Производство полипропилена

Про­цесс производства полипропилена имеет много общего с поли­меризацией этилена при низком давлении, но имеет и некото­рые особенности. В зависимости от используемой каталити­ческой системы могут получаться полимеры регулярного или нерегулярного строения с большей или меньшей степенью кристалличности.

В общем виде полимеризация пропилена протекает по схе­ме:

Полимеризацию пропилена проводят при температуре 65— 70° С и давлении 10—12 атм. В качестве сырья можно приме­нять высококонцентрированный пропилен (99%) или пропан-пропиленовую фракцию (30% пропилена). В последнем случае растворителем служит пропан. При полимеризации пропилена выделяется значитель­но меньшее количество тепла, чем при поли­меризации этилена, что позволяет ограничиться отводом тепла только через ру­башку реактора, хотя частично тепло может отводиться и за счет испарения растворителя, его конденсации и возвращения в процесс. Конверсия пропилена составляет 98%. В ос­тальном процесс полимеризации пропилена идентичен про­цессу полимеризации этилена на катализаторе Циглера.

Полипропилен по многим свойствам близок к полиэтилену, но ему присущи и свои специфические свойства. Так, благода­ря разветвлению макромолекул, полипропилен при высокой степени кристалличности (80—90%) имеет невысокую плот­ность (0,90—0,92 г/см³). Поэтому изделия из него механиче­ски более прочные, чем из полиэтилена, но значительно легче. При обычных температурах полипропилен более эласти­чен, чем полиэтилен; он более термостоек, но имеет низкую морозостойкость.

Стойкость к окислению у полипропилена значительно ниже, чем у полиэтилена, что объясняется наличием в макромоле­куле большого количества третичных атомов углерода. Поэ­тому для полипропилена необходимо применение антиоксидантов.

Сочетание в полипропилене высокой эластичности с низ­кой плотностью и хорошими механическими свойствами дела­ет его ценным сырьем для получения синтетического волокна, которое превосходит полиамидные волокна по химической стойкости и не уступает им по прочности. Кроме того, поли­пропиленовое волокно в 9 раз дешевле полиамидных волокон.

Получение олистирола. Свойства и применения полистирола

Полистирол — один из наиболее распространенных поли­меров, применяющихся для изготовления разнообразных из­делий: пленок, нитей, труб, корпусов приборов, облицовочных плит, пенопластов и др. Стирол, служащий сырьем для про­изводства полистирола, получают каталитическим дегидриро­ванием этилбензола.

Полимеризацию стирола в промышленности осуществляют несколькими способами: блочным, эмульсионным и суспензионным. Каждый из этих методов имеет определенные преиму­щества и недостатки.

• Производство блочного полистирола осуществляют обыч­но при нагревании мономера без применения инициаторов:

Это наиболее распространенный способ получения полисти­рола, который дает возможность получить наиболее чистый полимер с наилучшими диэлектрическими свойствами.

• Производство эмульсионного полистирола осуществляют полимеризацией мономера в водной среде в присутствии эмульгатора (0,2—2%) — различных поверхностно-активных веществ типа мыл или солей сульфокислот.

Инициатором полимеризации служит персульфат калия, который при температуре 70—90°С легко распадается на ра­дикалы, начинающие процесс радикальной полимеризации. Концентрация инициатора поддерживается в пределах 0,1— 1 % от массы мономера.

• Производство суспензионного полистирола требует присут­ствия инициаторов — органических перекисей, растворимых в мономере, например перекиси бензоила. Стабилизаторами суспензии полимера в воде являются водорастворимые поли­меры: карбоксиметилцеллюлоза, поливиниловый спирт и др. Суспензионная полимеризация, в отличие от эмульсионной, протека­ет в каплях мономера, представляющего собой суспензию в воде. Так как процессы эмульсионной и суспензионной полиме­ризации протекают при температурах 70—90°С, молекуляр­ная масса полимера значительно выше, чем при термической блочной полимеризации (200—400 тыс. против 100 тыс.). Суспензионный полистирол обладает несколько лучшими диэлек­трическими свойствами по сравнению с эмульсионным.

Полистирол — твердый жесткий прозрачный пластик, не имеет запаха и вкуса, водостоек, обладает высокой химической стойкостью к действию кислот и щелочей. Он является хорошим диэлектриком, особенно блочный, имеет хорошие опти­ческие свойства. Недостатки полистирола — не­высокая механическая прочность, низкая теплостойкость, склонность к старению. Полистирол широко применяется в на­родном хозяйстве для изготовления деталей радиоаппарату­ры, предметов домашнего обихода, облицовочной плитки, электроизоляционной и упаковочной пленки. Из полистирола готовят также пенополистирол.