Sedmdesát let s důležitým plastem: izotaktickým polypropylenem

„Jako u mnoho jiných významných objevů, tak i k vynálezu polypropylenu došlo na různých místech světa zhruba ve stejné době. Jako by příprava polypropylenu z jednoduchého olefinu propylenu už visela ve vzduchu. Na první pohled to vypadá jednoduše. Stačilo by rozevřít v molekule propylenu dvojnou vazbu a vzniklé dvojfunkční jednotky pak spojit do řetězce polypropylenu,” poznamenal Raab.

Nicméně reálná skutečnost je proti schématu na papíře (levá část úvodního obrázku) o dost složitější. Dnes víme, že k tomu „rozevření“ vazby jsou nezbytné specifické katalyzátory a určité reakční podmínky. A tak je historie polypropylenu od počátku až do dneška spojená s vývojem katalytických systémů.

Výzkumní chemici firmy Phillips Petroleum, John Paul Hogan a Robert Louis Banks, použili v roce 1951 katalyzátory na bázi oxidů chromu. Později Giullio Natta z milánské polytechniky využil organokovové katalyzátory, kterým se dnes říká katalyzátory Zieglera a Natty, katalyzátory Z-N. Profesor Natta pomocí rentgenové strukturní analýzy hned na počátku prokázal, že jeho polypropylen je částečně krystalický. Krystalinita přitom přímo souvisí s pravidelností polymerního řetězce.

„Vzdělaná manželka pana profesora, Beata Rossi, navrhla pro nově připravený polymer přívlastek izotaktický, který vyjádřil pravidelnost polymerního řetězce. Později přibylo ještě označení ataktický a syndiotaktický pro další typy polypropylenu,” uvedl polymerní fyzik Raab.

A k čemu tedy slouží?

Největší praktické uplatnění má právě částečně krystalický izotaktický polypropylen. Výrobky z něj nás obklopují ze všech stran – vyrábějí se z něj trubky na rozvody vody nebo kanalizaci, z desek a plátů se svařují nádrže a bazény.

Je z něj řada sportovního vybavení, kuchyňského nádobí, části automobilů, z plněného polypropylenu je bílý zahradní nábytek, z polymeru modifikovaného kaučukem mají některá auta dokonce i nárazníky. Protože izotaktický polypropylen je vláknotvorný, dělají se z něj také provazy, lana, geotextílie a mikrofiltry.

„Ani amorfní, tedy nekrystalický, ataktický polypropylen není bezcenný. Je podstatou trvale plastických lepidel na izolace plochých střech, a třeba také lepivých pásů pro sadaře,” doplnil pro Novinky ředitel Ústavu makromolekulární chemie AV ČR Jiří Kotek.

Dvojice fyziků (Raab a Kotek) zmínila i malou neformální anketu mezi pražskými vysokoškoláky, kterou uspořádala členka jejich příležitostného mezioborového týmu a Raabova asistentka, posluchačka sociologie na Filozofické fakultě Univerzity Karlovy v Praze Johanna Vrabcová.

„Výsledek té ankety jistě není reprezentativní, ale určitě je poučný. Ukázalo se třeba, že ne všichni současní vysokoškoláci dovedou správně vysvětlit význam symbolu, který se nyní vyskytuje na mnoha plastových výrobcích,” konstatovala Vrabcová.

Identifikace běžných plastů jednotným kódem byla zavedena nejprve ve Spojených státech v roce 1988 pod zkratkou RIC (Resin Identification Code), krátce poté v podstatě stejný systém převzaly i evropské země.

Původně sloužilo kódování plastů číslem v trojúhelníčku jen na identifikaci, nyní je mnohem důležitější také jeho význam pro recyklaci plastů. Hlavní (komoditní) plasty dostaly podle Kotka přidělená čísla podle chronologického pořadí, kdy je bylo možno recyklovat.

Letošní „narozeniny” polypropylenu jsou tedy podle odborníků příležitostí k připomenutí, jak důležitou a nyní už nenahraditelnou roli hrají plasty v dnešním životě a také, jak je potřebné je znát, třídit a recyklovat. Jelikož v sobě stále obsahují značnou energii, ani energetické využití, tedy řízené spalování plastových odpadů, nelze podle Raaba pominout.

„Vůbec nejhorší tak je, když cenný odpad skončí na směsné skládce, nebo dokonce v lese nebo v řece,” uzavřel.

Výrobcem polypropylenu je v Česku společnost ORLEN Unipetrol, její výrobní jednotka v Záluží u Litvínova má kapacitu 300 tisíc tun ročně.