Polietilene e polipropilene: somiglianze e differenze

Il polipropilene e il polietilene sono alcuni dei tipi più comuni di materiali polimerici. Sono utilizzati con successo nell'industria, nella vita quotidiana e nell'agricoltura. A causa della loro composizione unica, praticamente non hanno analoghi. Diamo uno sguardo più da vicino alle principali somiglianze e differenze tra polipropilene e polietilene, nonché la portata dei materiali.

Come la maggior parte di questi termini scientifici, i nomi dei materiali sono stati presi in prestito dalla lingua greca. Il prefisso poly, presente in entrambe le parole, è tradotto dal greco come "molti". Il polietilene è molto etilene e il polipropilene è molto propilene. Cioè, nello stato iniziale, i materiali sono gas combustibili ordinari con le formule:

• C2H4 - polietilene;

• C3H6 - polipropilene.

Entrambe queste sostanze gassose appartengono a composti speciali, i cosiddetti alcheni, o idrocarburi aciclici insaturi. Per dare loro una struttura solida, viene eseguita la polimerizzazione: la creazione di materia ad alto peso molecolare, che si forma combinando singole molecole di sostanze a basso peso molecolare con centri attivi di molecole polimeriche in crescita.

Di conseguenza, si forma un polimero solido, la cui base chimica è solo carbonio e idrogeno. Alcune caratteristiche dei materiali si formano e si esaltano aggiungendo speciali additivi e stabilizzanti alla loro composizione.

In termini di forma delle materie prime primarie, polipropilene e polietilene praticamente non differiscono: sono prodotti principalmente sotto forma di palline o piastre che, oltre alla loro composizione, possono differire solo per dimensioni. Solo allora, per fusione o pressatura, da essi si ricavano vari prodotti: tubi dell'acqua, contenitori e imballaggi, scafi di barche e molto altro.

Dopo il processo di polimerizzazione, il polietilene è un materiale duro con una superficie tattile insolita, come se fosse ricoperto da un piccolo strato di cera. Grazie ai suoi indicatori a bassa densità, è più leggero dell'acqua e ha caratteristiche elevate:

• viscosità;
• flessibilità;
• elasticità.

Il polietilene è un eccellente dielettrico, resistente alle radiazioni radioattive. Questo indicatore è il più alto tra tutti i polimeri simili. Fisiologicamente, il materiale è assolutamente innocuo, quindi è ampiamente utilizzato nella fabbricazione di vari prodotti per la conservazione o il confezionamento di alimenti. Senza perdita di qualità, può resistere a un intervallo di temperature abbastanza ampio: da -250 a + 90 °, a seconda della marca e del produttore. La temperatura di autoaccensione è + 350 °.

Il polietilene è altamente resistente a numerosi acidi organici e inorganici, alcali, soluzioni saline, oli minerali, nonché a varie sostanze con contenuto alcolico. Ma allo stesso tempo, come il polipropilene, teme il contatto con potenti ossidanti inorganici come HNO3 e H2SO4, nonché con alcuni alogeni. Anche un leggero effetto di queste sostanze porta alla fessurazione.

Il polipropilene ha un'elevata resistenza agli urti e all'usura, è impermeabile e resiste a più piegature e rotture senza perdita di qualità. Il materiale è fisiologicamente innocuo, quindi i prodotti che ne derivano sono adatti alla conservazione di alimenti e acqua potabile. È inodore, non affonda nell'acqua, non emette fumo quando si accende, ma si scioglie in goccioline.

Alogeni, vari gas ossidanti e agenti ossidanti ad alta concentrazione, come HNO3 e H2SO4, influiscono negativamente sull'integrità dei prodotti in polipropilene. Autoaccensione a + 350°. In generale, la resistenza chimica del polipropilene allo stesso regime di temperatura è quasi la stessa di quella del polietilene.

Il polietilene si ottiene polimerizzando il gas etilene ad alta o bassa pressione. Il materiale prodotto ad alta pressione è chiamato polietilene a bassa densità (LDPE) e viene polimerizzato in un reattore tubolare o in un'apposita autoclave. Il polietilene ad alta densità a bassa pressione (HDPE) viene prodotto utilizzando catalizzatori organometallici in fase gassosa o complessi.

La materia prima per la produzione di polipropilene (gas propilenico) viene estratta dalla raffinazione dei prodotti petroliferi. La frazione isolata con questo metodo, contenente circa l'80% del gas richiesto, subisce un'ulteriore purificazione da umidità in eccesso, ossigeno, carbonio e altre impurità. Il risultato è un gas propilenico ad alta concentrazione: 99-100%. Quindi, utilizzando speciali catalizzatori, la sostanza gassosa viene polimerizzata a media pressione in uno speciale mezzo liquido monomerico. Il gas etilene è spesso usato come copolimero.

Il polipropilene, come il PVC clorurato (cloruro di polivinile), viene utilizzato attivamente nella produzione di tubi dell'acqua, nonché nell'isolamento di cavi e fili elettrici. Grazie alla loro resistenza alle radiazioni ionizzanti, i prodotti in polipropilene sono ampiamente utilizzati in medicina e nell'industria nucleare. Il polietilene, specialmente ad alta pressione, è meno resistente. Pertanto, è più spesso utilizzato nella produzione di vari contenitori (PET), teloni, materiali da imballaggio, fibre di isolamento termico.

La scelta del materiale dipenderà dal tipo di prodotto specifico e dal suo scopo. Il polipropilene è più leggero, i prodotti realizzati con esso sembrano più presentabili, sono meno soggetti a contaminazione e sono più facili da pulire rispetto al polietilene. Ma a causa dell'alto costo delle materie prime, il costo di produzione dei prodotti in polipropilene è di un ordine di grandezza superiore. Per esempio, con le stesse caratteristiche prestazionali, l'imballaggio in polietilene costa quasi la metà.