วัตถุดิบสำหรับการผลิตโพรพิลีน
วัตถุดิบในการผลิตโพรพิลีนคือโพรพิลีน
โพรพิลีนแยกได้จากส่วนโพรเพน-โพรพิลีนที่ได้จากการแตกร้าวและไพโรไลซิสของปิโตรเลียมไฮโดรคาร์บอน ส่วนโพรพิลีนที่แยกจากกันซึ่งมีโพรพิลีนประมาณ 80% จะต้องผ่านการกลั่นเพิ่มเติม เป็นผลให้ได้โพรพิลีนความเข้มข้น 98-99%
โพรพิลีนที่มีความบริสุทธิ์สูง ซึ่งไม่มีความชื้น ออกซิเจน คาร์บอนออกไซด์ และสิ่งเจือปนอื่นๆ ที่เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาโพลีเมอไรเซชัน ได้มาจากการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม
การปรากฏตัวของไฮโดรคาร์บอนอิ่มตัวของอีเทนและโพรเพนในโพรพิลีนไม่ส่งผลต่อกระบวนการเกิดพอลิเมอร์ นี่เป็นพื้นฐานสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีของพอลิเมอไรเซชันของโพรพิลีนในรูปแบบของโพรเพน - โพรพิลีนที่มีโพรพิลีน 30% และโพรเพน 70% ที่พัฒนาขึ้นในสหภาพโซเวียตซึ่งโพรเพนเป็นตัวทำละลายและใช้เพื่อขจัดความร้อนของปฏิกิริยา .
พอลิเมอไรเซชันของโพรพิลีน
โพลิเมอไรเซชันของโพรพิลีนต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา Ziegler-Natta ดำเนินการตามกลไกการประสานงานของไอออน
ในระหว่างการเกิดพอลิเมอไรเซชันของโพรพิลีน โมเลกุลขนาดใหญ่ของพอลิโพรพิลีนที่ได้นั้นประกอบด้วยหน่วยพื้นฐานของอะตอมของคาร์บอนทุติยภูมิและตติยภูมิสลับกันอย่างสม่ำเสมอ
อะตอมของคาร์บอนในระดับตติยภูมิแต่ละอะตอมนั้นไม่สมมาตร และสามารถมีโครงร่าง steric แบบใดแบบหนึ่งจากสองแบบ (D- หรือ L-) โดยการเลือกสภาวะพอลิเมอไรเซชันและตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นไปได้ที่จะได้โพรพิลีนที่มีโครงสร้างส่วนใหญ่อย่างใดอย่างหนึ่ง โพลีเมอร์ดังกล่าวเรียกว่าไอโซแทคติก โพลีเมอร์ในสายโซ่ที่อะตอมของคาร์บอนอสมมาตรสลับกันของการกำหนดค่า D- และ L เรียกว่า: syndiotactic ในโพลีโพรพิลีน atactic อะตอมของการกำหนดค่า D- และ L ที่ไม่สมมาตรจะถูกจัดเรียงแบบสุ่ม โพลีเมอร์แบบไอโซแทคติกและซินดิโอแทคติกถูกเรียกรวมกันว่าพอลิเมอร์สเตอริโอปกติ
นอกจากนี้ในโพรพิลีนยังมีส่วนที่มีโครงสร้างสเตอริโอบล็อกที่มีโพรพิลีนไอโซแทคติกและอะแทคติค
โพรพิลีนที่ผลิตทางอุตสาหกรรมเป็นส่วนผสมของโครงสร้างต่างๆ ซึ่งอัตราส่วนจะขึ้นอยู่กับสภาวะของกระบวนการ วัสดุที่มีค่าที่สุดคือพอลิเมอร์ที่มีเนื้อหาเจือปนของโครงสร้าง atactic และ stereoblock ต่ำ
ขึ้นอยู่กับน้ำหนักโมเลกุลและเนื้อหาของส่วนไอโซแทคติก คุณสมบัติของโพรพิลีนจะแตกต่างกันไปตามช่วงกว้าง สิ่งที่น่าสนใจที่สุดในทางปฏิบัติคือพอลิโพรไพลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุล 80,000–200,000 และมีปริมาณไอโซแทคติก 80–95%
เนื้อหาของส่วนไอโซแทกติกในพอลิเมอร์ขึ้นอยู่กับตัวเร่งปฏิกิริยาที่ใช้สำหรับโพลิเมอไรเซชัน โพลีเมอร์สเตอริโอเรกูลาร์จะเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีตัวเร่งปฏิกิริยาดังกล่าวซึ่งมีความสามารถในการปรับทิศทางยูนิตพื้นฐานในตำแหน่งที่แน่นอนเมื่อเทียบกับกลุ่มที่แนบก่อนหน้านี้ ขั้นแรก โมเลกุลโมโนเมอร์จะถูกดูดซับบนพื้นผิวของตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นของแข็ง โดยจัดวางแนว แล้วยึดติดกับสายโซ่โพลีเมอร์
พอลิเมอไรเซชันของโพรพิลีนดำเนินการต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยาเชิงซ้อน Al(C2ชม5)2Cl/TiCl3 และตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ
อัตราส่วนของส่วนประกอบในระบบเร่งปฏิกิริยามีผลต่ออัตราการเกิดพอลิเมอไรเซชันและความจำเพาะทางสเตอริโอ ที่อัตราส่วนโมลาร์ AlR2CI:TiCl3=2 : 1 แสดงกิจกรรมสูงสุดของตัวเร่งปฏิกิริยา และในอัตราส่วนที่เกิน 3:1 - ความจำเพาะทางสเตอริโอสูงสุด
ไททาเนียมไตรคลอไรด์มีอยู่ในการดัดแปลงผลึกหลายอย่าง (α, β, γ, σ) เมื่อมีไททาเนียมไตรคลอไรด์ของรูปแบบ α สีม่วง พอลิเมอร์จะได้รับพอลิโพรพิลีนไอโซแทคติกจำนวนมากที่สุด - 80-90% เมื่อใช้ไททาเนียมไตรคลอไรด์ของรูปแบบสีน้ำตาลสีน้ำตาล โพลีเมอร์ที่ได้จะมีเพียง 40-50 %.
