Технические решения для промышленности
Закрыть
Технические решения для промышленности
Технологии

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

24 июня 2020
Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

Для полимеризации этилена влияние водорода на скорость полимеризации сильно зависит от типа катализатора. Z-N катализаторы (катализаторы Циглера-Натта) обычно показывают снижение скорости полимеризации, в то время как различные металлоценовые катализаторы показывают либо увеличение, либо такое увеличение, которое сопровождается снижением скорости полимеризации. Это общие зависимости, приводящие к различным эффектам. Снижение каталитической активности обусловлено разными причинами.

Например, хорошо известно, что основным механизмом терминации в отсутствие водорода является удаление b-водорода с образованием промежуточных металлогидридных комплексов. Эти промежуточные гидридные комплексы могут быть реактивированы для размножения путем введения мономерного звена. Водород может соединяться с атомом металла и образовывать больше металлогидридных комплексов, что приводит к снижению скорости распространения. Кроме того, водород может вызывать снижение концентрации этилена вокруг активных центров из-за его характеристик (гидрирование олефинового мономера). Влияние температуры полимеризации также может быть разным. Например, для пропилена была отмечена различная зависимость между скоростью полимеризации и температурой для различных каталитических систем.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

Для катализаторов TiCl3 скорость увеличивается с ростом температуры. Для суспензионной полимеризации пропилена с катализатором d-TiCl31 3AlCl3 AlEt2Cl как выход полимеризации, так и среднее увеличение скорости реакции в интервале температур 30-90 °C. Для катализаторов с основным соединением MgCl2 скорость полимеризации показывает отчетливый максимум в интервале 60-70 °С, а затем уменьшается с ростом температуры. Это снижение скорости при высоких температурах указывает на дезактивацию катализатора либо из-за чрезмерного восстановления каталитических центров, либо из-за такого явления, как сорбция. Скорость реакции пропорциональна концентрации мономера, сорбированного аморфными областями полимера. Концентрация мономера в аморфном полимере уменьшается с температурой и, следовательно, скорость реакции уменьшается.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

Точно так же температурный эффект у этилена зависит от типа катализатора. Было обнаружено, что для некоторых металлоценовых катализаторов наблюдается увеличение каталитической активности с температурой, за которой следует снижение, когда температура превышает определенное значение. Значение этой температуры зависит от типа металлоценового катализатора. Также многие процессы были разработаны для полимеризации олефинов. Они отличаются как физическим состоянием реакторной среды, так и механической работой блока. Выбор процесса определяется экономическим фактором, доступностью исходного сырья, катализатором и желаемым диапазоном продуктов, которые должны быть произведены. Значительные улучшения в химической структуре катализаторов за последние годы привели к улучшению процесса оптимизации производства. Современные катализаторы способны производить полимер с высокими выходами и стереоспецифичностью (для полипропилена), так что удаление остатка катализатора и атактического полимера из смолы больше не требуется.

Процессы в суспензионной фазе могут включать либо инертный разбавитель, такой как изобутан или гептан, либо конденсированный мономер, такой как пропилен. В любом случае частицы катализатора суспендируются и хорошо перемешиваются в жидкой среде. Концентрации мономеров высоки, и жидкость обеспечивает хороший отвод тепла, выделяемого при полимеризации полимерных частиц. Два основных реактора для суспензионной полимеризации олефинов представляют собой так называемый петлевой реактор и резервуар с непрерывным перемешиванием. Процессы в суспензионной фазе очень привлекательны для производства продуктов с высоким содержанием кристаллического гомополимера, таких как полипропилен и полиэтилен. Время сопротивления процесса суспензии является относительно коротким в сочетании с короткими переходами.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

Реакционная среда является гомогенной, особенно в петлевых реакторах, поэтому редко можно обнаружить горячие точки. Загрязнение может привести к плохому контролю текучести расплава и / или плотности из-за растворимости полимера (больше в C6, чем в C3 / C4). Извлечение непрореагировавших материалов иногда затруднено, особенно в случае высококипящего разбавителя. Диапазон текучести расплава может быть ограничен растворимостью водорода в растворителе. В современных процессах суспензии полипропилена полимеризация гомополимеров и статистических сополимеров происходит в жидком пропилене (полимеризация в массе). Полимеризация может быть продолжена в одном или нескольких газофазных реакторах, особенно при получении ударного сополимера. Далее будут приведены примеры этих типов процессов: Spheripol и Borstar. Эти процессы будут описаны более подробно в следующих разделах.

Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полиолефины. Часть 8

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.

комментарии
Комментариев нет

Прежде, чем Вы сможете добавить свой комментарий, он будет проверен администратором.
вернуться назад