химический каталог




ПОЛИЭТИЛЕН

Автор Химическая энциклопедия г.р. Н.С.Зефиров

ПОЛИЭТИЛЕН (петротен, алкатен, хостален LD, стафлен юнипол, карлон, хостален G, хей-жекс и др.) (—СН2СН2—)n, твердый белый полимер; термопласт. В зависимости от способа получения различают ПОЛИЭТИЛЕН высокого давления, или низкой плотности, молекулярная масса 3•104-4•105 (П.вд) и ПОЛИЭТИЛЕН низкого давления, или высокой плотности, молекулярная масса 5•104-106 (П.нд). Они отличаются друг от друга структурой макромолекул (наличием у ПОЛИЭТИЛЕН вд длинноцепочечных ответвлений), а следовательно, и свойствами (см. табл.). Степень кристалличности 60% (П.вд) и 70-90% (П.нд). ПОЛИЭТИЛЕН обладает низкой газо- и паропроницаемостью (наименьшей для сильнополярных веществ, наибольшей для углеводородов). Химическая стойкость зависит от молекулярной массы, ММР и плотности. ПОЛИЭТИЛЕН не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами любых солей, в том числе и солей-окислителей, карбоновыми, конц. соляной и плавиковой кислотами. Он разрушается 50%-ной HNO3, а также жидкими и газообразными Cl2 и F2. Бром и иод через ПОЛИЭТИЛЕН диффундируют. ПОЛИЭТИЛЕН не растворим в органических растворителях при комнатной температуре и ограниченно набухает в них.

ПОЛИЭТИЛЕН стоек при нагревании в вакууме и атмосфере инертного газа; деструктируется при нагревании на воздухе уже при 80 °С. Под действием солнечной радиации, особенно УФ лучей, подвер гается фотостарению (см. Старение полимеров). В качестве антиоксидантов ПОЛИЭТИЛЕН наиболее эффективны ароматические амины, фенолы, фосфиты, в качестве светостабилизаторов - сажа, производные бензофенонов. ПОЛИЭТИЛЕН практически безвреден; из него не выделяются в окружающую среду опасные для здоровья человека вещества.

ПОЛИЭТИЛЕН можно модифицировать: посредством хлорирования, сульфирования, бромирования, фторирования придать ему каучукоподобные свойства, улучшить теплостойкость, химический стойкость; сополимеризацией с другими олефинами, полярными мономерами повысить стойкость к растрескиванию, эластичность, прозрачность, адгезионные характеристики; смешением с другими полимерами или сополимерами улучшить теплостойкость, ударную вязкость и т.д. (см., например, Поли-олефины хлорированные, Полиэтилен хлорсульфированныи).

В промышленности ПОЛИЭТИЛЕН получают полимеризацией этилена (Э.). Процесс при высоком давлении протекает по радикальному механизму под действием О2, пероксидов, например лау-рила или бензоила, или их смесей. При производстве ПОЛИЭТИЛЕН в трубчатом реакторе Э., 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 Э. в реакторе 70-100 с, степень превращения 18-20% в зависимости от количества и типа инициатора. Из ПОЛИЭТИЛЕН удаляют непрореагировавший Э., расплав охлаждают до 180-190°С и гранулируют. Гранулы, охлажденные водой до 60-70 °С, подсушивают теплым воздухом и упаковывают в мешки.

Принципиальная схема производства ПОЛИЭТИЛЕН в автоклаве с перемешивающим устройством отличается тем, что инициатор в парафиновом масле подается спец. насосом высокого давления непосредственно в реактор. Процесс проводят при 250 °С и давлении 150 МПа; среднее время пребывания Э. в реакторе 30 с; степень превращения около 20%.

Процесс при низком давлении осуществляют в условиях гетерог. или гомог. катализа (о механизме см. Координационно-ионная полимеризация). Технологический схема получения ПОЛИЭТИЛЕН нд в суспензии включает следующей стадии: приготовление суспензии катализатора, например Ti(OR)nCl4_n, нанесенного на MgCl2 или MgO, и раствора активатора (например, A1R3), полимеризацию Э. (70-95 °С, давление 1,5-3,3 МПа), удаление растворителя, сушку и гранулирование ПОЛИЭТИЛЕН Степень превращения Э. 98%, концентрация ПОЛИЭТИЛЕН в суспензии 45%; единичная мощность реакторов с усовершенствованной системой теп-лосъема до 60-75 тысяч т/год.

Процесс получения ПОЛИЭТИЛЕН 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 ПОЛИЭТИЛЕН пропаривают водяным паром при температуре, превышающей температуру плавления ПОЛИЭТИЛЕН (в воду переходят низкомолекулярный фракции ПОЛИЭТИЛЕН и нейтрализуются остатки катализатора). Преимущества метода перед суспензионным: исключение стадий отжима и сушки полимера, возможность утилизации теплоты полимеризации для испарения растворителя, более легкое регулирование молекулярной массы ПОЛИЭТИЛЕН

Газофазную полимеризацию Э. проводят при 90-100 °С и давлении 2 МПа (катализатор-хромсодержащее соединение на силикагеле). В ниж. части реактор имеет перфорир. решетку для равномерного распределения подаваемого Э. с целью создания кипящего слоя, в верхней - расширенную зону, предназначенную для снижения скорости газа и улавливания основные массы частиц образовавшегося ПОЛИЭТИЛЕН

Т. называют линейный ПОЛИЭТИЛЕН, полученный всеми способами полимеризации Э. при низком давлении, представляет собой сополимер Э. с высшими а-олефинами, напр, а-бутеном, а-гексеном, 4-метилпентеном (назв. "линейный" в данном случае условно, т. к. этот ПОЛИЭТИЛЕН содержит боковые ответвления сомономера). Плотность ПОЛИЭТИЛЕН регулируют количеством а-олефина. По свойствам он близок ПОЛИЭТИЛЕН нд, но превосходит его по прочности и стойкости к растрескиванию.

ПОЛИЭТИЛЕН перерабатывают при 120-280 °С всеми известными методами, применяемыми для переработки термопластов (см. Полимерных материалов переработка).

Наиб. широко ПОЛИЭТИЛЕН применяют для производства пленок техн. и бытового назначения (см. Пленки полимерные). Из ПОЛИЭТИЛЕН изготовляют емкости для хранения агрессивных сред, констемпературукц. детали, арматуру, вентиляц. установки, гальванич. ванны, струйные насосы, детали автомашин, протезы внутр. органов, электроизоляцию, высокопрочное волокно (см. По-лиолефиновые волокна), пенополиэтилен (см. Пенопласты), предметы домашнего обихода и др.

Мировое производство ПОЛИЭТИЛЕН более 30 млн .т/год (1988). Крупномасштабное производство ПОЛИЭТИЛЕН вд сокращается благодаря получению "линейного" ПОЛИЭТИЛЕН при низком давлении.

Впервые ПОЛИЭТИЛЕН получен в 1932 методом высокого давления в Великобритании, методом низкого давления-в 1953 в ФРГ.

Литература: Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977; Кристаллические полиоле-фины, т. 1 - Синтез, пер. с англ., М., 1979; Полиэтилен низкого давления, Л., 1980; Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза, Л., 1988; Bohm L., "Chem.-Ing. Techn.", 1984, Bd 56, №9, S. 674-84; Choi K. J., Ray W. H, "J. Macrom. Sci. Rev. Macrom. Chem. Phys.", 1985, v. 25, № 1, p. 1-56. C.C. Иванчев.

Химическая энциклопедия. Том 4 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
мастер холодильного оборудования обучение волгоград
пламегасители renault
MOTO DXL 4400
концерты в 2017 году в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)