Технология полимеров
жүктеу/скачать 7 Mb. Pdf көрінісі
|
| 2.2. Полипропилен
ПП обладает высокой пространственной регулярностью, приво- дящей к кристаллизации макромолекул (степень кристалличности дос- тигает 85–95%). При нормальной температуре ПП нерастворим в ор- ганических растворителях даже при длительном пребывании в них, но набухает в ароматических и хлорированных углеводородах, а при тем- пературах выше 80 °С растворяется в них. По водостойкости, а также стойкости к действию растворов ки- слот, щелочей и солей ПП подобен ПЭ. При отсутствии внешнего ме- ханического воздействия изделия из ПП сохраняют свою форму при повышении температуры до 150 °С. Они устойчивы к кипящей воде и могут стерилизоваться при 120–135 °С. Физико-механические свойст- ва его значительно выше, чем свойства ПЭ. По прочности при растя- жении и теплостойкости он превосходит полиэтилен, полистирол и 48 некоторые сорта поливинилхлорида. По другим механическим свойст- вам этот полимер близок к полистиролу и поливинилхлориду. Диэлектрические свойства ПП подобны свойствам ПЭ, но в от- личие от последнего он обладает двумя существенными недостатка- ми : малой морозостойкостью и более легкой окисляемостыо при дей- ствии высоких температур переработки в изделия, кислорода воздуха и солнечного света, вызывающей необходимость особого внимания к стабилизации полимера (например, антиоксидантами, содержащими замещенные фенолы в смеси с дилаурил-β,β'-тиодипропинатом и др.). ПП пригоден для изготовления труб, листов и пленок, электро- изоляции, различных формованных и литьевых изделий, волокна. Его применяют в пищевой промышленности, медицине, электротехнике. Полипропилен перерабатывается всеми основными методами переработки термопластов. ПП получают полимеризацией пропилена в присутствии ком- плексных металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлении (0,3–10 МПа). Наиболее распространенной технологией яв- ляется производство ПП при низком давлении. Полипропилен получают полимеризацией пропилена в органи- ческих растворителях (бензин и др.) непрерывным методом при дав- лении 1–3 МПа и температуре 70–90 °С в присутствии катализаторов Циглера-Натта. Катализаторами полимеризации пропилена являются комплекс- ные металлорганические соединения, состоящие из кристаллического треххлористого титана и алкилов алюминия, (триэтил-, триизобутила- люминия, диэтилалюминийхлорида). Особенностью данных типов ка- тализаторов является способность придавать молекулам ПП опреде- ленное стереорегулярное строение (изотактическое строение), опреде- ляющее повышенные физико-механические свойства полимера. Со- держание изотактической части в ПП, полученном при 80–90 °С в присутствии различных катализаторов, %: А1(С 2 Н 5 ) 3 - TiCl 4 35-45 А1(С 2 Н 5 ) 3 - TiCl 3 85-95 CrО 3 HaSiО 2 - Al 2 О 3 1-2 Катализаторы, способствующие тому, что молекулы полимера приобретают определенное физическое строение, носят название сте- реоспецифических . 49 Соотношение компонентов в каталитической системе А1(С 2 Н 5 ) 3 ∙TiCl 3 или А1(С 2 Н 5 ) 2 С1∙TiCl 3 оказывает существенное влия- ние как на скорость полимеризации пропилена, так и на его стереоре- гуляриость. Наибольшая активность катализатора наблюдается при соотношении компонентов 2:1, а наибольшая стереоспецифичность – при соотношении 3:1 и более. Скорость полимеризации пропилена возрастает, а молекулярная масса ПП снижается с увеличением концентрации катализатора и его дисперсности, а также с повышением температуры реакции. Повыше- ние давления реакционной смеси (увеличение в ней концентрации пропилена) способствует росту скорости реакции и молекулярной массы ПП. Тепловой эффект реакции полимеризации пропилена меньше те- плового эффекта полимеризации этилена, поэтому не требуется отвода тепла с помощью испарения бензина, как это осуществляется в техно- логии производства ПЭ при низком давлении. В данном случае доста- точен отвод тепла реакции через рубашку реактора. Образующиеся макромолекулы ПП являются «живыми», так как они сохраняют свою активность определенное время: от 1 ч при 70 °С до 5 ч при 30 °С. Их можно сополимеризовать с этиленом или другим α-олефином и получать блок-сополимеры, отличающиеся повышенной морозостойкостью и большей ударной вязкостью по сравнению с ПП. жүктеу/скачать 7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|