Технология получения полиолефинов в присутствии катализаторов Цигпера — Натта
Технологические процессы получения полиолефинов, полиэтилена и их сополимеров при низком давлении в основном сходны и состоят из нескольких стадий: приготовления катализатора (комплекса), полимеризации олефина, промывки и сушки полимера.
Катализатор —комплекс Al(C2H5)2Cl/TiCl3 приготавливается путем смешения раствора Т1СЦ в бензине (уайт-спирите, н-гептане) с раствором А1(С2Н5)3. Суспензия катализатора (концентрацией 1 г/л) поступает в полимеризатор, куда затем подается этилен. Его количество регулируется давлением в полимеризаторе. Отвод тепла полимеризации осуществляется циркуляцией паро-газовой смеси олефин — бензин. Конденсат бензина подается через холодильник обратно в полимеризатор.
В случае полимеризации пропилена аппарат охлаждается водой. При получении полипропилена из пропан-пропиленовой фракции пропан является охлаждающим агентом. Отделение полимера от разбавителя производится на центрифугах.
Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) получается в виде порошка, который затем гранулируется.
Полиэтилен высокого давления (низкой плотности) производится в. виде роговидных гранул, которые могут быть натурального (белого) цвета и окрашенными в различные цвета. Для окрашивания полиэтилена применяют органические красители и пигменты, 'например пигмент алый Н, тиоиндиго, красно-коричневый Ж, пигмент желтый Ж, кубовый ярко-фиолетовый К, пигмент синий антрахиноновый и др. Наряду с этим применяются минеральные пигменты: крон свинцово-желтый, кадмий лимонный, кадмий красный, двуокись титана, алюминиевая пудра и др.
Полиэтилен ВД выпускается по ГОСТ 16337—70 нескольких марок. В основу классификации положен «индекс расплава»—величина, зависящая от молекулярного веса полимера и плотности. Название марки состоит из слова полиэтилен и восьми цифр, обозначающих способ по-. лучения (высокое или низкое давление), аппарат, в котором получен полимер (автоклав, трубчатый реактор), степень гомогенизации (усреднение холодным смешением, в расплаве). Например, полиэтилен. 11802—070 расшифровывается так: полиэтилен высокого давления (1)г номер марки —18, усредненный холодным смешением (02), плотностью 0,910 (0) и с показателем текучести расплава 7 г/10 мин (070).
Полипропилен выпускается по М. РТУ 6-05-1105—67 различных марок: 01П10/002 — для переработки литьем под давлением конструкционных деталей; 02П10/003, ОЗП10/005 — для переработки экструзией и т. д.
Комплекс полезных свойств приобретает сополимер этилена с пропиленом. По мере увеличения содержания пропилена в сополимере увеличивается гибкость, снижается кристалличность. Сополимер с 20 мол.%, содержанием пропилена имеет ценные свойства и получается как по методу Циглера — Натта при низком давлении (СЭП низкого давления), так и при 35—40 атм с применением окислов металлов в качестве катализатора (СЭП среднего давления). При соотношении два звена этилена на одно звено пропилена можно получить эластомер СЭП низкого давления со средним молекулярным весом 80 000—500 000. Степень кристалличности 58—75%. По сравнению с полиэтиленом низкого давления СЭП отличается повышенным сопротивлением растрескиванию под действием длительных нагрузок. Оба сополимера обладают высокой прочностью, морозостойкостью и хорошими диэлектрическими свойствами (см. приложение), не уступающими свойствам гомополимеров.
Полиолефины применяются в различных областях народного хозяйства. Наиболее широко применяется полиэтилен ВД для изготовления 28
Пленок, листов, труб, шлангов, бутылей, бочек, ведер, флаконов я других: изделий.. Он применяется в кабельной промышленности, радиотехнике,, химической промышленности, сельском хозяйстве, для облицовки каналов, в строительстве. Полиэтилен НД, а также его сополимеры с Пропиленом весьма успешно применяются в строительстве для изготовления - труб и санитарно-технических изделий. Полиэтилен представляет собой неэластичный полимер, плавящийся и приобретающий свойства эластомера только при 130° С.
На основе полиолефинов можно получать композиции с наполнителями (канальной сажей), .бутилкаучуком, отличающиеся высокой устойчивостью к растрескиванию.
Полипропилен с успехом можно применять для изготовления предметов домашнего обихода и ухода за больными, требующих стерилизации. Он находит применение в текстильном машиностроении.