2.4.3 Полимеризация этилена в присутствии окислов металлов.

Применение неорганических катализаторов, преимущественно шестивалентной окиси хрома на носителе глинозем-кремнезем (10% гли­нозема и 90% кремнезема) для полимеризации этилена описано в одном из патентов. В реактор с растворителем (октаном) и 0,2—0,6% катализатора вводится этилен под давлением 28—35 ат. При 150—180° С реакция протекает с достаточной скоростью. Образующийся полимер растворяется в растворителе. После окончания полимеризации раствор подвергается фильтрации для отделения катализатора, а после охла­ждения полимер выделяется из раствора, фильтруется и высушивается. Полученный полиэтилен имеет линейное строение; его молекулярный вес находится в пределах 10000—140000.

В 1956 г. был описан лабораторный процесс получения полиэти­лена в присутствии окиси хрома.

Позднее была разработана схема полимеризации этилена в присутствии катализатора Филипса.

Рис.12 Схема лабораторной установки для полимеризации этилена в присутствии катализатора Филипса.

1-очистительная система, 2-автоклав для растворения этилена, 3-реактор с неподвижным слоем катализатора, 4-испаритель для растворителя, содержащего полимер, 5-сборник для растворителя, 6-манометр, 7-холодильник, 8-термоэлементы.

Процесс проводится при 185° С в среде уайт-спирита. Этилен, полу­ченный дегидратацией этилового спирта, после очистки от примесей в двух последовательно соединенных очистительных системах 1 поступает в автоклав 2, где под давлением 30—40 ат растворяется в уайт-спирите.

3—4% раствор этилена по­дается в реактор 3, представ­ляющий собой стальную трубу с размещенным внутри ее сло­ем окиснохромового катализа­тора. Раствор полиэтилена со­бирается в испаритель 4, из ко­торого после отгонки раство­рителя выпадает полимер. Рас­творитель, охлажденный в хо­лодильнике 7, собирается в сборник 5.

Полиэтилен с молекуляр­ным весом 30000—70000 мо­жет быть получен в присутст­вии окиснохромового катализа­тора, содержащего промотирующие добавки окислов неко­торых других металлов, а так­же алюмогидрид лития. Выход полимера возрастает с повы­шением молекулярного весаприменяемого растворителя.На окисных катализаторах также полу­чают сополимеры этилена с пропиленом и другими олефинами.

2.4.3.Полимеризация этилена под воздействием γ-излучения.

В литературе имеются сообщения о полимеризации эти­лена в газовой фазе под влиянием γ-лучей, например излучения изотопа кобальта Со⁶⁰. В зависимости от условий реакции (температуры, дав­ления) образуются полимеры этилена жидкой, воскообразной или твер­дой консистенции.

С повышением температуры реакции увеличивается скорость обра­зования полиэтилена и снижается его молекулярный вес. Повышение давления способствует получению твердого полимера. По-видимому, технически ценный полиэтилен под влиянием γ-излу­чения может быть получен из этилена при невысоких температурах (ниже 80°С) и сравнительно небольших давлениях (менее 100 ат). Основной особенностью такого полиэтилена является исключительная чистота (отсутствуют остатки катализатора, продукты окисления ки­слородом), что делает его особенно ценным для электро- и радиотех­ники и в производстве тары для химических реактивов.