3. Классификация синтетических полимеров по свойствам, объемам производства и областям применения.

Эта классификация носит условный характер. Она отражает подходы технологов к разработке соответствующих технологических процессов. Условно, все производимые синтетические полимеры можно разделить на 3 основные группы:

1. Крупнотоннажные полимеры (более 5·10⁶ т в год в мире)

ПЭВП (полиэтилен высокой плотности), ПЭНП (полиэтилен низкой плотности), полипропилен, ПВХ, полистирол, каучуки общего назначения на основе бутадиена, стирола и изопрена.

2. Среднетоннажные полимеры (до 1 млн. тонн)

Термореактивные полимеры (при изготовлении изделий превращаются в неплавкие полимеры сшитой структуры, т.е невозможна переработка). К ним относятся: карбонидные, фенолформальдегидные, ненасыщенные полиэфиры, полиуретаны, эпоксидные смолы.

3. Специальные конструкционные пластики

К ним относятся: полиамиды, поликарбонат, полиформальдегид, каучуки специального назначения, волокнообразующие полимеры (полиамид, полиакрилонитрил, полиэфиры), термостойкие полимеры.

Композиционные материалы – стеклопластики, углепластики, дисперснонаполненные полимеры.

Технология получения стеклопластиков заключается в следующем: стекловолокно пропитывается специальным связующим с последующим формованием изделий. В качестве связующих используются либо фенолформальдегидные смолы, либо полиэфиры, либо эпоксидные смолы.

При получении дисперснонаполненных полимеров в качестве наполнителей используют минеральные или органические вещества (пример: резина).

Полимерные пеноматериалы. Вспенивание позволяет получать полимерные материалы с низкой плотностью, с высокой звуко- и теплозащитными свойствами. Наибольшее распространение получил пенополистирол, который используется в строительстве для упаковки, пенополиуретан (в виде жестких или мягких композиций).

Особое значение имеет пеногубчатая резина (транспорт, мебельная промышленность).

Серьезной проблемой является переработка вторичных полимерных материалов, включая отходы производства и потребления.

4. Свойства триизобутилалюминия. Взаимодействие с кислородом и водой.

В качестве металлорганических компонентов катализаторов Циглера-Натта чаще всего используются алюминийорганические соединения (в общем виде R­₃Al, R_nAlCl_3-n, где n= 1÷3.

С увеличением длины алкильного радикала активность алюминийорганических соединений несколько уменьшается. В отечественной промышленности используются изобутильные производные. Наиболее распространенным компонентом является ТИБА.

Свойства ТИБА.

ТИБА получают прямым синтезом из алюминиевого порошка и сухих водорода или изобутилена. Процесс протекает по схеме:

1)

реакция I- стадия гидрирования

реакция II – стадия алкилирования

2)

реакция III

Синтез в производстве можно проводить либо в 2 стадии (реакции I и II), либо в одну стадию (реакция III – в этом случае требуется введение «затравки» (небольшое количество 3-изобутилалюминия)).

Чистый ТИБА: бесцветная прозрачная жидкость, кипящая при высоких температурах.

Температура кипения: 47 °С при р_ост.= 1 мм.рт.ст.

При температуре выше 150 °С ТИБА разлагается:

Как и все алюминийорганические соединения, ТИБА бурно реагирует со всеми полярными соединениями. Поэтому ТИБА получают и хранят в атмосфере сухого и обескислороженного инертного газа.

а) взаимодействие с водой:

Если реакция протекает в избытке ТИБА, то реакция протекает по схеме:

тетраизобутилалюмоксан

Этот продукт не активен в образовании каталитического комплекса.

б) взаимодействие с кислородом ( в контролируемых условиях)

диизобутилизобутоксиалюминий

Содержание этого продукта в техническом ТИБА допускается не более 0,5%.

При выделении каучука водной дегазацией изобутокси-производная алюминия разлагается водой:

Если изобутиловый спирт попадет в растворитель, то возможно протекание следующей реакции:

Отсюда следует, что синтез ТИБА и процесс полимеризации необходимо проводить в условиях, обеспечивающих минимальное содержание кислорода в системе, а возвратный растворитель тщательно очищать от изобутилового спирта.