- •Промышленное производство полиэтилена
- •Полиэтилен высокого давления (низкой плотности)
- •Производство полиэтилена высокого давления в трубчатом реакторе
- •Производство полиэтилена низкого давления (высокой плотности) в жидкой фазе и газовой фазе
- •Полиэтилен среднего давления (высокой плотности)
- •Сополимеры этилена
- •Сверхвысокомолекулярный полиэтилен
- •Свойства сверхвысокомолекулярного полиэтилена
- •Линейный полиэтилен высокого давления
- •Промышленное производство полипропилена
- •Промышленное производство полипропилена
- •Свойства и применение полипропилена
Полиэтилен среднего давления (высокой плотности)
Полиэтилен среднего давления (ПЭСД) получают полимеризацией этилена в растворителе при 130 – 150 0С и давлении 3,5 – 4 МПа в присутствии катализаторов, представляющих собой оксиды металлов переменной валентности (Cr, Mo, V), нанесённых на алюмосиликат, который обычно содержит 75 – 90 % диоксида кремния.
Оксидный хромовый катализатор готовят путём пропитки алюмосиликатного носителя водным раствором триоксида хрома (CrO3). Пропитанный оксидом хрома носитель сушат при 100 – 200 0С. Оптимальное количество оксида хрома составляет 5 – 6 %.
Для увеличения активности катализатор перед использованием подвергают активации путём нагревания его взвеси в сухом воздухе в течение 5 ч при 500 – 550 0С. В этих условиях 80 – 90 % хрома остаётся в шестивалентном состоянии. Активированный катализатор охлаждают сухим воздухом и хранят в герметичной таре.
Процесс получения полиэтилена среднего давления состоит из следующих стадий:
подготовка исходного сырья (этилена, катализатора и растворителя),
полимеризация этилена,
концентрирование раствора полиэтилена,
выделение и грануляция полимера,
регенерация растворителя и катализатора.
К достоинствам производства полиэтилена среднего давления на оксиднометаллических катализаторах относится меньшая токсичностьи большая безопасность применяемых катализаторов по сравнению с металлоорганическими катализаторами, а также возможность их многократной регенерации.
К недостаткам способа относится необходимость проведения дополнительных операций, связанных с выделением и очисткой полимера, большим расходом растворителя и его регенерацией, что усложняет производственный процесс.
Полиэтилен среднего давления – линейный гибкоцепной полимер со строением звена аналогично полиэтилену высокого давления. В промышленности полиэтилен среднего давления получают полимеризацией этилена в растворителе в присутствии оксидов кобальта, молибдена, вольфрама при температуре 130 – 170 0С и давлении 3,5 – 4,0 МПа (метод Филлипса).
Разветвлённось полиэтилена среднего давления ещё ниже, чем у полиэтилена низкого давления. Полиэтилен среднего давления обладает наибольшей среди полиэтиленов плотностью, его температура плавления –128 – 132 0С.
Химическая стойкость и физико-механические показатели выше, чем у полиэтилена высокого давления и полиэтилена низкого давления, а диэлектрические и теплофизические свойства – как у полиэтилена низкого давления.
Полиэтилен среднего давления – конструкционный материал общетехнического назначения (трубные системы, соединительные детали).
Сравнительные свойства конструкционных материалов на основе полиэтилена представлены в табл. .
Табл. . Свойства конструкционных материалов на основе полиэтилена
показатель |
ПЭВД |
ПЭНД |
ПЭСД |
плотность, кг/м3 |
918–930 |
954–960 |
960–968 |
Тпл., 0С |
103–110 |
132–124 |
135–128 |
Тхр., 0С |
–120– (–80) |
–55– (–120) |
–140– (–70) |
Прочность при разрыве МПа |
10–17 |
18–45 |
18–40 |
водопоглощение % |
0,02 |
0,005 |
0,01 |
удлинение при разрыве,% |
500–800 |
50–1200 |
50–900 |