11Полиолефины. Полиэтилен высокого, среднего и низкого давления.. Содержание Введение 1 История 2 Получение 1 Получение полиэтилена высокого давления 2 Получение полиэтилена среднего давления 3 Получение полиэтилена низкого давления 3 Молекулярное строение Химические свойства.
 Скачать 75 Kb.
|
|
Содержание Введение 1 История 2 Получение 2.1 Получение полиэтилена высокого давления 2.2 Получение полиэтилена среднего давления 2.3 Получение полиэтилена низкого давления 3 Молекулярное строение 3. Химические свойства. Общие свойства 4. Применение Список использованной литературы Введение Полиэтилен (ПЭ) относится к группе полиолефинов, которые представляют собой самый распространенный тип полимеров получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации непредельных углеводородов (этилена, пропилена, бутилена и других альфа-олефинов). Химическая структура молекулы полиэтилена проста и представляет собою цепочку атомов углерода, к каждому из которых присоединены две молекулы водорода. Свойства полиэтилена зависят от использованного метода полимеризации. Стандарт ISO 1872 классифицирует полиэтилен по плотности и показателю текучести расплава (ПТР). В России полиэтилен классифицируется по СТ СЭВ 3659-82. Полиолефин представляет собой тип полимера , полученного из простого олефина (также называемый алкена с общей формулой C п H 2n ) в качестве мономера . Например, полиэтилен - это полиолефин, полученный полимеризацией олефинового этилена . Полипропилен - еще один распространенный полиолефин, который производится из олефинового пропилена . Полиэтиле́н — термопластичный полимер этилена. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы ...—CH2—CH2—CH2—CH2—..., где "—" обозначает ковалентные связи между атомами углерода. Самый распространенный в мире пластик[1]. Представляет собой воскообразную массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химически- и морозостоек, изолятор, не чувствителен к удару (амортизатор), при нагревании размягчается (80—120°С), при охлаждении застывает, адгезия — чрезвычайно низкая. Иногда в народном сознании отождествляется с целлофаном — похожим материалом растительного происхождения. История Большинство полиолефинов, производимых в промышленных масштабах, получают путем полимеризации с использованием катализаторов. Изобретателем полиэтилена считается немецкий инженер Ганс фон Пехманн, который впервые случайно получил этот продукт в 1899 году. Однако это открытие не получило распространения. Вторая жизнь полиэтилена началась в 1933 году благодаря инженерам Эрику Фосету и Реджинальду Гибсону. Сначала полиэтилен использовался в производстве телефонного кабеля и лишь в 1950-е годы стал использоваться в пищевой промышленности как упаковка[2]. 2. Получение На обработку поступает в виде гранул от 2 до 5 мм. Полиэтилен получают полимеризацией этилена: 2.1. Получение полиэтилена высокого давления ПВД. Полиэтилен высокого давления (ПВД) образуется при следующих условиях: температура 200—260 °C; давление 150—300 МПа; присутствие инициатора (кислород или органический пероксид); Продукт получают в автоклавном или трубчатом реакторах. Реакция идёт по радикальному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000—500 000 и степень кристалличности 50—60 %. Жидкий продукт впоследствии гранулируют. Реакция идёт в расплаве. 2.2. Получение полиэтилена среднего давления ПСД. Полиэтилен среднего давления (ПСД) образуется при следующих условиях: температура 100—120 °C; давление 3—4 МПа; присутствие катализатора (катализаторы Циглера — Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3); Продукт выпадает из раствора в виде хлопьев. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 300 000—400 000, степень кристалличности 80—90 %. 2.3. Получение полиэтилена низкого давления ПНД. Полиэтилен низкого давления (ПНД) образуется при следующих условиях: температура 120—150 °C; давление ниже 0,1—2 МПа; присутствие катализатора (катализаторы Циглера — Натта, например, смесь TiCl4 и AlR3); Полимеризация идёт в суспензии по ионно-координационному механизму. Получаемый по этому методу полиэтилен имеет средневесовой молекулярный вес 80 000—300 000, степень кристалличности 75—85 %. Следует иметь в виду, что названия «полиэтилен низкого давления», «среднего давления», «высокой плотности» и т. д. имеют чисто риторическое значение. Так, полиэтилен, получаемый по второму и третьему методам, имеет одинаковую плотность и молекулярный вес. Давление в процессе полимеризации при так называемых низком и среднем давлениях в ряде случаев одно и то же. 3. Химические свойства. Общие свойства Горит голубоватым пламенем, со слабым светом, при этом издаёт запах парафина, то есть такой же, какой исходит от горящей свечи. Устойчив к действию воды, не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже с концентрированной серной кислотой, но разрушается при действии 50%-й азотной кислоты при комнатной температуре и под воздействием жидкого и газообразного хлора и фтора. При реакции полиэтилена с галогенами образуется множество полезных для народного хозяйства продуктов, поэтому эта реакция может быть использована для переработки отходов полиэтилена. В отличие от непредельных углеводородов, не обесцвечивает бромную воду и раствор перманганата калия. При комнатной температуре нерастворим и не набухает ни в одном из известных растворителей. При повышенной температуре (80 °C) растворим в циклогексане и четырёххлористом углероде. Под высоким давлением может быть растворён в перегретой до 180 °C воде. Со временем подвергается деструкции с образованием поперечных межцепных связей, что приводит к повышению хрупкости на фоне небольшого увеличения прочности. Нестабилизированный полиэтилен на воздухе подвергается термоокислительной деструкции (термостарению). Термостарение полиэтилена проходит по радикальному механизму, сопровождается выделением альдегидов, кетонов, перекиси водорода и др. 4. Применение Полиэтиленовая плёнка (особенно упаковочная, например, пузырчатая упаковка или скотч), Тара (бутылки, ящики, канистры, садовые лейки, горшки для рассады) Полимерные трубы для канализации, дренажа, водо-, газоснабжения Электроизоляционный материал. Полиэтиленовый порошок используется как термоклей. Броня (бронепанели в бронежилетах) Корпуса для лодок[13], вездеходов, деталей технической аппаратуры, диэлектрических антенн, предметов домашнего обихода и др. Вспененный полиэтилен (пенополиэтилен) используется, как теплоизолятор. Наиболее известны[источник не указан 556 дней] следующие марки: «Мультифлекс», «Изоком», «Изолон», «Порилекс», «Алентекс». Полиэтилен низкого давления (ПНД) применяется при строительстве полигонов переработки отходов, накопителей жидких и твёрдых веществ, способных загрязнять почву и грунтовые воды. Полиэтилен используется для радиационной защиты от нейтронного излучения, для усиления эффективности в него могут быть добавлены примеси, к примеру бор. Малотоннажная марка полиэтилена — так называемый «сверхвысокомолекулярный полиэтилен», отличающийся отсутствием каких-либо низкомолекулярных добавок, высокой линейностью и молекулярной массой, используется в медицинских целях в качестве замены хрящевой ткани суставов. Несмотря на то, что он выгодно отличается от ПНД и ПВД своими физическими свойствами, применяется редко из-за трудности его переработки, так как обладает низким ПТР и перерабатывается только прессованием. Для борьбы с загрязнением окружающей среды полиэтиленовыми пакетами применяются различные меры, и около 40 стран ввели запрет или ограничение на продажу и(или) производство пластиковых пакетов. Список использованной литературы Цветков Л. А. § 10. Понятие о высокомолекулярных соединениях // Органическая химия. Учебник для 10 класса. — 20-е изд. — М.: Просвещение, 1981. — С. 52—57. — 1 210 000 экз. Дж. Уайт, Д. Чой.// Полиэтилен, полипропилен и другие полиолефины. — СПб.: Профессия, 2007. Кулезнев В. Н. (ред.), Гусев В. К. (ред.)// Основы технологии переработки пластмасс. — М.: Химия, 2004. |