Срок службы изделия из полипропилена составляет от одной заливки до более чем ста лет, и то, где конкретная деталь находится в этом диапазоне, определяется её классом продукта, условиями эксплуатации и критерием отказа, который к ней применён.
Сколько времени смола хранится в мешке или силосе до переработки — это отдельный вопрос, ответ на который дан в срок хранения полипропиленовой смолы.
Сколько служат изделия из ПП в эксплуатации
Срок службы составляет от одной заливки для одноразового мягкого контейнера до как минимум ста лет для заглублённой самотёчной канализационной трубы.
| Класс продукта | Рабочий срок службы | Указано при | Конец срока службы |
|---|---|---|---|
| Труба PP-R для горячей и холодной воды | 50 лет в качестве расчётного основания | 20 °C, экстраполировано по результатам гидростатических испытаний; PP-R работает непрерывно при 82 °C | Разрыв или утечка при номинальном внутреннем давлении |
| Заглублённая самотёчная канализационная труба из ПП | Не менее 100 лет | Первичный наполненный материал, сброс при температуре не выше 45 °C, установленный прогиб менее 8 % | Зарождение трещин, потеря кольцевой гибкости |
| Тканый мешок из ПП и FIBC | Одна заливка, если маркирован как одноразовый; обычно менее двух лет с даты изготовления, если многоразовый | Повторное использование только при коэффициенте запаса выше 6:1 и с тем же содержимым, что и при первой заливке | Потеря содержимого или отказ подъёмного устройства при циклическом испытании на верхний подъём |
| Многоразовый ящик или контейнер | Считается в оборотах, шесть-семь в год | Совместная циркуляция с мойкой между рейсами | Повреждение, обнаруженное при осмотре; 0,55 % ящиков за оборот |
| Литьевая деталь длительного использования | Авторитетные данные не опубликованы | Тепло и нагрузка рабочего цикла | Охрупчивание, потеря ударной прочности |
| Одноразовая упаковка | Одно использование | — | Утилизация после заливки |
20-летний срок службы, возглавляющий результаты поиска по этому вопросу, взят из оценки жизненного цикла литьевого изделия из ПП, где он находится в разделе границ системы как допущение о фазе использования.
Что сокращает срок службы ПП
Окисление завершает жизнь детали из ПП, практически без предупреждения.
Сначала появляются поверхностное меление и пожелтение, затем растрескивание в шарнирах, резьбах и малых радиусах. У каждого признака есть измеримая форма: индекс желтизны для цвета, относительное удлинение при разрыве для уже утраченной пластичности, время индукции окисления для антиоксиданта, ещё остающегося в детали.
Конечная точка, заложенная в испытание ускоренного старения, обычно представляет собой потерю половины того свойства, за которым наблюдают — половины относительного удлинения при разрыве, половины ударной прочности.
Солнечный свет и наружная эксплуатация
На открытом воздухе ультрафиолетовое излучение — самый быстрый путь к отказу, и то, насколько быстро это происходит, зависит от пакета стабилизаторов. Для ПП-волокна — тонкие сечения, большая площадь поверхности, самый тяжёлый случай — опубликованные оценки определяют период полураспада нестабилизированного продукта в несколько месяцев, а правильно фотостабилизированного — до десяти лет.
Оценки периода полураспада для закрытого и заглублённого продукта превышают 300 лет.
Тепло, химические вещества и нагрузка
Тепло сокращает срок службы, расходуя резерв антиоксиданта, и скорость резко возрастает с температурой: ПП-волокно в вентилируемой печи сохраняло свои свойства 640 часов при 110 °C, 190 часов при 130 °C и 120 часов при 140 °C, прежде чем окисление взяло верх. температура плавления — это не то число, которым здесь следует оперировать, потому что деталь отказывает задолго до того, как что-либо размягчится. На холодном конце ПП охрупчивается по мере падения температуры к его температуре стеклования, и ударный сополимер или эластомер-модифицированные марки являются ответом для эксплуатации при отрицательных температурах.
Химически ПП нетребователен: вода, солевые растворы и 15–30 % гидроксида натрия оцениваются как стойкие до 212 °F, а 30 % серной кислоты — до 180 °F. Атакующими агентами являются концентрированные окисляющие кислоты и ароматические растворители — 60 % серной кислоты и 40 % азотной кислоты выдерживают только до 73 °F, а бензол вообще не имеет оценки стойкости.
Постоянная нагрузка сама по себе сокращает срок службы через creep-разрушение, и чем выше непрерывная нагрузка, тем раньше оно наступает. Химическое вещество, не воздействующее на погружённый образец, также может растрескивать тот же материал, когда он находится под напряжением; оценки стойкости при погружении этот случай не охватывают.
Сколько времени требуется ПП для разложения
Не существует измеренного времени разложения для полипропилена. Цифры, находящиеся в обращении — от 20 до 30 лет на одном конце и несколько столетий на другом — восходят к публичным информационным графикам, и аудит 57 из них показал, что ни одна из их 255 оценок срока службы не опиралась на рецензируемую литературу.
Установлено, что ПП не подвергается биологическому разложению. На свалке, без света и при малом количестве кислорода, изделие из ПП меняется очень мало. На поверхности воды или земли изделие распадается на всё более мелкие фрагменты, которые сохраняются — это фрагментация, а не разложение.
ПП не подвергается гидролизу, и в донных отложениях или на глубине процесс сводится к медленным микробным и абразивным путям.
Восстановление — это реалистичный конец жизненного цикла. В США около 20 % используемого в потребительских товарах ПП улавливается.
Какая марка ПП служит дольше
Различие пакет стабилизаторов продлевает срок службы сильнее, чем любой выбор между семействами марок.
Этот пакет обычно невидим на бумаге. В техническом паспорте может стоять обозначение «УФ-стабилизированный» или «атмосферостойкий», немногие производители раскрывают содержание стабилизаторов, а показатель текучести расплава на сертификат анализа ничего не говорит о том, что осталось от запаса антиоксидантов. Время индукции окисления — это показатель, который нужно запрашивать, когда изделие имеет заявленный срок службы.
Вторичное сырьё ясно показывает суть. В исследовании смесей первичного и постпотребительского сырья, время индукции окисления упало на 82 % при 100 % содержании вторичного сырья, тогда как предел текучести остался в пределах 15 % от первичного — запас стойкости к старению расходуется первым, а краткосрочные механические испытания не показывают эту потерю.
Три прохода через экструдер снизили ударную вязкость по Изоду с надрезом у ударопрочного сополимера с 530 до 100–200 Дж/м, тогда как гомополимер сравнительно нечувствителен к термической истории, поэтому сколько раз можно перерабатывать ПП — однозначного ответа нет: предел — это свойство, измеренное на партии, которая перед вами.
Когда изделие имеет заявленный срок службы, PP grade должен быть указан вместе с его пакетом: наружное обозначение, показатель OIT и то, содержит ли сырьё измельчённые отходы или вторичное сырьё.