Реакции полимеризации и основные продукты получаемые при этом (на примере 2-х видов продуктов) - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Полимеризация, процесс получения высокомолекулярных веществ, при котором молекула полимера (макромолекула) образуется путем последовательного присоединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) к активному центру на конце растущей цепи. В отличие от поликонденсации не образуется низкомолекулярные продукты (вода или спирт).

Реакциями полимеризации получают полистирол и полиэтилен.

Полиэтилен nCH2=CH2 = (-СН2-СН2-)n

Свойства ПЭ существенно зависят от способа полимеризации, в соответствии с чем различают ПЭ высокого давления или низкой плотности (ПЭВД) и ПЭ низкого давления или высокой плотности (ПЭНД). ПЭНД отличается от ПЭВД большей плотностью, более высокой степенью кристалличности, лучшими температурными характеристиками и физико-механическими свойствами. Технология производства ПЭ высокого и низкого давления различна.

ПЭВД получается радикальной полимеризацией этилена в газовой фазе при температуре 180--300°С и давлении 150-300 МПа в присутствии молекулярного кислорода.

Полимеризация этилена протекает с выделением большого количества тепла. Повышение давления и снижение Т увеличиваются степень конверсии. Повышение концентрации кислорода приводит к увеличению степени конверсии и снижению молекулярной массы полимера. Увеличение времени не влияет на степень конверсии этилена в полиэтилен (оптимально 1-3 мин).

Технологический процесс полимеризации этилена в присутствии молекулярного кислорода включает следующие основные стадии: смешение этилена с возвратным газом и кислородом, двухстадийное сжатие газовой смеси, полимеризация этилена, разделение полимера и непрореагировавшего этилена и грануляция полимера.

ПЭНД получается координационно-ионной полимеризацией этилена в растворе бензина при температуре 70-80°С и давлении 0,15-0,3 МПа в присутствии комплексных металлоорг. катализаторов (катализаторов Циглера--Натта).

Технологический процесс производства ПЭНД включает следующие основные стадии: приготовление катализаторного комплекса, полимеризация этилена, выделение порошкообразного полимера и разложение остатков катализатора, промывка и сушка полиэтилена.

Полистирол бесцветное твердое вещество

ПС получается радикальной полимеризацией стирола в присутствии инициаторов (пероксиды, динитрил азо-бис-изомасляной кислоты) или без них (термическая полимеризация):

При инициаторе -- пероксиде бензоила реакция протекает через стадию образования бензоатного радикала, присоединяющегося к группе СН2 молекулы стирола с образованием более стабильного первичного радикала, начинающего цепь:

(C6H5COO)2 > 2C6H5COO-

По технологическому оформлению процесса различают полимеризацию в блоке (в массе), в эмульсии, в суспензии или в растворе. Промышленное значение имеют следующие методы производства ПС:

    - блочная полимеризация (в массе) с неполной конверсией стирола (непрерывный способ); - суспензионная полимеризация (периодический способ); - блочно-суспензионная полимеризация (периодический способ).

Каждый метод имеет свои особенности и аппаратурное оформление.

Похожие статьи




Реакции полимеризации и основные продукты получаемые при этом (на примере 2-х видов продуктов) - Переработка полезных ископаемых на обогатительных фабриках

Предыдущая | Следующая