Polipropilen üretimi için hammadde
Polipropilen üretimi için hammadde propilendir.
Propilen, petrol hidrokarbonlarının parçalanması ve pirolizi ile elde edilen propan-propilen fraksiyonundan izole edilir. Yaklaşık %80 propilen içeren ayrılmış propilen fraksiyonu ilave damıtma işlemine tabi tutulur; sonuç olarak, %98-99 konsantrasyonda propilen elde edilir.
Polimerizasyon katalizörünü zehirleyen nem, oksijen, karbon oksitler ve diğer safsızlıkları içermeyen yüksek saflıkta propilen, ek saflaştırma ile elde edilir.
Propilende etan ve propanın doymuş hidrokarbonlarının mevcudiyeti, polimer oluşum sürecini etkilemez. Bu, propanın bir çözücü olduğu ve reaksiyon ısısını uzaklaştırmak için kullanıldığı SSCB'de geliştirilen, %30 propilen ve %70 propan içeren bir propan-propilen fraksiyonu formunda propilenin polimerizasyonunun teknolojik sürecinin temelidir. .
propilen polimerizasyonu
Propilenin Ziegler-Natta katalizörlerinin varlığında polimerizasyonu, iyon koordinasyon mekanizmasına göre ilerler.
Propilenin polimerizasyonu sırasında, elde edilen polipropilen makromolekül, düzenli olarak değişen ikincil ve üçüncül karbon atomlarının temel birimlerinden oluşur.
Her üçüncül karbon atomu asimetriktir ve iki (D- veya L-) sterik konfigürasyondan birine sahip olabilir. Polimerizasyon koşullarının ve katalizörün seçilmesiyle, esas olarak verilen yapılardan birini içeren polipropilen elde etmek mümkündür. Bu tür polimerlere izotaktik denir. D- ve L konfigürasyonunun değişen asimetrik karbon atomlarına sahip zincirlerdeki polimerlere: sindiyotaktik denir. Ataktik polipropilende, asimetrik D ve L konfigürasyon atomları rastgele düzenlenir. İzotaktik ve sindiyotaktik polimerler topluca stereo-düzenli polimerler olarak adlandırılır.
Ayrıca polipropilende izotaktik ve ataktik polipropilen içeren stereoblok yapılı bölümler bulunmaktadır.
Endüstriyel olarak üretilen polipropilen, oranı proses koşullarına bağlı olan çeşitli yapıların bir karışımıdır. En değerli malzeme, ataktik ve stereoblok yapıların safsızlık içeriği düşük olan bir polimerdir.
Molekül ağırlığına ve izotaktik kısmın içeriğine bağlı olarak polipropilenin özellikleri geniş bir aralıkta değişir. En büyük pratik ilgi, moleküler ağırlığı 80.000–200.000 ve izotaktik içeriği %80-95 olan polipropilendir.
Polimerdeki izotaktik kısmın içeriği, polimerizasyon için kullanılan katalizörlere bağlıdır. Bir stereo-düzenli polimer, yalnızca, temel birimi önceden eklenmiş gruplara göre belirli bir konumda yönlendirme yeteneğine sahip olan bu tür katalizörlerin mevcudiyetinde oluşturulur. Monomer molekülleri önce katı katalizörün yüzeyinde adsorbe edilir, yönlendirilir ve daha sonra polimer zincirine bağlanır.
Propilenin polimerizasyonu, bir katalitik kompleks Al(C) varlığında gerçekleştirilir.2H5)2Cl/TiCl3 ve diğer katalizörler.
Katalitik sistemdeki bileşenlerin oranı, polimerizasyon hızını ve stereospesifikliği etkiler. AlR molar oranında2CI: TiCl3=2: 1, katalizörün maksimum aktivitesini ve 3:1'i aşan bir oranda - en yüksek stereospesifikliği gösterir.
Titanyum triklorür birkaç kristal modifikasyonda bulunur (α, β, γ, σ). , Menekşe a-formunun titanyum triklorür varlığında, en büyük miktarda izotaktik polipropilen -% 80-90 ile bir polimer elde edilir, kahverengi β-formunun titanyum triklorürü kullanıldığında, elde edilen polimer sadece 40-50 içerir %.
