在溶液聚合方法中常根据聚合物在溶剂中的溶解情况不同分为均相.ppt
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPT 页数:24 大小:1.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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二、乙烯气相本体聚合——低压法HDPE的生产乙烯的气相本体聚合法首先由美国的U.C.C公司开发,年产量为10×104t。目前,世界上已有六个国家采用这一新工艺,HDPE的总产量可达50×104t。⒈单体离子聚合对原料纯度要求很高。单体必须精制,以除去有害杂质,乙烯的纯度>99%。杂质允许含量以10-6计。杂质的存在会使引发剂失活,易发生链转移反应或链终止反应,使聚合物的相对分子质量降低,或结构发生变化。单体精制的方法工业上一般采用精馏。也可以采用净化剂如活性炭、硅胶、活性氧化铝或分子筛来除去杂质和水分。⒉引发剂HDPE的生产其引发剂采用特制的铬化合物:比利时索尔维公司开发的高效Ziegler-Natta引发剂:CrO3载于脱水硅胶上或其它载体如MgO或MgCl2载体上。⒊相对分子质量调节剂相对分子质量调节剂采用氢气。⒋工艺条件操作压力:2MPa,聚合温度:85℃~100℃转化率:2%。⒌乙烯气相本体聚合优缺点⑴乙烯气相本体聚合所用的引发剂活性很高,产率很高(60×104gPE/1gCr),所得PE的密度为0.94~0.96(g/cm3)。PE相对分子质量大小可由H2调节。⑵乙烯气相本体聚合温度控制在85℃~100℃,在此温度下PE粉末不会粘结,也不会粘附在聚合反应器壁上。⑶气相本体聚合存在的主要问题是反应热的导出较困难。乙烯的单程转化率很低,只有2%。98%的单体需循环,于是增加了乙烯循环、压缩的费用;此外,引发剂的毒性也较大。三、丙烯非均相溶液聚合——淤浆法生产PP⒈单体极性杂质,尤其是水会破坏引发剂的活性,极性杂质都必须从系统中除去。此外,象丙二烯、丁二烯、甲基乙炔等对聚合反应和聚合物的立构规整性都是有害的;饱和烃如乙烷和丙烷如含量高会降低单体的分压,影响聚合速率,如有积累需定期排除。因此,聚合用原料和助剂中杂质的含量必须减少到允许的范围以下。聚合用丙烯的纯度>99.6%,其它杂质允许含量以10-6计。⒉溶剂精制聚合用的溶剂己烷也必须精制后使用。⒊引发剂的配制丙烯聚合采用的Ziegler-Natta络合引发剂,由四组分组成:TiCl3/AlC2H5Cl2/K2TiF6/CH2=CH-CH2OC4H9引发剂、配制引发剂的系统和聚合反应系统也必须严格防止水和氧气的进入。引发剂需现用现配,配制引发剂需经Z-合成、B引发剂的配制和A引发剂的配制。⒋丙烯淤浆法聚合的特点⑴聚合速率聚合反应的速率与引发剂用量、TiCl3粒径、Al/Ti的比例、丙烯的分压及反应温度有关。丙烯的分压愈大、反应温度愈高聚合速率愈快;聚合速率还与引发剂TiCl3的用量成正比,而与AlC2H5Cl2的用量无关;TiCl3的粒径愈小,聚合速率愈高。⑵聚合物的相对分子质量聚合物的相对分子质量与反应温度和Al/Ti的比例有关。聚合物的相对分子质量随反应温度的升高而降低,随引发剂AlC2H5Cl2的用量的增加而降低。⑶聚合物的立构规整性PP的立构规整度与引发剂性质有关,当引发剂的组成相同时,随反应温度的提高立构规整度降低。要得到立构规整度80%~85%的PP一般聚合温度控制在70℃以下。立构规整度用X-射线谱或红外谱测定,或用在沸腾的己烷或庚烷中不溶解的分数表示。⑷分离丙烯聚合后产物的分离包括清除溶剂、未反应的单体、引发剂和无规聚丙烯。①清除引发剂去除方法是加水、醇或酸等极性物质破坏引发剂,使引发剂变为可溶性物质。体系变为两相:聚合物和溶液。溶液中包括:溶剂正己烷、引发剂、未反应的单体、无规聚丙烯。②无规PP的去除无规PP溶于正己烷中,聚合物与溶剂分离时,无规PP被分离出来。再将溶有无规PP的正己烷精馏,无规PP从塔底流出。③未反应的单体的去除Z合成四、丁二烯均相溶液聚合——溶液法聚丁二烯橡胶PBR的生产聚丁二烯橡胶是丁二烯-1,3在Ziegler-Natta引发剂作用下经配位阴离子聚合而得。聚丁二烯橡胶俗称顺丁橡胶(PBR)。PBR的生产是典型的溶液聚合工艺。其工艺过程也包括原料精制、引发剂配制、聚合、分离、聚合物后处理和回收工序。⒈单体和溶剂的精制单体、溶剂中的杂质会使引发剂失活;杂质的存在会影响聚合反应的速率、聚合物的相对分子质量、相对分子质量分布以及聚合物的微观结构,其结果必然会影响产品的质量。单体中的H2O和O2能与引发剂中的金属有机化合物激烈反应,使引发剂失去活性。其它杂质允许含量以10-6计。因此,原料、反应系统中设备和管道必须经脱氧、脱水处理,使H2O和O2含量在10-6以下。单体和溶剂中的杂质主要是丙烷、丙烯、丁烯-1、反-丁二烯-1,2、甲基乙炔、乙基乙炔、乙烯基乙炔和丙炔等。为了聚合反应的正常进行,必须对单体和溶剂进行精