ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.
 
Всё о Химии - Ximia.org

ПОЛИЭТИЛЕН


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


ПОЛИЭТИЛЕН (петротен, алкатен, хостален LD, стафлен юнипол, карлон, хостален G, хей-жекс и др.) (—СН2СН2—)n, твердый белый полимер; термопласт. В зависимости от способа получения различают П. высокого давления, или низкой плотности, мол. м. 3·104-4·105 (П.вд) и П. низкого давления, или высокой плотности, мол. м. 5·104-106 (П.нд). Они отличаются друг от друга структурой макромолекул (наличием у П. вд длинноцепочечных ответвлений), а следовательно, и св-вами (см. табл.). Степень кристалличности 60% (П.вд) и 70-90% (П.нд). П. обладает низкой газо- и паропроницаемостью (наименьшей для сильнополярных в-в, наибольшей для углеводородов). Хим. стойкость зависит от мол. массы, ММР и плотности. П. не реагирует со щелочами любой концентрации, с р-рами любых солей, в т. ч. и солей-окислителей, карбоновыми, конц. соляной и плавиковой к-тами. Он разрушается 50%-ной HNO3, а также жидкими и газообразными С12 и F2. Бром и иод через П. диффундируют. П. не раств. в орг. р-рителях при комнатной т-ре и ограниченно набухает в них.

4008-19.jpg

П. стоек при нагр. в вакууме и атмосфере инертного газа; деструктируется при нагр. на воздухе уже при 80 °С. Под действием солнечной радиации, особенно УФ лучей, подвергается фотостарению (см. Старение полимеров). В качестве антиоксидантов П. наиб. эффективны ароматич. амины, фенолы, фосфиты, в качестве светостабилизаторов - сажа, производные бензофенонов. П. практически безвреден; из него не выделяются в окружающую среду опасные для здоровья человека в-ва.

П. можно модифицировать: посредством хлорирования, сульфирования, бромирования, фторирования придать ему каучукоподобные св-ва, улучшить теплостойкость, хим. стойкость; сополимеризацией с др. олефинами, полярными мономерами повысить стойкость к растрескиванию, эластичность, прозрачность, адгезионные характеристики; смешением с др. полимерами или сополимерами улучшить теплостойкость, ударную вязкость и т.д. (см., напр., Поли-олефины хлорированные, Полиэтилен хлорсульфированныи).

В пром-сти П. получают полимеризацией этилена (Э.). Процесс при высоком давлении протекает по радикальному механизму под действием О2, пероксидов, напр. лау-рила или бензоила, или их смесей. При произ-ве П. в трубчатом реакторе Э., смешанный с инициатором, сжатый компрессором до 25 МПа и нагретый до 70 °С, поступает сначала в первую зону реактора, где подогревается до 180°С, а затем во вторую, где полимеризуется при 190-300 °С и давлении 130-250 МПа. Среднее время пребывания Э. в реакторе 70-100 с, степень превращения 18-20% в зависимости от кол-ва и типа инициатора. Из П. удаляют непрореагировавший Э., расплав охлаждают до 180-190°С и гранулируют. Гранулы, охлажденные водой до 60-70 °С, подсушивают теплым воздухом и упаковывают в мешки.

Принципиальная схема произ-ва П. в автоклаве с перемешивающим устройством отличается тем, что инициатор в парафиновом масле подается спец. насосом высокого давления непосредственно в реактор. Процесс проводят при 250 °С и давлении 150 МПа; среднее время пребывания Э. в реакторе 30 с; степень превращения ок. 20%.

Процесс при низком давлении осуществляют в условиях гетерог. или гомог. катализа (о механизме см. Координационно-ионная полимеризация). Технол. схема получения П. нд в суспензии включает след. стадии: приготовление суспензии катализатора, напр. Ti(OR)nCl4_n, нанесенного на MgCl2 или MgO, и р-ра активатора (напр., A1R3), полимеризацию Э. (70-95 °С, давление 1,5-3,3 МПа), удаление р-рителя, сушку и гранулирование П. Степень превращения Э. 98%, концентрация П. в суспензии 45%; единичная мощность реакторов с усовершенствованной системой теп-лосъема до 60-75 тыс. т/год.

Процесс получения П. в р-ре (чаще в гексане) проводят при 160-250 °С, давлении 3,4-5,3 МПа, время контакта с катализатором 10-15 мин (кат.-СrO3 на силикагеле, Ti-Mg или др.). П. из р-ра выделяют удалением р-рителя последовательно в испарителе, сепараторе и вакуумной камере гранулятора. Гранулы П. пропаривают водяным паром при т-ре, превышающей т-ру плавления П. (в воду переходят низкомол. фракции П. и нейтрализуются остатки катализатора). Преимущества метода перед суспензионным: исключение стадий отжима и сушки полимера, возможность утилизации теплоты полимеризации для испарения р-рителя, более легкое регулирование мол. массы П.

Газофазную полимеризацию Э. проводят при 90-100 °С и давлении 2 МПа (кат.-хромсодержащее соед. на силикагеле). В ниж. части реактор имеет перфорир. решетку для равномерного распределения подаваемого Э. с целью создания кипящего слоя, в верхней - расширенную зону, предназначенную для снижения скорости газа и улавливания осн. массы частиц образовавшегося П.

Т. наз. линейный П., полученный всеми способами полимеризации Э. при низком давлении, представляет собой сополимер Э. с высшими а-олефинами, напр, а-бутеном, а-гексеном, 4-метилпентеном (назв. "линейный" в данном случае условно, т. к. этот П. содержит боковые ответвления сомономера). Плотность П. регулируют кол-вом а-олефина. По св-вам он близок П. нд, но превосходит его по прочности и стойкости к растрескиванию.

П. перерабатывают при 120-280 °С всеми известными методами, применяемыми для переработки термопластов (см. Полимерных материалов переработка).

Наиб. широко П. применяют для произ-ва пленок техн. и бытового назначения (см. Пленки полимерные). Из П. изготовляют емкости для хранения агрессивных сред, конст-рукц. детали, арматуру, вентиляц. установки, гальванич. ванны, струйные насосы, детали автомашин, протезы внутр. органов, электроизоляцию, высокопрочное волокно (см. По-лиолефиновые волокна), пенополиэтилен (см. Пенопласты), предметы домашнего обихода и др.

Мировое произ-во П. более 30 млн .т/год (1988). Крупномасштабное произ-во П. вд сокращается благодаря получению "линейного" П. при низком давлении.

Впервые П. получен в 1932 методом высокого давления в Великобритании, методом низкого давления-в 1953 в ФРГ.


===
Исп. литература для статьи «ПОЛИЭТИЛЕН»:
Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 1977; Кристаллические полиоле-фины, т. 1 - Синтез, пер. с англ., М., 1979; Полиэтилен низкого давления, Л., 1980; Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза, Л., 1988; Bohm L., "Chem.-Ing. Techn.", 1984, Bd 56, №9, S. 674-84; Choi K. J., Ray W. H, "J. Macrom. Sci. Rev. Macrom. Chem. Phys.", 1985, v. 25, № 1, p. 1-56. C.C. Иванчев.

Страница «ПОЛИЭТИЛЕН» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учеников, учителей, студентов и просто химиков