Физические и химические свойства полимерных материалов, мембран

Полистирол (ПС, тефлон, Polystyrene, PS) — термопластичный полимер с высокой степенью оптического светопропускания. Жесткий и нетоксичный, с превосходной стабильностью размеров и хорошей химической стойкостью к водным растворам, однако ограниченной устойчивостью к органическим растворителям (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей) и морозостойкостью до −40 °C. Этот материал с прозрачностью, как у стекла, часто применяется для изготовления одноразовой лабораторной продукции. Изделия из полистирола хрупки при комнатной температуре и могут треснуть или разбиться при падении с высоты стола.
Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, high pressure polyethylene, PEHP) — термопластичный материал, прозрачный, имеет высокую прочность при воздействии низких температур, обладает химической устойчивостью ;к большинству кислот, оснований и спиртов, подходит для хранения и отбора проб биологических веществ и других водных растворов.
Полиэтилен высокой плотности (низкого давления, ПЭВП, ПНД, HDPE, High Density Polyethylene) — термопластический материал, имеет повышенную твердость и прочность, высокую химическую стойкость при воздействии на него агрессивных сред, хорошую пластичность. Используется при температурах в диапазоне от -70 до +50 °С, нетоксичный материал.
Полипропилен (ПП, Polypropylene, PP) — термопластичный материал, обладающий высокой ударной прочностью, имеет газо- и паропрочность, низкую теплопроводностью, по прозрачности уступает полистеролу. Он прозрачен, выдерживает автоклавирование и не растворяется в каких-либо известных растворителях при комнатной температуре. Его чувствительность к сильным окислителям немного выше, чем у полиэтилена. Обладает наилучшей стойкостью к трещинам от напряжения из всех полиолефинов. Изделия из полипропилена хрупки при 0 °С и могут треснуть или разбиться при падении с высоты стола.
Поликарбонат (ПК, polycarbonate, PC) — термопластичный полимер, который не имеет аналогов среди современных полимеров. Он отличается превосходными параметрами светопроницаемости, ударопрочности, а также устойчивостью к температурным перепадам (от -100 до +165 °C). Обладает прозрачностью оконного стекла, удивительно прочен и жесток. Он выдерживает автоклавирование, нетоксичен и самый жесткий из термопластиков. Прочность и стабильность размеров делает этот материал идеальным для изготовления изделий для центрифугирования.
Полисульфон (ПСФ, Polysulphone, PSU) — термопластичный материал, прозрачный, обладает высокой прочностью и устойчивостью при высоких температурах, отличные диэлектрические свойства в широком диапазоне температур и частот; нетоксичен; допускает стерилизацию всех видов.
Поливинилхлорид (ПВХ, Polyvinyl chloride, PVC) — термопластичный материал, прозрачный, отличается химической стойкостью к щелочам, минеральным маслам, многим кислотам и растворителям, устойчивостью при высоких температурах.
Полиэтилен-терефталат (ПЭТ, Polyethylene terephthalate, PET) — это термопластичный материал, являющийся самым распространенным среди полиэфиров. Обладает прозрачностью, высокой прочностью, хорошей пластичностью (причем как в нагретом состоянии, так и в холодном), химической стойкостью. Все свои характеристики ПЭТ сохраняет и при низких температурах, до -40 °C, и при высоких, до +75 °C. Высокая устойчивость к деформации.
Политетрафторэтилен (ПТФЭ, Polytetrafluoroethylene, PTFE) — термопластический материал, гибкость и эластичность которого сохраняются при температурах в диапазоне от -70 до +270 °С, имеет очень высокую стойкость к щелочам, кислотам, растворителям и окислителям. Устойчивость к свету и неблагоприятным погодным условиям, к горячему водяному пару, не горюч.
Нейлон (Nylon) — термопластичный материал, непрозрачен, термостойкий, подходит для механической обработки, высокая проницаемость для водяного пара, устойчив к центрифугированию.
Нитрат целлюлозы (Cellulose nitrate) — непрозрачный, химически нестабилен, обладает низкой химической стойкостью к действию кислот и щелочей.
Ацетат целлюлозы (Cellulose acetate) — термопластический материал, светостойка, обладает хорошими физико-механическими свойствами и практически негорюча. Термостабильность ацетилцеллюлозы недостаточно высока: уже при 190-210 °C изменяется окраска материала, а при 230 °С он начинает разлагаться.

Физические свойства

Полистирол (ПС, Polystyrene, PS

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, high pressure polyethylene, PEHP)

Полиэтилен высокой плотности (низкого давления, ПЭВП, ПНД, HDPE, High Density Polyethylene)

Полипропилен (ПП, Polypropylene, PP)

Поликарбонат (ПК, polycarbonate, PC)

Полисульфон (ПСФ, Polysulphone, PSU)

Поливинилхлорид (ПВХ, Polyvinyl chloride, PVC)

Полиэтилен-терефталат (ПЭТ, Polyethylene terephthalate, PET)

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, Polytetrafluoroethylene, PTFE)
(тефлон)

Нейлон (Nylon)

Нитрат целлюлозы (Cellulose nitrate)

Ацетат целлюлозы (Cellulose acetate)

Основные свойства

биологически инертный, твердый, с высокой степенью оптического светопропускания.

биологически инертный, твердый, высокая химическая стойкость

биологически инертный, высокая химическая стойкость, исключительная прочность

биологически инертный, очень прочный, инертный, высокая температурная стойкость

биологически инертный,
Нетоксичен и очень жёсток

биологически инертен,стоек к маслам (кроме эфирных).

биологически инертный, жесткий, прочный, превосходные оптические качества

биологически и химически инертен, очень стойкая скользкая поверхность

термостойкий, подходит для механической обработки, высокая проницаемость для водяного пара

термически нестабильный, обладает низкой хим. стойкостью к действию кислот и щелочей

термостойкий, стойкость к воздействию минеральных масел, нефтепродуктов, ряда ароматических углеводородов

Прозрачность

прозрачный

непрозрачен

полупрозрачный

непрозрачен

прозрачный

прозрачен

прозрачный

непрозрачен

прозрачен

Результат автоклавирования

плавится

возможно

плавится

не поддается деформации

выдерживает несколько циклов

возможно

плавится

допустимо

Устойчивость к центрифугированию

устойчив до 3000g.

устойчив
до 15000 g

устойчив до 50000g

устойчив до 50000 g

устойчив
до 5000 g

устойчив до 16000 g

устойчив до 50000 g

—

Температура термической деформации

64-80 °С

121 °С

120 – 138 °C

135 °С

138-143 °С

174 °С

150-220 °С

70 °С

121°С

150-180°С

190-220°С

190-210°С

Скорость горения

медленно

гаснет само-произвольно

не горит

—

не горит

гаснет самопроизвольно

медленно

—

Воздействие лабораторных реактивов

Полистирол (ПС, Polystyrene, PS

Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, high pressure polyethylene, PEHP)

Полиэтилен высокой плотности (низкого давления, ПЭВП, ПНД, HDPE, High Density Polyethylene)

Полипропилен (ПП, Polypropylene, PP)

Поликарбонат (ПК, polycarbonate, PC)

Полисульфон (ПСФ, Polysulphone, PSU)

Поливинилхлорид (ПВХ, Polyvinyl chloride, PVC)

Полиэтилен-терефталат (ПЭТ, Polyethylene terephthalate, PET)

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, Polytetrafluoroethylene, PTFE)
(тефлон)

Нейлон (Nylon)

Нитрат целлюлозы (Cellulose nitrate)

Ацетат целлюлозы (Cellulose acetate)

Слабые кислоты

нет

Сильные кислоты

окисляющие кислоты разрушают

возможно разрушение

нет

окисляющие кислоты разрушают

нет

разрушение

окисляющие кислоты разрушают

Слабые щелочи

нет

Сильные щелочи

нет

медленное разрушение

нет

Органические растворители

растворим в ароматических хлор-содержащих углеводородах

устойчив при температуре ниже 80^оС

набухает в ароматических соединениях и галогенированных углеводородах

устойчив при температуре ниже 80^оС

растворим в хлор-содержащих углеводородах; частично растворим в ароматических

неустойчив, разрушается эфирами и ароматическими углеводородами

нет

растворим в ароматических или хлор-содержащих углеводородах

устойчив

растворим в орг.растворителях: спиртоэфирной смеси, ацетоне, частично в этиловом спирте

растворим в орг.растворителях: спиртоэфирной смеси, ацетоне, этилацетате, частично в этиловом спирте

Проницаемость тонкостенных изделий для газа

	Полистирол (ПС, Polystyrene, PS	Полиэтилен высокого давления (ПЭВД, high pressure polyethylene, PEHP)	Полиэтилен высокой плотности (низкого давления, ПЭВП, ПНД, HDPE, High Density Polyethylene)	Полипропилен (ПП, Polypropylene, PP)	Поликарбонат (ПК, polycarbonate, PC)	Полисульфон (ПСФ, Polysulphone, PSU)	Поливинилхлорид (ПВХ, Polyvinyl chloride, PVC)	Полиэтилен-терефталат (ПЭТ, Polyethylene terephthalate, PET)	Политетрафторэтилен (ПТФЭ, Polytetrafluoroethylene, PTFE) (тефлон)	Нейлон (Nylon)	Ацетат целлюлозы
О₂	низкая	высокая	низкая	высокая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	низкая
N₂	очень низкая	низкая	очень низкая	низкая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	очень низкая	—	очень низкая	очень низкая
СО₂	высокая	очень высокая	высокая	очень высокая	низкая	—	очень низкая	—	—	—	очень низкая