ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Крупнотоннажные полимеры из "Основы создания технологического процесса получения полимеров" Разветвленный полиэтилен низкой плотности (менее 925 кг/м ) был впервые синтезирован в Англии в лаборатории фирмы I I в 1936 г. и независимо в Советском Союзе А. Динце-сом в 1937 г. Условия синтеза высокомолекулярного материала оказались довольно жесткими — процесс протекал при давлении мономера выше 150 МПа. Английская фирма разработала технологию производства этого полимера по радикальному механизму в автоклавах с мешалками. Конверсия мономера за один проход составляла всего 8%, что было необычно мало по сравнению с процессами полимеризации стирола, винилхлорида и других мономеров. [c.13] Столь низкая конверсия была обусловлена адиабатическим разогревом реакционной среды в толстостенном реакторе, в котором отвод тепла через стенку был практически невозможен. Несмотря на это, процесс оказался весьма экономичным, с низкими капитальными вложениями в пересчете на 1 т выпускаемой продукции. [c.13] Успех в целом определялся простотой отделения непрореаги-ровавшего мономера от полимера (путем сброса давления). Полимер выходил из реактора в виде расплава, не требовал промывки, фильтрации, сушки, рекуперации растворителя. Он сразу же поступал на грануляцию и конфекцию. Скорость полимеризации оказалась весьма высокой, а это обеспечивало большую производительность при относительно малом объеме реактора и низкой конверсии мономера за один проход через реактор. [c.13] Только процесс радикальной полимеризации в массе мог соперничать с ним по простоте аппаратурного оформления. Однако более низкая стоимость этилена и большая удельная производительность реактора (полимеризация этилена протекает при температурах, в среднем в 2 раза более высоких, чем температура полимеризации стирола) позволили получать полиэтилен более низкой стоимости, чем полистирол. [c.13] Советский Союз приобрел у этой фирмы в начале 60-х годов несколько установок мощностью по 12 тыс. т/год. [c.14] Англия не долго оставалась монополистом в этой технологии. Ряд крупных фирм, используя опыт фирмы I I и базируясь на собственных исследованиях, разработали оригинальные процессы и обеспечили им патентную защиту. Западногерманская фирма Immhauzen продала в разные страны более 60 промыщ-ленных установок мощностью от 3 до 50 тыс. т/год. [c.14] Если фирма I I сконструировала реактор в виде толстостенной вертикальной трубы с многоярусной дисковой мешалкой, то ее конкуренты пошли по пути создания трубчатого змеевикового реактора. Конкуренция двух типов реакторов продолжается более 30 лет с переменным успехом. Получаемые на этих реакторах продукты различаются по строению и свойствам, но во многих случаях они взаимозаменяемы. [c.14] В Советском Союзе совместно с ГДР разработана технология производства полиэтилена низкой плотности в трубчатом реакторе большой единичной мощности (процесс Полимир ). [c.14] Данные о мировом производстве некоторых крус ютоннаж-ных пластиков приведены в табл. 1.1. [c.14] Экструзия является основным способом ПЭНП. Из-за низкой прочности и жесткости этот материал практически не перерабатывают литьем под давлением, термоформованием и другими методами. [c.15] Как уже отмечалось, технология синтеза при высоких температурах и давлении позволяет получать на выходе из реактора расплавленный продукт, который после конфекции и грануляции является готовым продуктом. Однако для получения порошкового ПЭНП приходится измельчать гранулят на специальном оборудовании. Таким образом, порошковый ПЭНП оказывается дороже, чем гранулированный продукт. [c.15] Хотя различия в структуре этих сополимеров и ПЭНП оказались значительными, особенности технологических и потребительских свойств сополимеров своевременно выявлены не были. В те годы каталитические процессы существенно уступали экономически процессам радикальной полимеризации при высоком давлении, а сополимеризация более дорогой процесс по сравнению с гомополимеризацией. В результате ни одной из фирм не удалось внедрить новый материал в широкий обиход. [c.16] Прогресс в области каталитической полимеризации позволял рассчитывать на создание процесса, конкурентоспособного по отношению к процессу синтеза ПЭНП. Полимер с регулярным расположением разветвлений в макромолекулах должен был обладать более высокой кристалличностью, а следовательно, и более высокой прочностью, чем ПЭНП. [c.16] Сейчас часть установок синтеза ПЭНП при высоком давлении перестраивают на выпуск линейных сополимеров типа ЛПЭНП, чтобы удовлетворить быстро растущие потребности. Для этого разработаны способы радикальной сополимеризации. [c.17] Вернуться к основной статье