Полиэтилен полимеризация — Справочник химика 21
Из цеха катализаторов 5%-ные растворы компонентов катализатора поступают через мерники / и 2 в емкость 3, где при 50 °С происходит созревание катализаторного комплекса. Последний насосом закачивается в реактор 4. Реактор представляет собой автоклав колонного типа емкостью около 10 м . Поступая по магистралям 5 в систему эрлифта, этилен в реакторе перемешивает реакционную массу, отводит тепло полимеризации и частично полимеризуется в полиэтилен. Полимеризация протекает при 50— 80 °С. Не вступивший в полимеризацию этилен с парами растворителей проходит циклонные отделители 6, конденсатор-холодиль-ник 7 и через циклонный разделительный аппарат 8 возвращается в рецикл. Охлажденный растворитель из конденсатора и отделителей также возвращается в реактор. [c.368]Получают полиэтилен полимеризацией газообразного этилена. [c.221]
Получается полиэтилен полимеризацией этилена при сверхвысоком давлении. Изучение способности этилена к полимеризации было начато давно . При попытках полимеризации этилена при обычных давлениях в присутствии металлов или солей металлов получались в основном низкомолекулярные продукты бутилены, гексены, а также некоторые диены В присутствии хлористого алюминия удавалось получать продукты, близкие по своим свойствам к смазочным маслам.
Полиэтилен Полимеризация этилена [—СНг—СНг— ]п Пластмассы, пленки [c.214]
Получение полиэтилена при среднем давлении. Способ получения полиэтилена при средних давлениях разработан в США фирмой Филлипс Петролеум Компани [61]. Процесс ведется при температуре 180—250° и давлении 35—105 ат. Этилен, предварительно полностью освобожденный от сернистых соединений, кислорода, водяных паров и углекислоты, растворяется под давлением при 20—30° в ксилольной фракции в количестве 7—9% вес. и подвергается полимеризации в трубчатом автоклаве над катализатором из окисей хрома и молибдена, нанесенных на окись алюминия или алюмосиликат. Целесообразнее применять большой избыток растворителя, чтобы полиэтилен оставался в растворе, а не отлагался на катализаторе, пассивируя его. Кроме того, при этом [c.223]
Полиэтилен получают полимеризацией этилена при высоких давлении и температуре или в присутствии катализаторов при низком и среднем давлении. [c.104]
Полимеризация этилена при высоком давлении (100—350 МПа,, или 1000—3500 кгс/см ) протекает при 200—300°С в расплаве в присутствии инициаторов (кислорода, органических перекисей). Полиэтилен низкого давления получают полимеризацией этилена под давлением 0,2—0,5 МПа (2—5 кгс/см ) и температуре 50— 80 °С в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов (триэтилалюминия, диэтилалюминийхлорида и триизобутил-алюминия). Полиэтилен среднего давления получают полимеризацией этилена в растворителе при давлении 3,5—4,0 МПа (35— 40 кгс/см ) и температуре 130—170 °С в присутствии окислов металлов переменной валентности, являющихся катализаторами (окислы хрома, молибдена, ванадия). В качестве растворителей применяют бензин, ксилол, циклогексан и др.
Полиэтилен — полимер, образующийся при свободно-радикальной каталитической полимеризации этилена, представляет очень большой интерес по ряду причин. Оц является одним из представителей синтетических пластических масс, производство которых идет исключительно быстро. Полиэтилен нашел разнообразное применение. Препятствием к расширению областей его практического использования является в настоящее время ограниченный объем производства полиэтилена. [c.165]
Полиэтилен представляет особый интерес с точки зрения изучения полимеризации, так как он получается из родоначальника виниловых мономеров. Знание структуры этого основного винилового полимера, несомненно, будет иметь важное значение для понимания. структуры полимеров вообще. Это основное положение в науке о полимерах подчеркивается тем, что полиэтилен является одним из немногих полимеров, [c.165]
Открытие процесса полимеризации этилена привлекло к себе внимание по ряду причин. Во-первых, с теоретической точки зрения, так как в то время полагали, что этилен не может давать высокомолекулярного пластического материала. Во-вторых, открытие его можно рассматривать как пример чисто научного исследования, не представлявшего практического интереса для промышленности. В-третьих, в то время как из этилена получались низкомолекулярные полимеры, высокомолекулярных же пластических полиэтиленов не удавалось получить из этилена, приготовленного с применением тех же методов очистки. [c.166]
В присутствии в качестве инициаторов перекисей при нагреве 1 давлении этилен подвергается экстенсивной полимеризации. Полимеризация олефинов такого типа, проходящая по механизму Свободных радикалов, обычно дает продукты с высоким молекулярным весом, такпе как полиэтилен.
Полиэтилен представляет собой полимер, образующийся при полимеризации этилена, например, при сжатии его до 150 250 МПа при 150—250 °С (полиэтилен высокого давления) [c.500]
На основе разработанных в последнее время систе-м каталитической цепной полимеризации олефинов получены кристаллические волокнообразующие полимеры. Из синтезированных полиолефинов в качестве сырья для производства волокон промышленное применение находят полиэтилен и в особенности изотактический кристаллический полипропилен. [c.344]
Полимеризация алкенов (в бензин) 91, 94, 514, 574, 620 Полипропилен изотактический 443 Полифениленоксид 515 Полиформинг 246, 396 Полиэтилен 7, 31, 89, 160, 302, 387, [c.711]
Свойства полимера в большой степени зависят от характера взаимодействия между смежными участками различных цепей. В простейшем случае — в продуктах полимеризации этиленовых углеводородов (полиэтилен, полипропилен) и близких к ним такое взаимодействие обусловливается только обычным взаимным притяжением между молекулами ( 27), в частности — дисперсионными силами. В случаях, когда цепи на отдельных участках достаточно близко располагаются одна от другой, силы притяжения могут быть довольно значительными. В полимерах, содержащих гидроксильные группы (целлюлоза), иминогруппы НН (полика- [c.567]
Полиэтилен — высокомолекулярный продукт, получаемый полимеризацией этилена [c.5]
Полиэтилен высокого давления (ВД) получается полимеризацией этилена в присутствии кислорода или перекисных инициаторов. Процесс протекает по цепному радикальному механизму. С повышением давления и температуры скорость реакции увеличивается. [c.5]
www.chem21.info
Реакция получения полиэтилена ПНД и ПВД, тип, формула
Реакция получения полиэтилена – это процесс, в котором происходит расщепление π-связи алкенов и образование линейной макромолекулы. Разрыв двойной связи олефинов обусловлен жестким влиянием среды, которое выражается в увеличении значений давления и температуры по сравнению с величинами, характерными для нормальных условий.
Тип реакции получения полиэтилена из этилена – классическая полимеризация непредельных углеводородов, свойственная всем алкенам.
Разновидности синтеза
Существует два основных варианта проведения реакции синтеза полиэтилена. Они отличаются условиями и аппаратным исполнением. В обеих ситуациях процесс проходит при повышенном давлении, температуре, в присутствии катализаторов.
Получение ПЭВД
Полиэтилен получают из этилена в результате реакции, при которой мономер переходит в активное состояние.
При воздействии температуры, значения которой достигают 320 °С, давления, повышенного до 320 мПа, инициирование вызывают образующиеся из пероксидных соединений радикалы. Полиэтилен, реакция полимеризации которого идет по радикальному механизму, имеет низкую плотность, называется продуктом высокого давления, обозначается в международном сообществе аббревиатурой LDPE.
Маленькая плотность упаковки макромолекул обусловлена присутствием разветвлений, как это отображено в уравнении реакции получения полиэтилена.
Процесс проводят в автоклавах при идеальном перемешивании или трубчатых реакторах при идеальном вытеснении продуктов.
Получение ПЭНД
При увеличении давления до 5 мПа образование полиэтилена из этилена — результат реакции без участия радикалов. Активацию мономеров обеспечивают комплексные катализаторы.
Температура до 95 °С позволяет проводить процесс в суспензии, каталитическое действие выполняют сложные неорганические соединения титана.
Реакция полимеризации полиэтилена при температуре до 120 °С проходит с участием оксидов хрома, нанесенных на силикагель.
Комплексные соединения хрома, зафиксированные на силикагеле, позволяют проводить процесс в газовой фазе при температуре, не достигающей 100 °С.
Если полиэтилен получают, используя реакцию с катализаторами, продукт представляет собой линейную макромолекулу без разветвлений, имеет большую плотность, в международной литературе обозначается аббревиатурой HDPE.
Реакция синтеза полиэтилена с комплексными катализаторами приводит к получению продукта, который можно перерабатывать из б/у состояния.
Полимер из вторичного сырья
Полиэтиленовые отходы утилизируют по технологии, включающей очистку вторичного сырья, измельчение, образование агломератов, гранул, последующую экструзию. Графическое уравнение реакции полиэтилена б/у идентично схеме получения ПЭНД потому, что повторная полимеризация не осуществляется.
Реакция получения полиэтилена б/у, по существу, является физическим процессом, при котором происходит изменения агрегатного состояния.
oplenke.ru
Полиэтилен степень полимеризации — Справочник химика 21
Степень полимеризации этилена может быть значительной так, при 190 °С и давлении 122 МПа (время протекания реакции 4 мин) относительная молекулярная масса этилена оказалась равной 27 600 против первоначальной относительной молекулярной массы мономера, равной 28, т. е. увеличилась почти в 1000 раз. Может быть получен полиэтилен и с еще большей относительной молекулярной массой. [c.197]В зависимости от числа элементарных звеньев в макромолекуле полимера (степени полимеризации п) полученные материалы обладают несколько отличными свойствами. Например, полиэтилен с псобой жидкость, полиэтилен с п = 2000 — твердое, но гибкое вещество, в то время как полиэтилен со степенью полимеризации 5000—6000 — твердое жесткое вещество, пригодное для получения литых изделий, труб и т. д. [c.374]
Число элементарных звеньев, повторяющихся в макромолекуле, называется степенью полимеризации (обозначается п). В зависимости от степени полимеризации из одних и тех же мономеров можно получать вещества с различными свойствами. Так, полиэтилен с короткими цепями (п=20) является жидкостью, обладающей смазочными свойствами. Полиэтилен с длиной цепи в 1500—2000 звеньев представляет собой твердый, но гибкий пластический материал, из которого можно получать пленки, изготовлять бутылки и другую посуду, эластичные трубы и т. д. Наконец, полиэтилен с длиной цепи в 5—6 тыс. звеньев является твердым веществом, из которого можно готовить литые изделия, жесткие трубы, прочные нити.
В результате полимеризации этилена получается технически важный продукт — полиэтилен-(—СНг—СНг—)я, где /г —степень полимеризации. Степень полимеризации показывает, сколько элементарных звеньев (в полиэтилене элементарным звеном является —СНг—СНг—) содерл ится в молекуле полимера. [c.323]
Так получается промышленный полиэтилен высокого давления со степенью полимеризации и = 600—1200, который широко используется как изолятор и упаковочный материал, для изготовления пленок, труб и т. д. Он химически очень инертен, однако термически и фотохимически не очень устойчив. Аналогично получают полипропилен высокого давления. [c.356]
Реакции полимеризации и поликонденсации. Общие понятия химии высокомолекулярных соединений (ВМС) мономер, полимер, элементарное звено, степень полимеризации (поликонденсации). Примеры различных типов ВМС полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, каучуки, фенол-формальдегидные смолы, полипептиды, искусственные и синтетические волокна. [c.505]
ДВОЙНЫХ углерод-углеродных связей в молекуле этилена в межмолекулярные одинарные углерод-углеродные связи. Полимеры, образующиеся в результате подобного соединения либо ненасыщенных молекул (т. е. молекул, содержащих двойные или тройные связи, например молекул этилена), либо циклических молекул (таких, как окись этилена), называют аддитивными полимерами. В аддитивном полимере количество атомов в повторяющейся единице всегда то же самое, что и в молекуле мономера В заключение введем еще два дополнительных понятия из рис. 39.1. Одним из них является степень полимеризации , определяющая число молей мономера, приходящихся на моль полимера. Для триэтиленгликоля п = 3 для полиэтиленгликоля, как следует из рис. 39.1, п = 3х, а для полиэтилена п = 5х. Вторым понятием является концевая группа, ведь после окончания процесса полимеризации какая-то группа должна оказаться на конце длинной полимерной цепи. Концевыми группами в полиэтиленгликоле обычно бывают гидроксильные группы, а в полиэтилене — группы —СНз или —СН = СНг. [c.346]
Полиэтилен — продукт полимеризации этилена. В зависимости от условий получения полиэтилен может иметь различный молекулярный вес, плотность, степень кристалличности. Соответственно полиэтилены различают по маркам полиэтилен высокого давления (ВД) или низкой плотности и полиэтилен низкого давления (НД) или высокой плотности и полиэтилен среднего давления (СД). [c.145]
Полиизобутилен — каучукоподобный термопласт с различным молекулярным весом в зависимости от степени полимеризации. Полиизобутилен выпускают следующих марок П-20, П-50, П-85, П-100, П-118, П-155 и П-200. Для улучшения свойств и прочности в него вводят наполнители (сажу, графит, тальк) или модифицируют другими полимерами, например полиэтиленом, [c.151]
На основании данных, полученных при измерении скорости звука в полиэтилене высокого и низкого давлений, рассчитаны модули упругости. Найдено, что скорость звука линейно возрастает с увеличением плотности и кристалличности образца степень полимеризации на скорость звука не оказывает прямого влияния [c.275]
Свойства полимеров, степень сшивания которых невелика, зависят от характера и величины сил, действующих между цепями. Рассмотрим в качестве примера такой полимер, как полиэтилен, в типичном торговом образце которого цепи содержат 1000—2000 групп СНа, т. е. степень полимеризации полиэтилена составляет 1000—2000. Поскольку в полимере содержится смесь различных молекул, трудно ожидать, что он будет кристаллизоваться обыч- [c.492]
Размер макромолекул оказывает большое влияние на свойства высокомолекулярных соединений. Полимеры одного химического строения, но разной степени полимеризации, могут обладать совершенно разными физическими и механическими свойствами. Так, полиэтилен высокого давления при степени полимеризации, равной 70, представляет собой маслообразное вещество, размягчающееся при 35°С при степени полимеризации свыше 700 полиэтилен является твердым пластическим материалом с температурой размягчения 100—110°С. [c.16]
Реактор представляет собой систему наклонно расположенных толстостенных труб с внутренним диаметром до 25 мм и длиной до 300 м. Степень полимеризации (степень превращения) этилена за один проход через реактор составляет 10—12%. После реактора 3 полученный полиэтилен и непрореагировавший этилен проходит сепаратор 4, где отделяется полиэтилен, который собирается в приемнике 5. После снижения давления от полиэтилена отделяют непрореагировавший этилен, который направляют через ловушку 6 на про- [c.237]
Учитывая зависимость Г,, (и соответственно Г п. о) от степени полимеризации, для получения покрытий предпочтительнее применять полимеры с более низким молекулярным весом, если это не отражается существенно на их качестве. Опыт показывает, что из полиэтиленов наиболее пригодны литьевые марки с индексом расплава более 4 г/10 мин, из поливинилхлоридов — полимеры с константой Фикентчера 65 и ниже, из этилцеллюлозы и поливинилбутираля — лаковые марки ЛК, ЛА, ЛБ и т. д. При использовании полимеров с высокой Тт/ обычно наблюдается плохое сплавление порошка, а нередко вообще не удается получить покрытий. [c.21]
Если основная цепь полимеров построена из звеньев одного мономера, то их называют гомополимерами. Так, полиэтилен —СНг—СНг—]л является карбоцепным гомополимером этилена. Индекс п носит название степени полиме
www.chem21.info
Реакции полимеризации. Полиэтилен — Справочник химика 21
Реакции полимеризации. Полиэтилен [c.291]Реакции полимеризации характерны для непредельных соединений. Так, например, из этилена образуется полиэтилен [c.373]
Полимеризация. Особенности реакции полимеризации могут быть рассмотрены на примере простейшего непредельного соединения — этилена, образующего полиэтилен [c.33]
Полимерные материалы получают главным образом в результате реакций полимеризации, сополимеризации и поликонденсации. Ассортимент высокомолекулярных соединений, а также варианты технологического оформления их получения и каталитические системы, используемые при этом, чрезвычайно разнообразны. Один из наиболее распространенных полимеров — полиэтилен, производство которого непрерывно возрастает и совершенствуется. Повышенный интерес к полиэтилену вызван такими его качествами, как высокая химическая и радиационная стойкость, хорошие диэлектрические свойства, низкая газо- и влагопроницаемость, легкость и безвредность. Из трех известных (основных) промышленных методов получения полиэтилена — полимеризацией этилена при высоком, среднем и низком давлении — в СССР получили распространение первый и последний способы. [c.138]
Все реакции полимеризации, используемые для синтеза промышленно важных полимеров (полиэтилен, полипропилен, тефлоны, каучуки, полистирол и т.д.), идут по механизму цепных реакций (см. гл. 15). [c.126]
Полученные радикалы являются активными центрами в цепных реакциях полимеризации непредельных углеводородов и используются для синтеза полимеров (полиэтилен, полистирол и т. д.). [c.463]
Реакции полимеризации особенно характерны для непредельных соединений. Так, например, из этилена образуется высокомолекулярное вещество — полиэтилен. Соединение молекул этилена происходит по месту разрыва двойной связи [c.291]
С помощью реакций полимеризации получают высокомолекулярные синтетические вещества, например полиэтилен, политетрафторэтилен (тефлон), полистирол, синтетические каучуки и др. Они имеют огромное народнохозяйственное значение. [c.292]
Полиэтилен. Реакция полимеризации этилена открыта в 1933 г. [c.324]
На протекание реакции полимеризации этилена оказывает влияние ряд факторов. Влияние давления состоит в том, что при увеличении его возрастает плотность этилена. Это приводит к увеличению вязкости смеси полиэтилен—этилен и скорости иолимеризации. В качестве инициатора полимеризации этилена при высоком давлении применяют молекулярный кислород и органические перекиси. С повышением температуры увеличивается скорость распада инициатора и скорость полимеризации. Давление этилена и количество используемого инициатора влияют на температуру. [c.158]
Для молекулы полиэтилена характерна линейная не-разветвленная структура с наличием редких боковых метальных групп. Свойства полиэтилена зависят от длины полимерной цепи, ее строения, а также от механизма протекания реакции полимеризации этилена. При получении полиэтилена низкой плотности (ПНП) полимеризация происходит при высоком давлении (ГОСТ 16337—77 Е), а при получении полиэтилена высокой плотности (ПВП) — при низком давлении (ГОСТ 16338—70) [59, с. 4—8, 12]. Полиэтилен низкой плотности получают полимеризацией этилена при 200 С и давлении выше 100 МПа в присутствии в качестве инициатора небольшого количества кислорода. Молекулярная масса полимера 18 000—25 000. Полимер состоит из линейных молекул, в которых на каждые 1000 атомов приходится 20—50 метильных групп содержание кристаллической фазы составляет 60%. [c.84]
А46.В результате реакции полимеризации н ьзя получить 1) бутадиеновый каучук 2) полиэтилен [c.59]
Реакции полимеризации характерны для мономеров, содержащих одну или несколько кратных связей. Реакцией полимеризации получают такие важнейшие высокомолекулярные соединения, как каучуки и пластики, в частности полиэтилен. [c.435]
Молекула X называется мономером. Реакции полимеризации идут в результате присоединения по кратным связям или за счет раскрытия циклов. При полимеризации получают пластмассы (полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид) и синтетический каучук (бутадиеновый и изопреновый). [c.413]
Реакции полимеризации и поликонденсации. Общие понятия химии высокомолекулярных соединений (ВМС) мономер, полимер, элементарное звено, степень полимеризации (поликонденсации). Примеры различных типов ВМС полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, политетрафторэтилен, каучуки, фенол-формальдегидные смолы, полипептиды, искусственные и синтетические волокна. [c.505]
Реакция полимеризации. При нагревании этилена под давлением (порядка 100 атм) происходит процесс многократного присоединения молекул этилена друг к другу по месту разрыва кратных связей, в результате которого образуется высокомолекулярное твердое вещество полиэтилен, или политен. Процесс соединения нескольких одинаковых молекул в одну более сложную называют полимеризацией/ а исходное низкомолекулярное вещество — мономером. Полимеризация этилена может быть выражена следующей схемой [c.203]
Синтез носителей производился методами либо совместного осаждения, либо замещения [13], а синтез катализаторов — методами осаждения гидроокиси хрома на носитель и обогащения хромсодержащего носителя хромовым ангидридом [9—12]. Активация катализаторов производилась на обычной лабораторной установке проточного типа путем окисления кислородом воздуха в течение 5 ч при температуре 480—510° и скорости 400 объемов воздуха на объем катализатора в час. Активность катализаторов определялась в реакции полимеризации этилена в полиэтилен в бессальниковом автоклаве емкостью 2,5 л при давлении 35 ат и температуре 120° С. [c.289]
Полиэтилен заданного молекулярного, веса получаи т также, регулируя содержание кислорОда в этилене или в реакционной смеси [225, 226]. Чем выше содержание кислорода, тем быстрее протекает реакция полимеризации и тем ниже молекулярный вес образующегося полимера. После достижения некоторого предельного содержания кислорода в реакционной смеси скорость полимеризации резко падает. Это происходит вследствие полного окисления компонентов катализатора до высшего каталитически неактивного валентного состояния. Максимально допустимое содержание кислорода ниже 500—1000 частей на миллион частей реакционн
www.chem21.info
Полиэтилен
Полиэтилен – простейший из углеводородных полимеров. Получается в виде двух модификаций: низкой и высокой плотности.
Полиэтилен низкой плотности состоит из разветвленных цепей и получается радикальной полимеризацией этилена при высоком давлении. Это один из самых легких полимеров (плотность 0,92 г\см3 ), он не растворяется в органических растворителях, устойчив к действию кислот и щелочей, имеет довольно высокую температуру плавления – 110-120о и выдерживает дезинфекцию кипячением. Из полиэтилена низкой плотности изготовляют пленку для упаковки пищевых продуктов и медикаментов, флаконы с пипетками для глазных капель, бутылки.
Полиэтилен высокой плотности (0,92 г\см3) состоит из линейных цепей и получается координационной полимеризацией. По сравнению с полиэтиленом низкой плотности он имеет бóльшую механическую прочность, меньшую газопроницаемость и химически более устойчив. Применяется для изготовления коррозионно-устойчивых труб, предметов домашнего обихода.
Полипропилен
Может быть получен в виде атактического, синдиотактического и изотактического полимеров. Последний обладает более высокими механическими свойствами.
Полипропилен превосходит полиэтилен по прочности, химической устойчивости и теплостойкости. Изделия из него легко стерилизуются. Из него изготавливают одноразовые шприцы, капельницы, узлы аппаратов искусственного кровообращения. Детали из полипропилена используются в радиоаппаратуре.
Полистирол
Полистирол получается в основном радикальной полимеризацией в виде атактического полимера. В отличие от полиэтилена и полипропилена полистирол почти не эластичен, представляет собой стеклообразную массу, из него изготовляют, в частности, диски для цифровой записи. Химически инертен и обладает высокими электроизоляционными свойствами. Пенополистирол используется как термоизолятор и упаковочный материал.
Поливинилхлорид
Хлорсодержащий полимер, устойчивый к действию кислот и щелочей. Производится в больших количествах как один из наиболее многоцелевых полимеров. Он хорошо смешивается с различными наполнителями, что дает возможность получать различные изделия в виде труб, пленок, волокон.
Поливинилхлорид применяется в медицине для изготовления катетеров, дренажей, воздуховодов.
Фторсодержащие полимеры
Полимеры, содержащие атомы фтора – фторопласты – отличаются исключительно высокой стойкостью к действию кислот, щелочей, окислителей и органических растворителей.
Политетрафторэтилен (тефлон, фторопласт-4)
образует длинные линейные плотно упакованные цепи и представляет собой тяжелый полимер с температурой плавления выше 250о.
Связь C-F настолько прочна, что не разрывается под действием практически всех реагентов. Величина радиуса фтора такова, что его атомы полностью экранируют углеродную цепь, защищая её от воздействия агрессивных агентов:
Этим объясняется исключительная химическая стойкость фторопластов.
Недостатком политетрафторэтилена является трудность его переработки в изделия.
Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3)
несколько уступает тефлону по химической и термической стойкости, но легче поддается переработке.
Сополимер тетрафторэтилена с перфторпропиленом, сохраняя химическую и термическую устойчивость, имеет менее плотную упаковку цепей, чем тефлон, и может перерабатываться по обычной технологии литья под давлением.
Фторсодержащие каучуки обладают уникальной устойчивостью к действию высоких температур и агрессивных агентов. Их разработка и применение позволили решить многие кардинальные вопросы в создании авиационной и космической техники.
studfiles.net
2.3 Полимеризация полиэтилена в эмульсии.
Этилен может полимеризоваться в водной среде, если она обладает сильной, щелочностью. Так например, процесс может быть проведен под давлением 200—300 ат в водном растворе, содержащем на 100 кг воды 0,25—2 кг едкого натра или едкого кали, 1,5 кг эмульгатора типа насыщенных жирных кислот, 0,6—2 кг инициатора—персульфата калия.
Полимеризация этилена в эмульсии описана во многих патентах. В 1948 г. был предложен непрерывный метод эмульсионной полимеризации этилена, состоящей из двух стадий. На первой стадии получают полимер при повышенной температуре и высоком давлении в присутствии инициаторов, а на второй — вводят эмульгатор в реакционную смесь.
При высокой температуре и давлении при полимеризации этилена в водной среде, содержащей персульфаты, образуется устойчивая дисперсия полимера. Объясняется это тем, что полимерные гликоли, образующиеся при полимеризации этилена, являются поверхностно-активными веществами.
В ряде патентов было показано, что полиэтилен может быть получен путем .полимеризации этилена в эмульсии при 150—250° С и давлении 800—2000 ат в присутствии как ионного, так и неионного эмульгатора. После выделения из эмульсии и сушки в вакууме при 60° С полиэтилен (в виде порошка) хорошо растворяется при нагревании в ароматических углеводородах. Молекулярный вес его достигает 17000, а температура размягчения 107—117° С.
2.4 Полимеризация этилена в растворителе.
Полимеризация этилена в растворителе может быть осуществлена в присутствии различных инициаторов и катализаторов. В зависимости от инициирующей системы изменяются условия полимеризации и свойства полученных полимеров. Если в присутствии перекисных инициаторов высокомолекулярный полимер образуется лишь при высоком давлении, то в присутствии катализаторов Циглера и Филлипса давление может, быть значительно снижено или процесс может быть осуществлен при нормальном давлении.
2.4.1.Полимеризация этилена в растворителе в присутствии перекисных инициаторов
Полимеризация этилена в воде впервые описана в 1941 г. Процесс осуществляется при температуре выше 100° С и давлении более 1000 ат в воде, освобожденной от растворенного кислорода, в присутствии перекиси бензоила.Процесс полимеризации этилена в водной среде может быть проведен следующим образом : в реактор из нержавеющей стали погружают 150 вес. ч. воды и 0,32 вес. ч. перекиси бензоила, а затем, добавляя муравьиную кислоту, рН среды доводят до 3,4. После нагревания реактора до 75° С в него вводят этилен под давлением 600 ат. Во время реакции давление постепенно повышают до 985 ат, a температуру в нем в течение 11 часов поддерживают в пределах 74—78° С. Затем содержимое реактора охлаждают до 20° С, этилен, не вошедший в реакцию, выводят и затем выгружают полимер. После фильтрации, промывки и сушки полиэтилен имеет температуру размягчения 119° С.
Рядом исследователей было показано, что полимеризация этилена проходит более быстро при рН = 7—11 и при весовом отношении этилена к воде 2 : 1. Были также предложены другие растворители для полимеризации этилена: метанол, бензол, трет-бутиловый спирт метилциклогексан, циклогексан, хлорбензол, пентан и др.
Метанол является хорошей средой для полимеризации этилена, так как в нем легко растворяется этилен и не растворяется полиэтилен. Низкомолекулярный полиэтилен (с молекулярным весом 2000—3000) получается путем полимеризации этилена в метаноле в присутствии перекиси бензоила при 100—120° С и давлении 200—300 ат. Полимер представляет собой твердое вещество желтого цвета, похожее на воск.
При полимеризации этилена в бензоле при 70°С и давлении 100—500 ат под влиянием азодиизобутиронитрила образуется полимер, близкий по свойствам к полиэтилену низкого давления.
studfiles.net
Полиэтилен — ТеплоВики — энциклопедия отопления
Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении
Химическая формула полиэтиленаПолиэтилен (ПП — сокр., PE — Polyethylene англ.) [-CH2-CH2-]n — термопластичный полимер белого цвета, наиболее распространенный при изготовлении канализационных труб материал, характеризующийся очень высокой стойкостью к химическим реагентам и исключительно низкой шероховатостью поверхности, что снижает интенсивность образования отложений и гидравлические потери. Преимуществами являются также высокая стойкость к ударным нагрузкам и высокое относительное удлинение при разрыве при незначительном температурном влиянии.
Свойства полиэтилена
Полиэтилен низкой плотности Полиэтилен высокой плотностиВ промышленности полиэтилен получают полимеризацией этилена при высоком давлении (полиэтилен низкой плотности) и низком или среднем давлении (полиэтилен высокой плотности). Структура и свойства полиэтилена определяются способом его получения.
- Среднемассовая молекулярная масса наиболее распространённых марок 30-800 тыс.;
- степень кристалличности и плотность при 20°С составляют соответственно:
- 50% и 0,918-0,930 г/см3 для полиэтилена низкой плотности
- 75-90% и 0,955-0,968 г/см3 для полиэтилена высокой плотности.
С увеличением плотности возрастают твёрдость, модуль упругости при изгибе, предел текучести, химическая стойкость. Полиэтилен сочетает высокую прочность при растяжении (10-45 Мн/м2, или 100-450 кгс/см2) с эластичностью (относительное удлинение при разрыве 500-1000%). Он обладает хорошими электроизоляционными свойствами (например, тангенс угла диэлектрических потерь 2×10-4-4×10-4 при температурах от -120 до 120 °C и частоте 10-50 кгц). Устойчив к действию щелочей любых концентраций, органических кислот, концентрированных соляной и плавиковой кислот; разрушается азотной кислотой, хлором и фтором; выше 80°C растворяется в алифатических и ароматических углеводородах и их галогенопроизводных; сравнительно стоек к радиоактивным излучениям; безвреден; интервал рабочих температур от -80..-120°C до 60..100°C.
Методы производства полиэтилена
Метод полимеризации в трубчатом реакторе
В промышленности полиэтилен получают полимеризацией этилена. Процесс при высоком давлении протекает по радикальному механизму под действием О2, пероксидов, например лаурила или бензоила, или их смесей. При производстве полиэтилена в трубчатом реакторе этилен, смешанный с инициатором, сжатый компрессором до 25 МПа и нагретый до 70 °С, поступает сначала в первую зону реактора, где подогревается до 180°С, а затем во вторую, где полимеризуется при 190-300 °С и давлении 130-250 МПа. Среднее время пребывания этилена в реакторе 70-100 с, степень превращения 18-20% в зависимости от количества и типа инициатора. Из полиэтилена удаляют непрореагировавший этилен, расплав охлаждают до 180-190°С и гранулируют. Гранулы, охлажденные водой до 60-70 °С, подсушивают теплым воздухом и упаковывают в мешки.
Производство в автоклаве
Принципиальная схема производства полиэтилен в автоклаве с перемешивающим устройством отличается тем, что инициатор в парафиновом масле подается специальным насосом высокого давления непосредственно в реактор. Процесс проводят при 250°С и давлении 150 МПа; среднее время пребывания этилена в реакторе 30 с; степень превращения около 20%.
Суспензионный метод
Процесс при низком давлении осуществляют в условиях гетерогенного или гомогенного катализа. Технологическая схема получения полиэтилена низкого давления в суспензии включает следующие стадии:
Степень превращения этилена 98%, концентрация полиэтилена в суспензии 45%; единичная мощность реакторов с усовершенствованной системой теплосъема до 60-75 тыс. т/год.
Метод получения полиэтилена в растворе
Процесс получения полиэтилена в растворе (чаще в гексане) проводят при 160-250 °С, давлении 3,4-5,3 МПа, время контакта с катализатором 10-15 мин (катализатор — СrO3 на силикагеле, Ti-Mg или др.). Полиэтилен из раствора выделяют удалением растворителя последовательно в испарителе, сепараторе и вакуумной камере гранулятора. Гранулы полиэтилена пропаривают водяным паром при температуре, превышающей температуру плавления полиэтилена (в воду переходят низкомолекулярные фракции полиэтилена и нейтрализуются остатки катализатора). Преимущества метода перед суспензионным: исключение стадий отжима и сушки полимеров, возможность утилизации теплоты полимеризации для испарения растворителя, более легкое регулирование молекулярной массы полиэтилена.
Газофазная полимеризация
Газофазную полимеризацию этилена проводят при 90-100 °С и давлении 2 МПа (катализатор — хромсодержащее соединение на силикагеле). В нижней части реактор имеет перфорированную решетку для равномерного распределения подаваемого этилена с целью создания кипящего слоя, в верхней — расширенную зону, предназначенную для снижения скорости газа и улавливания основной массы частиц образовавшегося полиэтилена.
Виды полиэтилена
Различают несколько видов полиэтилена:
Источники
ru.teplowiki.org