ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение полипропилена в присутствии металлоорганических катализаторов из "Основы технологии нефтехимического синтеза" Этилен вводят в реактор, где он полимеризуется с больцюй скоростью, выделяя значительное количество тепла. Образуется суспензия высокомолекулярного полиэтилена. Процесс пр о-водят практически без давления при 60—70 °С. Этилен растворяется в углеводороде, после чего молекулы этилена, находясь в состоянии истинного раствора, вступают во взаимодействие с катализатором и полимеризуются. [c.97] Катализаторами реакции могут быть и другие комдаексньлр соединения алкилов металлов первой, второй и третьей группы с солями металлов переменной валентности. Однако в практике применяют алкилы алюминия (этил, пропил, бутил) с галоидными солями титана (ИСЦ и Т1С1з). [c.97] Катализатор весьма чувствителен к серу- -и кислородсодержащим примесям (в частности, к воде и к кислороду). [c.97] Реакция вытеснения идет при более высокой температуре, но иногда обе реакции идут одновременно, и от соотношения их скоростей зависит молекулярный вес полимера. [c.98] Процесс ведут под давлением 20—30 ат при ПО—120°С. В качестве катализатора применяют гидрат титана. Оба продукта являются прозрачными жидкостями со слабо-бурой окраской они хорошо растворяются в алифатических и ароматических-углеводородах, а также в светлых нефтепродуктах. Триэтилалюминий при нормальном давлении кипит при 194°С с разложением. Соприкосновение с воздухом вызывает самовос-рламеиение этих продуктов. Концентрированные их растворы в углеводородах на воздухе сильно дымят, разогреваются возможно воспламенение. [c.98] Свойства триизобутилалюминия аналогичны. [c.99] Решающее влияние на молекулярный вес полимера оказывает соотношение триэтилалюминия и четыреххлористого титана. Обычно молярное соотношение этих компонентов равно Г 1—1 1,2. Это обеспечивает получение полиэтилена молекулярного веса 70000—350 000, легко перерабатываемого литьем под давление и экструзией. При соотношении триэтилалюминия и четыреххлористого титана, равном 2 1, образуется полиэтиле , молекулярного веса более 1000 000 (жесткий полимер), а при соотношении, равном 1 2, получаются низкомолекулярные (ниже 30000) хрупкие полимеры. Молекулярный вес можно снизить не только изменением соотношения компонентов катализатора, но и если вместо триэтилалюминия применять диэтил-а и.щйхлорид. [c.100] Однако при получении полиэтилена высокого давления не требуются катализаторы и растворители, и аппаратура более компактна. Кроме того, электроизоляционные свойства его луч ше только полиэтилен высокого давления может применяться как изоляционный материал кабелей высокого напряжения и в технике высоких частот. [c.102] В промышленных масштабах его производство впервые освоено в Италии технологический процесс получения полипропилена разработан Д. Натта и аналогичен процессу получения полиэтилена низкого давления в присутствии металлоорганических катализаторов К- Циглера. [c.102] Пленки из полипропилена прочнее полиэтиленовых и имеют еще меньшую влаго- и газопроницаемость. Из них изготовляют упаковочный материал, в том числе для хранения пищевых продуктов, а также плащи, косынки и другие изделия. В производстве пленочных материалов применяют и сополимеры пропилена с другими олефинами, например с бутиленом. Трубы из полипропилена обладают высокой коррозионной устойчивостью, они инертны к действию кислот, щелочей, минеральных и растительных масел, спиртов и других реагентов. Полипропилен применяют для изготовления электроизоляционных покрытий, к которым предъявляются требования повышенной термостойкости (до 120—140 °С). Изделия из полипропилена имеют более высокую теплостойкость, форма их более устойчива, чем из полиэтилена полипропилен более технологичен для производства труб, бутылок, канистр и других сосудов. Полипропилен пе-реработывают в изделия в основном теми же методами, что и полиэтилен. Он легко формуется, перерабатывается на экструзионных, литьевых машинах выдуванием, на машинах вакуумного формования. Его можно перерабатывать и методом центробежного формования, неприменимым для других термопластов. [c.103] Недостаток полипропилена — низкая морозостойкость и легкая окисляемость. Окисление кислородом воздуха сопровождается увеличением жесткости и хрупкости. Длительное солнечное воздействие также придает полипропилену хрупкость, ускоряя процесс окислительной деструкции. Для предотвращения окисления в полимер вводят стабилизаторы. [c.103] Треххлористый титан представляет собой твердое вещество (Гцд=440°С). Применяется он в виде тонкодисперсной суспензии в углеводороде, поскольку интенсивность протекания процесса полимеризации, как и всякого процесса гетерогенного катализа, существенно зависит от поверхности катализатора. Так как на воздухе темно-фиолетовые кристаллы треххлористого титана расплываются, то его размалывают в вибромельницах в среде углеводорода и в атмосфере азота. [c.104] Триэтилалюминий или диэтилалюминийхлорид, применяемые в качестве второго компонента каталитической системы, обра-. зуют с пси активные каталитические комплексы, обеспечивающие получение полипропилена хорошего качества. Чаще применяют диэтилалюминийхлорид, так как в этом случае полимер успешнее отмывается от продуктов разложения каталитического комплекса. [c.104] Поскольку для каталитической системы, состоящей из алкила алюм иния и треххлористого титана, полимеризацию требуется вести при полном отсутствии кислорода, спирта и воды, вен аппаратура установки сообщается со специальной системой азотного дыхания. Процесс ведут при 65—70 °С и давлении 10— 12 ат. В реакцию вступает 98% пропилена остальное количество сдувают для эвакуации инертных газов на газоразделительную установку. Полимеризации может подвергаться чистый (99%-ный) пропилен и пропан-пропиленовая фракция (с содержанием пропилена 30%), тщательно очищенная от примесей воды и влаги. Давление в полимеризаторе развивается за счет упругости паров пропан-пропиленовой фракции. Растворитель (бензин или гептан) не должен содержать непредельных углеводородов. Содержание серы в нем должно быть не более 0,001%, воды — не более 0,006%. [c.104] Если в качестве сырья используется пропан-пропиленовая фракция, то процесс можно проводить и без растворителя —его заменяет жидкий пропан. Для получения высококачественного полимера требуется тщательная очистка пропан-пропиленовой фракции от других олефинов, в частности от бутиленов. Полимеризация осуществляется на таких же установках, что и полимеризация этилена при низком давлении (см. рис. IV.4). При применении чистого пропилена концентрация его должна быть не менее 99%. Требуется тщательная очистка пропилена от ацетилена, этилена, сероводорода, кислорода и влаги. [c.105] На рис. IV. 5 приведена принципиальная схема производства полипропилена непрерывным методом. В емкости / готовят 0%-ный раствор катализатора вместе с пропиленом и растворителем его подают в реактор 2, где поддерживается избыточное давление 1 —10 ат и постоянная температура 50—100°С. Суспензия полимера поступает непрерывно в стабилизационную колонну 3 для отгонки непрореагировавшего пропилена. Пропилен возвращают компрессором 4 в процесс (часть его сдувается во избежание накопления примесей), а взвесь полимера отделяют от растворителя на центрифуге 5. Растворитель регенерируют в колоннах 9 vi 10, а порошок полимера направляют в разлагатель комплекса 6. Суспензию полимера в спирте центрифугируют на центрифуге 7, откуда полимер идет на сушку, а спирт регенерируют в колонне 8. Для разложения комплекса чаще всего применяют спирто-углеводородную смесь. Спирт должен быть абсолютированным. Вся аппаратура сообщается с системой азотного дыхания. [c.105] Вернуться к основной статье