Реакция на полимеризация

Полимерите са съединения, които имат високо молекулно тегло, което достига няколко хиляди единици. Реакцията на полимеризация стои в основата на производството на съвременни материали за различни цели и свойства. Те са с висока якост при ниска плътност, те са омекотени чрез нагряване и могат лесно да бъдат формовани, което позволява да се получат продукти с различен дизайн и размери. Полимерите са инертни в корозионна среда, имат електрически изолационни свойства и не са податливи на корозия. Благодарение на уникалните свойства, които лесно се регулират на етап синтез, областта на приложение на съвременните полимерни материали непрекъснато се разширява.

Когато се нагряват и охлаждат, тези продукти на химическото производство се държат по два начина.

Някои се нагряват при нагряване, но се втвърдяват, след като се охладят. Такива материали включват продукти, които се базират, например, на полимеризационната реакция на алкени, т.е. полиетилен и полипропилен. Те се наричат ​​термопластични материали. Поливинилхлоридът и полистиролът имат подобни свойства.

Полимерите от друг тип могат да се затоплят само веднъж, тъй като след охлаждане те се втвърдяват и не омекват повече, когато се нагряват. Тези материали се наричат ​​термореактивни, те включват фенол-формалдехид или карбамид-формалдехидни смоли. Термопластите и термореактивите имат своите предимства. Първото освобождаване в гранулирана форма. От тях след отопление и омекотяване се получават продукти от всякаква форма, но те не могат да се затоплят по време на работа. Последните са на разположение под формата на смолиста маса.

Етиленовата полимеризационна реакция може да бъде написана в следната форма: CH2 = CH2- (-CH2-CH2-) n. При определени условия, в присъствието на инициатора (те са газообразен кислород или разтвор на органичен пероксид в масло), има разлика между въглеродните атоми пи - лигатурата (в противен случай двойната връзка) и взаимното свързване на n-тия брой образувани свободни радикали. Реакцията на полимеризация протича чрез механизъм на радикалната верига. Молекулно тегло полимерният материал директно зависи от числото n, с нарастването му нараства. Чрез регулиране на условията на реакцията на полимеризация, синтезът на полиетилен оператор постига получаване на материал с желаните свойства: течливост (или стопилка индекс), сила, плътност, диелектрични загуби допирателната, диелектрична константа, и др.

Синтез на полиетилен с висока плътност или реакция на полимеризация се извършва в автоклави или тръбни реактори при температури до 300 ° С и налягане от 1000 до 3000 атм. В същото време се освобождава огромно количество топлина. Той се отстранява с гореща вода, която се подава в реакционните ризи. От степента на чистота на доставяната вода за отстраняване на топлината водата до голяма степен зависи както от качеството на полимерния материал, така и от безопасността на процеса. Ако водата е слабо пречистена и съдържа много онечиствания (например соли с твърдост под формата на калциеви и магнезиеви катиони, аниони силициева киселина, хлор и други), след което в кожуха на реактора се образуват отлагания или започва да корозира метала. Поради промените в дебелината на стените на реактора, отстраняването на топлината през цялата му повърхност става неравномерно и температурните условия на полимеризацията могат да станат неконтролируеми. При внезапно повишаване на температурата може да се получи окисление на полимера или разлагането му при унищожаването на реактора.

Реакцията на полимеризация, която води до образуването на полиетилен, също може да възникне при по-ниски налягания и температури. Но това изисква катализатор. Съдържащи нереагирал етилен, който след това се отделя и полимерът се гранулира, полиетилена произведени под ниско налягане, излиза от реактора под формата на прах, или по-скоро суспензия във въглеводороден разтворител, ако полиетилен с високо налягане от реактора като стопилка изходи. Прахът се отделя от разтворителя и примесите промиват от катализатора и след това се гранулират и специално оборудване, наречен екструдер.

Така, реакцията на полимеризация на етилена в индустрията се използва за синтеза на полиетилен. Според GOST 16338-85 те произвеждат полиетилен с ниско налягане окачване и газова фаза, съгласно GOST 16337-77, произвеждат полиетилен с високо налягане както от автоклав, така и от тръби.