Reakcija polimerizacije

Polimeri su spojevi koji imaju visoku molekularnu masu koja doseže nekoliko tisuća jedinica. Reakcija polimerizacije temelji se na proizvodnji suvremenih materijala za različite svrhe i svojstva. Oni su visoke čvrstoće pri niskoj gustoći, omekšavaju se zagrijavanjem i mogu se lako oblikovati, što omogućuje dobivanje proizvoda različitih izvedbi i veličina. Polimeri su inertni u korozivnom okruženju, imaju električna izolacijska svojstva i nisu osjetljivi na koroziju. Zbog jedinstvenih svojstava koja se lako reguliraju u fazi sinteze, polje primjene suvremenih polimernih materijala stalno se širi.

Kada se grije i ohladi, ti proizvodi kemijske proizvodnje ponašaju se na dvojak način.

Neki se zagrijavaju kada se zagriju, ali se otvrdnu kad se ohlade. Takvi materijali uključuju proizvode koji se temelje na, na primjer, reakciji polimerizacije alkena, tj. Polietilena i polipropilena. Zovu se termoplastični materijali. Polivinil klorid i polistiren imaju slična svojstva.

Polimeri drugog tipa mogu se zagrijati samo jednom, budući da se nakon hlađenja otvrdnu i ne omekšavaju više kod zagrijavanja. Ovi materijali nazivaju se termoizolacijom, uključuju fenol-formaldehid ili urea-formaldehid smole. Termoplastika i termoizolacija imaju svoje prednosti. Prvo izdanje u obliku granulata. Od njih, nakon zagrijavanja i omekšavanja, dobiveni su proizvodi bilo kojeg oblika, ali se ne mogu zagrijati tijekom rada. Potonji su dostupni u obliku smolaste mase.

Reakcija polimerizacije etilena može se napisati u sljedećem obliku: CH2 = CH2 → (-CH2-CH2-) n. Pod određenim uvjetima, u prisutnosti inicijatora (oni su plinoviti kisik ili otopina organskog peroksida u ulju), postoji jaz između ugljikovih atoma pi - ligatura (inače dvostruka veza) i međusobno povezivanje n-tog broja slobodnih radikala. Polimerizacijska reakcija odvija se mehanizmom radikalnih lanaca. Molekularna težina Polimerni materijal izravno ovisi o broju n, s povećanjem raste. Reguliranje uvjeta reakcije polimerizacije, operator polietilenske sinteze postiže proizvodnju materijala sa željenim svojstvima: fluidnost (ili indeks protoka taline), čvrstoća, gustoća, dielektrični gubitak tangenta, dielektrična konstanta i drugi.

Sinteza polietilena visoke gustoće ili reakcija polimerizacije provodi se u autoklavu ili cijevnim reaktorima na temperaturama do 300 ° C i tlaku od 1000 do 3000 atm. Istodobno se oslobađa ogromna količina topline. Uklanja se vrućom vodom, koja se unosi u košulje reaktora. Iz stupnja čistoće isporučene vode za uklanjanje toplote, voda uvelike ovisi o kvaliteti polimernog materijala i sigurnosti procesa. Ako je voda loše pročišćena i sadrži mnogo nečistoća (na primjer, soli tvrdoće u obliku kalcija i magnezijeva kationa, anione silicijeva kiselina, klor i drugi), a zatim se u jakni reaktorskih naslaga formiraju ili počinju korodirati metal. Zbog promjena debljine stijenki reaktora, uklanjanje topline kroz njenu površinu postaje neujednačeno, a temperaturni uvjeti polimerizacije mogu postati nekontrolirani. S naglim porastom temperature može doći do oksidacije polimera ili njezinog raspadanja s uništenjem reaktora.

Polimerizacijska reakcija koja rezultira stvaranjem polietilena može se također pojaviti pri nižim tlakovima i temperaturama. Ali to zahtijeva katalizator. Sadrži neizreagirani etilen, koja se zatim odvaja i polimer se oblikuje u pastile, polietilen proizvedeni pod nižim pritiskom, izlazi iz reaktora u obliku praha, odnosno suspenzije u ugljikovodičnim otapalom da polietilen visoki pritisak od reaktora u obliku taline izlaza. Prašak odvojen je od otapala i onečišćenja isprane od katalizatora, zatim granulira i posebnu opremu naziva ekstruder.

Tako se reakcija etilenske polimerizacije u industriji koristi za sintezu polietilena. Prema GOST 16338-85 oni proizvode niskotlačni polietilen suspenzije i plinske faze, prema GOST 16337-77, proizvode visokotlačni polietilen oba autoklava i cijevnih razreda.