среда, 3 сентября 2025 г.

История появления полипропиленовых труб, от открытия материала до современных применений

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Полипропиленовые трубы стали неотъемлемой частью современной инфраструктуры, предлагая надежные решения для водоснабжения, отопления и промышленных систем. Этот материал сочетает в себе прочность, устойчивость к коррозии и экологичность, что делает его популярным во многих отраслях. В этой статье мастер сантехник подробно разберет историю появления полипропилена, процесс его открытия, изобретение труб на его основе и сферу применения в наши дни. Мы опираемся на исторические факты и современные тенденции, чтобы дать полную картину эволюции этого инновационного материала.

Как появился полипропилен: открытие и развитие

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Полипропилен (PP) — это термопластичный полимер, получаемый из мономера пропилена (или пропена), который является побочным продуктом нефтепереработки. Его открытие стало результатом интенсивных исследований в области полимерной химии в середине XX века, когда ученые стремились создать новые материалы с улучшенными свойствами по сравнению с существующими пластиками, такими как полиэтилен.

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Первая успешная полимеризация пропилена была продемонстрирована в 1951 году американскими химиками Дж. Полом Хоганом (J. Paul Hogan) и Робертом Бэнксом (Robert Banks), работавшими в компании Phillips Petroleum в Бартлесвилле, штат Оклахома. Они случайно обнаружили, что пропилен может полимеризоваться в твердый материал при использовании катализаторов на основе хрома. Это открытие привело к созданию кристаллического полипропилена, и в 1953 году Хоган и Бэнкс подали патент на процесс его производства. Однако ранние формы полипропилена были аморфными и не обладали достаточной прочностью для широкого применения.

Ключевой прорыв произошел в марте 1954 года, когда итальянский химик Джулио Натта (Giulio Natta) и его коллега Карл Рен (Karl Rehn) открыли стереоселективную полимеризацию, позволившую синтезировать изотактический полипропилен — форму с высокой кристалличностью и механической прочностью. Натта использовал катализатор Зиглера-Натта (названный в честь Карла Зиглера и самого Натта), который позволял контролировать пространственную структуру полимерной цепи. Этот катализатор был разработан Зиглером для полиэтилена в 1953 году, а Натта адаптировал его для пропилена. За это открытие Натта и Зиглер получили Нобелевскую премию по химии в 1963 году.

Синдиотактический полипропилен (другая стереоформа) также был впервые синтезирован Наттой. Открытие полипропилена было почти одновременным в нескольких лабораториях, помимо Phillips и Натты, подобные работы велись в компаниях Standard Oil и DuPont, что привело к патентным спорам, разрешенным только в 1980-х годах. 

Коммерческое производство изотактического полипропилена началось в 1957 году итальянской фирмой Montecatini (позднее Montedison). К 1960-м годам полипропилен стал массово производиться по всему миру, благодаря своей низкой стоимости, легкости и устойчивости к химическим веществам. В 1970-х и 1980-х годах были разработаны новые катализаторы и методы, такие как металоценовые катализаторы, которые улучшили свойства материала. В XXI веке исследования фокусируются на биооснованном полипропилене из возобновляемых источников, чтобы снизить зависимость от нефти. 

Кто, когда и как придумал делать трубы из полипропилена

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Идея использовать полипропилен для производства труб возникла не сразу после открытия материала. Полипропилен изначально применялся для упаковки, благодаря своей прочности и термостойкости. Переход к трубам произошел в 1960-х–1970-х годах, когда инженеры осознали потенциал PP в замене металлических труб, подверженных коррозии.

Первые полипропиленовые трубы были разработаны в Европе в конце 1970-х — начале 1980-х годов. Ключевой инновацией стал полипропилен-рандом-сополимер (PP-R), который сочетает пропилен с этиленом для повышения эластичности и термостойкости. PP-R был впервые использован для систем водоснабжения и отопления в Европе в 1980-х годах, а в Северной Америке — в 2000-х. Нет единого "изобретателя" труб из PP, как в случае с самим материалом, это было коллективным развитием компаний, таких как Aquatherm (Германия) и другие европейские производители, которые адаптировали полипропилен для трубопроводов.

Процесс производства труб включает экструзию, полипропилен нагревается до расплава и формируется в трубу через матрицу. Для повышения прочности добавляются стабилизаторы и армирующие слои (например, в PP-RCT — полипропилен с рандомной кристалличностью и повышенной термостойкостью, разработанный в 2000-х). Соединение труб осуществляется термической сваркой (fusion welding), что обеспечивает герметичность без клея. В 1990-х годах стандарты, такие как EN 15874 для PPR-фитингов, ускорили распространение. 

Развитие полипропиленовых труб было мотивировано необходимостью замены коррозионных металлических труб в системах водоснабжения. К 2020-м годам PP-RCT стал стандартом для высокотемпературных приложений, выдерживая до 95°C под давлением. 

Сфера применения полипропиленовых труб в наши дни

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

В 2025 году полипропиленовые трубы широко используются благодаря своей долговечности (срок службы до 50 лет), экологичности и низкой стоимости. Они устойчивы к коррозии, химикатам и механическим повреждениям, не выделяют токсины и легко монтируются.

В сантехнике:

  • Жилые и коммерческие здания. PP-R и PP-RCT трубы применяются для систем горячего и холодного водоснабжения, включая питьевую воду. Они идеальны для многоквартирных домов, отелей и офисов, где требуется устойчивость к высоким температурам и давлению. 
  • Отопление и охлаждение. Гидронические системы (радиаторное отопление, теплые полы) и охлаждение в зданиях. Трубы выдерживают циклические нагрузки и не замерзают.

В промышленности:

  • Химическая и пищевая отрасли. Транспортировка агрессивных жидкостей, кислот, щелочей и пищевых продуктов. PP устойчив к коррозии и не загрязняет среду. 
  • Энергетика и водоочистка. В системах котельных, обратного осмоса (RO), деионизированной воды и регенерированной воды. Подходят для высокотемпературных процессов в электростанциях. 
  • Строительство и инфраструктура. Дренажные системы, канализация и промышленные трубопроводы. Легкость материала упрощает установку в крупных проектах.

Другие применения:

  • Медицина и лаборатории. Трубы для высококачественной воды и газов, где требуется стерильность.
  • Сельское хозяйство. Ирригация и системы полива, устойчивые к УФ-излучению.
  • Экологичные проекты. В системах рециклинга воды и зеленого строительства, благодаря низкому углеродному следу.

В глобальном масштабе рынок полипропиленовых труб растет на 5–7% ежегодно, особенно в Азии и Европе, где они заменяют устаревшие металлические системы.

Производители полипропилена и изделий из него в Казахстане

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

На основе доступных данных на сентябрь 2025 года, в Казахстане развивается производство полипропилена (ПП) и изделий на его основе. Основные производители сырья сосредоточены в нефтехимических комплексах, а переработчики изделий — в различных регионах. Полипропилен в Казахстане преимущественно производится из местного сырья (пропана), и с запуском крупных заводов, таких как «Kazakhstan Petrochemical Industries Inc.» (KPI), дочерняя компания «КазМунайГаза», которая производит гранулированный полипропилен на своем интегрированном газохимическом комплексе в Атырауской области. Импорт сырья значительно снизился (с 25 тыс. тонн в 2022 году до 7 тыс. тонн в 2024 году). Рынок растет, завод KPI занимает почти половину внутреннего рынка полипропилена, а производство увеличилось в четыре раза в 2024 году. Экспорт полипропилена достиг 30 тыс. тонн в 2024 году. 

Производители полипропилена (сырье)

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Эти компании производят гранулированный полипропилен различных марок (например, PP H030 GP/7, PP H120 GP/7 для литья и экструзии):

  • Kazakhstan Petrochemical Industries Inc. (KPI Inc.). Атырауская область, Атырау. Производство полипропилена (500 тыс. тонн/год), включая марки для изделий народного потребления. Совместно с СИБУР (40% доли). Покрывает 26,3% регионального производства.
  • ТОО «Компания Нефтехим LTD». Павлодарская область, Павлодар. Гранулированный полипропилен по стандарту СТ РК 3191-2018. Мощность около 30 тыс. тонн/год (по итальянской технологии Montedison).
  • Атырауский нефтеперерабатывающий завод (Атырауский НПЗ). Атырауская область, Атырау. Полипропилен как побочный продукт нефтепереработки. Интегрирован с KPI.
  • Павлодарский нефтеперерабатывающий завод (Павлодарский НПЗ). Павлодарская область, Павлодар. Полипропилен в рамках нефтехимии. Связан с Нефтехим LTD.

Производители изделий из полипропилена

Сантехнические работы любого уровня сложности в Казахстане

Эти компании перерабатывают полипропилен в готовые продукты, такие как трубы, упаковка, пленки, бытовые изделия и геотекстиль:

  • ZETA. Алматы (головной офис), производство в различных регионах. Мебель, пластиковая продукция (тара, контейнеры, бытовые изделия) из отечественного полипропилена. Экспорт в СНГ.
  • Marvik Partners. Не указано (вероятно, Атырау или Алматы). Переработка полипропилена в изделия (упаковка, пленки). Сырьё от KPI.
  • AKE Plast LLP. Не указано (рынок Казахстана). Пищевые контейнеры и упаковка из PET и PP. Единственный отечественный производитель такой упаковки.
  • Asyl Arman LLP (подразделение Novopek). Акмолинская область, Кокшетау. Полипропиленовые контейнеры и упаковка на современном оборудовании.
  • GeoSM. Не указано (Казахстан). Нетканый геотекстиль из полипропилена (иглопробивной, термообработанный) для строительства и ландшафта.
  • УралАктив. Уральск (Западно-Казахстанская область). Оборудование и изделия из полипропилена (ёмкости, вентиляция: ХИМВЕНТ, ХИМТЭНК, ACIDLAB).
  • DESO. Алматы (поставки по Казахстану). PPR-трубы (полипропилен-рандом) для водоснабжения и отопления.
  • Kuat LLP (Казахстан). PPR-трубы и фитинги из полипропилена. Один из ведущих в стране.
  • Sairamplast. Туркестанская область, Шымкент. Изделия из пластмассы: баки, вёдра, тазы, детские товары из ПП.
  • Alphaplast. Алматинская область, п. Байтерек. Пластиковая тара и изделия из полимеров (включая ПП) для пищевых и непищевых продуктов.
  • Kazpolimer. Карагандинская область, Караганда. Изделия из полимеров любой сложности, включая литьё и экструзию ПП.
  • Polietilen Agro. Жамбылская область, Тараз. Плёнки и упаковка (включая из ПП по заказу).
  • Qaztape. Алматы. Упаковочные материалы: стрейч-плёнка, скотч (из ПП и аналогов).
  • Polius. Восточно-Казахстанская область, Усть-Каменогорск. Гибкая упаковка из ПП.

Заключение

История полипропиленовых труб — это пример, как научное открытие 1950-х годов эволюционировало в повседневную технологию. От случайного открытия Хогана и Бэнкса до коммерческого прорыва Натты и современных инноваций вроде PP-RCT, этот материал преобразил инфраструктуру. В наши дни полипропиленовые трубы обеспечивают надежность и устойчивость, способствуя переходу к экологичным решениям. Будущее обещает дальнейшее развитие, включая био-PP, что сделает их еще более универсальными.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор История водопроводов на территории Казахстана: от древних времен до наших дней

Комментариев нет:

Отправить комментарий