée DIN4102, les deux matériaux appartiennent à la classe B: difficilement inflammable (B1) et normalement inflammable (B2). Mais, malgré l'interchangeabilité dans certains domaines d'activité, les polymères présentent un certain nombre de différences dans leurs propriétés.
Polyéthylène
Après le processus de polymérisation, le polyéthylène est un matériau dur avec une surface tactile inhabituelle, comme s'il était recouvert d'une petite couche de cire. En raison de ses indicateurs de faible densité, il est plus léger que l'eau et présente des caractéristiques élevées:
- viscosité;
- la flexibilité;
- élasticité.
Le polyéthylène est un excellent diélectrique, résistant aux rayonnements radioactifs. Cet indicateur est le plus élevé parmi tous les polymères similaires. Physiologiquement, le matériau est absolument inoffensif, il est donc largement utilisé dans la fabrication de divers produits pour le stockage ou l'emballage de produits alimentaires. Sans perte de qualité, il peut supporter une plage de températures assez large: de -250 à +90°, selon sa marque et son fabricant. La température d'auto-inflammation est de + 350 °.
Le polyéthylène est très résistant à un certain nombre d'acides organiques et inorganiques, aux alcalis, aux solutions salines, aux huiles minérales, ainsi qu'à diverses substances contenant de l'alcool. Mais en même temps, comme le polypropylène, il craint le contact avec des oxydants inorganiques puissants tels que HNO3 et H2SO4, ainsi qu'avec certains halogènes. Même une exposition mineure à ces substances entraîne des fissures.
Polypropylène
Le polypropylène a une résistance élevée aux chocs et à l'usure, est imperméable, résiste à de multiples courbures et ruptures sans perte de qualité. Le matériau est physiologiquement inoffensif, c'est pourquoi les produits fabriqués à partir de celui-ci conviennent au stockage des aliments et de l'eau potable . Il est inodore, ne coule pas dans l'eau, n'émet pas de fumée lorsqu'il est enflammé, mais fond en gouttelettes.
En raison de sa structure non polaire, il tolère bien le contact avec de nombreux acides organiques et inorganiques, alcalis, sels, huiles et composants contenant de l'alcool. Il ne réagit pas à l'influence des hydrocarbures, mais avec une exposition prolongée à leurs vapeurs, notamment à des températures supérieures à 30°, une déformation du matériau se produit: gonflement et gonflement.
Les halogènes, divers gaz oxydants et agents oxydants à forte concentration, tels que HNO3 et H2SO4, nuisent à l'intégrité des produits en polypropylène. Auto-allumage à + 350 °. En général, la résistance chimique du polypropylène au même régime de température est presque la même que celle du polyéthylène.
Caractéristiques de fabrication
Le polyéthylène est fabriqué en polymérisant de l'éthylène gazeux à haute ou basse pression. Le matériau produit sous haute pression est appelé polyéthylène basse densité (LDPE) et est polymérisé dans un réacteur tubulaire ou un autoclave spécial . Le polyéthylène haute densité basse pression (PEHD) est produit à l'aide de catalyseurs en phase gazeuse ou organométalliques complexes.
La matière première pour la production de polypropylène (propylène gazeux) est extraite par raffinage de produits pétroliers . La fraction isolée par cette méthode, contenant environ 80% du gaz requis, subit une purification supplémentaire de l'excès d'humidité, d'oxygène, de carbone et d'autres impuretés. Le résultat est du propylène gazeux à haute concentration: 99-100 %. Ensuite, à l'aide de catalyseurs spéciaux, la substance gazeuse est polymérisée à moyenne pression dans le milieu d'un monomère liquide spécial. L'éthylène gazeux est souvent utilisé comme copolymère.
Applications
Le polypropylène, comme le PVC chloré (chlorure de polyvinyle), est activement utilisé dans la production de conduites d'eau, ainsi que comme isolant pour les câbles et fils électriques. En raison de leur résistance aux rayonnements ionisants, les produits en polypropylène sont largement utilisés en médecine et dans l'industrie nucléaire . Le polyéthylène, en particulier à haute pression, est moins durable. Par conséquent, il est plus souvent utilisé dans la production de divers conteneurs (PET), bâches, matériaux d'emballage, fibres d'isolation thermique.
Que choisir ?
Le choix du matériau dépendra du type de produit spécifique et de son objectif. Le polypropylène est plus léger, les produits fabriqués à partir de celui-ci semblent plus présentables, ils sont moins sujets à la contamination et sont plus faciles à nettoyer que le polyéthylène. Mais en raison du coût élevé des matières premières, le coût de production des produits en polypropylène est d'un ordre de grandeur plus élevé. Par exemple, avec les mêmes caractéristiques de performance, l'emballage en polyéthylène est presque la moitié du prix.
Le polypropylène ne se froisse pas, conserve son aspect pendant le chargement et le déchargement, mais il tolère moins bien le froid - il devient fragile. Le polyéthylène peut facilement résister aux gelées sévères.
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