Производство полиэтилен- и полипропиленоксида

Оксиды этилена и пропилена образуют как пизкомолекулярные, так и высокомо­лекулярные полимеры в зависимости от условий полимеризации и природы катали­затора. Процесс идет с раскрытием цикла по С - О-связи:

и сопровождается большим выделением тепла (109 кДж/моль).

Высокомолекулярный ПЭО и ППО (молекулярная масса 40 000-12 000 000) получают полимеризацией 20-30 %-ных растворов оксида этилена (или оксида пропилена) в бензоле, толуоле, гептане, циклогексане или диоксане в присутствии металлорганических катализаторов (алюминийорганических соединений и воды, гидролизованных алкоголятов алюминия и карбоксилатов цинка, алюминий- и олово- органических соединений и фосфорной кислоты и др.) при 20-65 °С в течение 6-40 ч. Полимеры выделяют осаждением в гексан. После отделения и промывки полимер сушат в вакууме при 50-60 °С.

Низкомолекулярные полимеры оксида этилена или оксида пропилена (олигоме- ры) с молекулярной массой 100-40 000 образуются при полимеризации в присутствии щелочных катализаторов (гидроксида калия, третичных аминов и других соединений с добавкой воды) при температурах 20-100 "С в течение 4-30 ч. Они имеют строение:

Производство поли-З.З-бис(хлорметил)-оксациклобутана

ПВО, называемый пентапластом, в промышленности получают из 3,3-бис(хлор- метил)оксациклобутана как периодическим, так и непрерывным методом в присут­ствии катализатора [BF₃, Al(C₂H₅)₃ и др.]:

По одному из способов реакцию проводят гетерогенно в смеси бензина и дихло­рэтана (или метиленхлорида). Технологический процесс состоит из следующих ста­дий: приготовление раствора мономера в смеси растворителей, охлаждение раствора и полимеризация мономера, отгонка растворителей и непрореагировавшего мономе­ра, промывка, сушка, стабилизация и гранулирование полимера (рис. 11.2).

Растворители (бензин и дихлорэтан), осушенные активным оксидом алюминия (содержание влаги не более 0,008 %), и мономер подают в смеситель 1. После тща­тельного перемешивания реакционную смесь загружают в реактор 2 и охлаждают до -25 °С в атмосфере азота. Затем в реактор подают катализатор газообразный BF₃ в количестве 1-2 % и порциями сокатализатор эпихлоргидрин в количестве 0,1-0,4 % от массы мономера. Процесс продолжается 4-8 ч при энергичном перемешивании. Температура в реакторе повышается до -20 °С.

После окончания реакции катализатор нейтрализуют аммиаком и суспензию по­лимера выгружают в аппарат 3 для отгонки растворителей и непрореагировавшего мономера с водяным паром (конверсия составляет 80-85 %).

Растворители после нейтрализации аммиака углекислым газом поступают на очи­стку, а полимер в виде суспензии в воде выгружают на нутч-фильтр 4 и отмывают водой от комплекса BF₃ • NH₃.

Сырой порошок с помощью вакуума подают в сушилку 5, а затем высушенный порошок после просеивания смешивают со стабилизатором и, если необходимо, с на­полнителями в смесителе 6 и гранулируют в экструдере-грануляторе 7. Стабилиза­торами являются ди(5-метил-3-шретл-бутил-2-гидроксифенил)метан, Ы,М'-ди-|}-на- фтил-и-фенилендиамин и др. Из наполнителей применяют графит, слюду, оксид хрома, стекловолокно.