Bahan mentah untuk pengeluaran polipropilena
Bahan mentah untuk penghasilan polipropilena ialah propilena.
Propilena diasingkan daripada pecahan propana-propilena yang diperoleh melalui keretakan dan pirolisis hidrokarbon petroleum. Pecahan propilena yang dipisahkan, mengandungi kira-kira 80% propilena, tertakluk kepada penyulingan tambahan; akibatnya, propilena dengan kepekatan 98-99% diperolehi.
Propilena ketulenan tinggi, tidak mengandungi lembapan, oksigen, karbon oksida dan kekotoran lain yang meracuni pemangkin pempolimeran, diperoleh melalui penulenan tambahan.
Kehadiran hidrokarbon tepu etana dan propana dalam propilena tidak menjejaskan proses pembentukan polimer. Ini adalah asas untuk proses teknologi pempolimeran propilena dalam bentuk pecahan propana-propilena yang mengandungi 30% propilena dan 70% propana, dibangunkan di USSR, di mana propana adalah pelarut dan digunakan untuk mengeluarkan haba tindak balas. .
Pempolimeran propilena
Pempolimeran propilena dengan kehadiran pemangkin Ziegler-Natta berjalan mengikut mekanisme penyelarasan ion.
Semasa pempolimeran propilena, makromolekul polipropilena yang terhasil terdiri daripada unit asas atom karbon sekunder dan tertier yang kerap berselang-seli.
Setiap atom karbon tertier adalah tidak simetri dan boleh mempunyai satu daripada dua konfigurasi sterik (D- atau L-). Dengan memilih keadaan pempolimeran dan mangkin, adalah mungkin untuk mendapatkan polipropilena yang mengandungi terutamanya salah satu struktur yang diberikan. Polimer sedemikian dipanggil isotactic. Polimer dalam rantai yang berselang seli atom karbon asimetrik konfigurasi D- dan L dipanggil: syndiotactic. Dalam polipropilena ataktik, atom konfigurasi D- dan L-tak simetri disusun secara rawak. Polimer isotactic dan syndiotactic secara kolektif dirujuk sebagai polimer stereoregular.
Di samping itu, dalam polipropilena terdapat bahagian dengan struktur stereoblock yang mengandungi polipropilena isotaktik dan ataktik.
Polipropilena yang dihasilkan secara industri adalah campuran pelbagai struktur, nisbahnya bergantung pada keadaan proses. Bahan yang paling berharga adalah polimer dengan kandungan kekotoran rendah struktur ataktik dan stereoblock.
Bergantung pada berat molekul dan kandungan bahagian isotaktik, sifat polipropilena berbeza-beza dalam julat yang luas. Kepentingan praktikal yang paling besar ialah polipropilena dengan berat molekul 80,000-200,000 dan kandungan isotaktik 80-95%.
Kandungan bahagian isotaktik dalam polimer bergantung kepada pemangkin yang digunakan untuk pempolimeran. Polimer stereoregular terbentuk hanya dengan kehadiran pemangkin sedemikian yang mempunyai keupayaan untuk mengorientasikan unit asas dalam kedudukan tertentu berkenaan dengan kumpulan yang dipasang sebelumnya. Molekul monomer mula-mula diserap pada permukaan mangkin pepejal, berorientasikan, dan kemudian dilekatkan pada rantai polimer.
Pempolimeran propilena dijalankan dengan kehadiran kompleks pemangkin Al(C2H5)2Cl/TiCl3 dan pemangkin lain.
Nisbah komponen dalam sistem pemangkin mempengaruhi kadar pempolimeran dan stereospesifik. Pada nisbah molar AlR2CI:TiCl3=2 : 1 menunjukkan aktiviti maksimum mangkin, dan pada nisbah melebihi 3:1 - stereospecificity tertinggi.
Titanium triklorida wujud dalam beberapa pengubahsuaian kristal (α, β, γ, σ). , Dengan kehadiran titanium triklorida dalam bentuk α ungu, polimer diperoleh dengan jumlah polipropilena isotaktik terbesar - 80-90%, apabila menggunakan titanium triklorida bentuk β coklat, polimer yang terhasil hanya mengandungi 40-50 %.
