Способы получения полиэтилена

Исходным мономером для промышленного получения полиэтилена служит этилен, который является простейшим непредельным углеводородом класса олефинов (СnН2n).

В нормальных условиях этилен - бесцветный газ с температурой кипения -103,8º С и температурой плавления -169,2º С. Среди других олефинов этилен является наиболее стойким, поэтому его полимеризация протекает лишь при определенных условиях и всегда с использованием катализаторов для уменьшения требуемой энергии активации.

В нашей стране и за рубежом уже детально разработаны процессы получения полиэтилена высокой, средней и низкой плотности при низком, среднем и высоком давлении и продолжаются работы по усовершенствованию этих процессов.

Полимеризация этилена при высоком давлении. Промышленный процесс производства полиэтилена высокого давления заключается в полимеризации этилена под давлением от 1000 до 3000 кгс/см2 в присутствии кислородного инициатора (0,5% от веса этилена) при температуре 180-300º С.

Процесс полимеризации этилена под высоким давлением является сильно экзотермическим, при этом теплота полимеризации составляет около 1000 ккал/кг. Отвод такого большого количества тепла - технически сложная задача, разрешаемая только с помощью соответствующей холодильной системы.

В последние годы применяют значительно модифицированные процессы получения полиэтилена высокого давления (как путем изменения условий полимеризации, так и путем применения новых катализаторов, обладающих повышенной активностью при пониженных температурах).

Полимеризация этилена при низком давлении. Процесс полимеризации по этому способу может протекать при низкой температуре (до 70º С) и без давления или при малом давлении (1-7 кгс/см2) в присутствии комплексного гетерогенного катализатора, образующегося при взаимодействии некоторых металлоорганических соединений с солями тяжелых металлов переменной валентности.

Открытие Циглером и Натта новых высокоэффективных металлоорганических катализаторов произвело настоящую революцию в области непредельных углеводородов.

Преимущества рассматриваемого процесса состоят в возможности получения этилена с более высоким молекулярным весом (обладающего повышенной прочностью и теплостойкостью по сравнению с полиэтиленом высокого давления) и проведения этого процесса при атмосферном или небольшом избыточном давлении, т. е. в более выгодных условиях с точки зрения стоимости оборудования и энергозатрат.

В настоящее время отечественной промышленностью полиэтилен низкого и высокого давления выпускается как в гранулированном виде, так и в виде тонкодисперсного порошка с насыпным весом 0,1-0,15 кг/л.

Полимеризация этилена при среднем давлении. Новую разновидность полиэтилена - полиэтилен средней плотности (ПСП) -стали получать с 1958 г.

Полимеризация при этом процессе идет при температуре 30-135º С и давлении 30-40 кгс/см2. В качестве катализатора полимеризации этилена при средних давлениях применяют окись хрома на алюмосиликатном носителе.

В настоящее время полиэтилен средней плотности получают еще двумя способами: смешением полимеров высокой и низкой плотности и сополимеризацией этилена с другими олефинами. Стремление получить полиэтилен средней плотности вызвано потребностью в материалах, которые обладали бы ценными свойствами полиэтилена высокой и низкой плотности.

Низкая теплостойкость, жесткость и проницаемость для некоторых жидкостей и газов являются основными недостатками полиэтилена низкой плотности (ПНП), а низкая текучесть ограничивает возможности применения полиэтилена высокой плотности (ПВП), в частности при формовании крупных деталей. Полиэтилен же средней плотности обладает повышенной теплостойкостью и улучшенной жесткостью в сочетании с хорошей текучестью.

Полиэтилен, полученный любыми методами, представляет собой смесь кристаллического и аморфного полимера в различных процентных соотношениях.

Кристаллические полимеры состоят из расположенных в определенном порядке молекул, аморфные же - из хаотически расположенных и запутанных в клубки. Однако при достаточно высокой температуре, когда тепловое движение препятствует кристаллизации, в аморфном состоянии могут находиться и кристаллические полимеры.

Физико-механические свойства, а также и химическая стойкость полиэтилена зависят от соотношения кристаллической и аморфной фаз. Полиэтилен с высокой степенью кристалличности обладает высоким удельным весом из-за более плотной укладки молекул в кристаллитах по сравнению с менее плотной укладкой в аморфных областях. Длина кристаллических участков в полиэтилене достигает нескольких сот ангстрем и соответствует не целой молекуле, а небольшой ее части, так что одна полимерная молекула (длина ее достигает 1000А) может проходить через несколько кристаллических областей. Полиэтилен низкой плотности содержит 55-65% кристаллической фазы, средней плотности - 65/73% и высокой плотности- 74/95%. Путем сопоставления удельных весов полиэтилена, полученного различными способами, можно довольно точно установить степень его кристалличности.

Теоретическое значение удельного веса полностью кристаллического полиэтилена при 20º С равно 1 г/см3; чем меньше содержится в полиэтилене кристаллической фазы, тем больше удельный вес полиэтилена отклоняется от теоретически вычисленного значения.

  1. Стабилизаторы
  2. Наполнители, заполнители и другие добавки
  3. Модифицированные природные полимеры
  4. Полисульфидные каучуки
  5. Кремнийорганические полимеры
  6. Фурановые полимеры
  7. Эпоксидные полимеры
  8. Полиуретановые полимеры
  9. Полиамидные полимеры
  10. Поликарбонаты
  11. Карбамидные (мочевиноформальдегидные) полимеры
  12. Поликонденсационные полимеры (реактопласты)
  13. Полимеризационные полимеры. Часть 4
  14. Полимеризационные полимеры. Часть 3
  15. Полимеризационные полимеры. Часть 2
  16. Полимеризационные полимеры. Часть 1
  17. Классификация, строение и свойства полимеров. Часть 3
  18. Классификация, строение и свойства полимеров. Часть 2
  19. Классификация, строение и свойства полимеров. Часть 1
  20. Полиэтиленовые трубы
  21. Технико-экономическая эффективность производства и применения полиэтиленовых труб. Часть 5
  22. Технико-экономическая эффективность производства и применения полиэтиленовых труб. Часть 4
  23. Технико-экономическая эффективность производства и применения полиэтиленовых труб. Часть 3
  24. Технико-экономическая эффективность производства и применения полиэтиленовых труб. Часть 2
  25. Технико-экономическая эффективность производства и применения полиэтиленовых труб. Часть 1
  26. Полиэтиленовые трубы в различных областях народного хозяйства. Часть 3
  27. Полиэтиленовые трубы в различных областях народного хозяйства. Часть 2
  28. Полиэтиленовые трубы в различных областях народного хозяйства. Часть 1
  29. Полиэтиленовые трубы в сельском хозяйстве. Часть 4
  30. Полиэтиленовые трубы в сельском хозяйстве. Часть 3
  31. Полиэтиленовые трубы в сельском хозяйстве. Часть 2
  32. Полиэтиленовые трубы в сельском хозяйстве. Часть 1
  33. Наружные сети. Часть 7
  34. Наружные сети. Часть 6
  35. Наружные сети. Часть 5
  36. Наружные сети. Часть 4
  37. Наружные сети. Часть 3
  38. Наружные сети. Часть 2
  39. Наружные сети. Часть 1
  40. Внутридомовые системы. Системы канализации. Часть 5
  41. Внутридомовые системы. Системы канализации. Часть 4
  42. Внутридомовые системы. Системы канализации. Часть 3
  43. Внутридомовые системы. Системы канализации. Часть 2
  44. Внутридомовые системы. Системы канализации. Часть 1
  45. Внутридомовые системы. Системы горячего водоснабжения и отопления. Часть 4
  46. Внутридомовые системы. Системы горячего водоснабжения и отопления. Часть 3
  47. Внутридомовые системы. Системы горячего водоснабжения и отопления. Часть 2
  48. Внутридомовые системы. Системы горячего водоснабжения и отопления. Часть 1
  49. Внутридомовые системы. Системы холодного водоснабжения. Часть 3
  50. Внутридомовые системы. Системы холодного водоснабжения. Часть 2
  51. Внутридомовые системы. Системы холодного водоснабжения. Часть 1
  52. Гидравлический расчет трубопроводов из чистого и наполненного полиэтилена. Часть 2
  53. Гидравлический расчет трубопроводов из чистого и наполненного полиэтилена. Часть 1
  54. Компенсация температурных деформации
  55. Расчет полиэтиленовых трубопроводов на жесткость и прочность пластмассовых трубопроводов при горизонтальной прокладке
  56. О поведении вертикальных пластмассовых трубопроводов в закритической области
  57. Расчет полиэтиленовых трубопроводов на устойчивость пластмассовых трубопроводов при вертикальной прокладке
  58. Расчет полиэтиленовых трубопроводов на прочность
  59. Сопротивляемость труб длительному нагружению
  60. Теплостойкость и морозостойкость
  61. Ударная вязкость
  62. Модуль деформации при растяжении
  63. Прочность при осевом растяжении. Часть 2
  64. Прочность при осевом растяжении. Часть 1
  65. Сопротивляемость труб кратковременному нагружению
  66. При хранении и эксплуатации
  67. При монтаже
  68. Некоторые особенности проектирования, монтажа, хранения и эксплуатации полиэтиленовых трубопроводов
  69. Разъемные соединения
  70. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб. Часть 5
  71. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб. Часть 4
  72. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб. Часть 3
  73. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб. Часть 2
  74. Неразъемные соединения полиэтиленовых труб. Часть 1
  75. Изготовление фасонных частей трубопроводов
  76. Способ центробежного литья
  77. Изготовление труб способом экструзии
  78. Армированный полиэтилен
  79. Наполненный полиэтилен
  80. Полиэтилен как связующее
  81. Облученный полиэтилен
  82. Пути улучшения физико-механических характеристик полиэтилена
  83. Основные свойства полиэтилена
  84. Способы получения полиэтилена
  85. Винипластовые работы
  86. Изготовление аппаратов из стеклопластиков и бипластмасс. Часть 2
  87. Изготовление аппаратов из стеклопластиков и бипластмасс. Часть 1
  88. Изготовление аппаратов из упрочненного винипласта. Часть 4
  89. Изготовление аппаратов из упрочненного винипласта. Часть 3
  90. Изготовление аппаратов из упрочненного винипласта. Часть 2
  91. Изготовление аппаратов из упрочненного винипласта. Часть 1
  92. Облицовка армированным винипластом. Часть 2
  93. Облицовка армированным винипластом. Часть 1
  94. Облицовка неармированным винипластом
  95. Изготовление аппаратов из винипласта. Часть 2
  96. Изготовление аппаратов из винипласта. Часть 1
  97. Склеивание винипласта
  98. Контроль качества сварных швов
  99. Сварка ультразвуком
  100. Сварка токами высокой частоты

1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6