ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сополимеры этилена с пропиленом и другими а-олефинами из "Модификация структуры и свойств полиолефинов Издание 2" Введение в макромолекулы полиэтилена звеньев, содержащих ответвления от основной полимерной цепи, путем сополимеризации этилена с пропиленом, а-бутиленом или другими а-олефинами — один из основных методов модифицирования структуры и свойств полиэтилена. [c.23] Разветвленность сополимеров обусловливает их меньшую по сравнению с полиэтиленом упорядоченность. Естественно, что поэтому сополимеризацию с а-олефинами используют для модифицирования полиэтилена с высокоупорядоченной структурой (полиэтилена низкого и среднего давления), хотя известна возможность сополимеризации этилена, например, с пропиленом, а-бутиленом, изобутиленом и по свободнорадикальному механизму при высоком давлении [180—183] (табл. 4). [c.23] Регулируя содержание сомономера в сополимере с этиленом, удается получать широкую гамму материалов, отличающихся в первую очередь по свойствам, связанным с упорядоченностью структуры. Сополимеры этилена с а-олефинами представляют интерес и как модельные соединения [2, 3] для исследования связи структуры макромолекул и надмолекулярных образовании. Модельный характер сополимерам придает практически полная однотипность ответвлений, число которых поддается регулированию и определению. [c.23] Кривые зависимости интенсивности рассеяния рентгеновых лучей от угла рассеяния, используемые для оценкн степени кристалличности, позволяют обнаруживать с ростом числа ответвлений, кроме уменьшения кристалличности сополимеров, также смещение дифракционной картины. Это смещение свидетельствует об увеличении межплоскостных расстояний [4]. Увеличение размеров элементарных кристаллических ячеек происходит в основном вдоль оси айв меньшей степени вдоль оси Ь (рис. 3, табл. 5), размер вдоль оси с практически не изменяется. [c.24] Такие достаточно длинные ответвления способны размещаться в кристаллических образованиях сополимеров. [c.25] К такому же выводу пришел Свен [5], изучая изменение размеров элементарных кристаллических ячеек сополимеров этилена с высшими а-олефинами (см. табл. 5). [c.25] Ассоциации кристаллических образований (сферолиты) в сополимерах менее совершенны и мельче, чем в полиэтилене (рис. 5). [c.25] Пониженная степень кристалличности сополимеров по сравнению с гомополнмерами этилена низкого и среднего давления проявляется в меньшей плотности сополимеров (рис. 6). Варьируя степень кристалличности сополимеров введением большего или меньшего количества сомономера, можно получать материалы с различной величиной модуля упругости (рис. 7). [c.25] Сополимеры отличаются от полиэтилена низкого и среднего давления большей сопротивляемостью растрескиванию под влиянием внутренних напряжений, длительных нагрузок, поверхностно-активных сред. Повышенная сопротивляемость сополимеров растрескиванию согласуется с данными [9] электронно-микроскопического изучения структуры и процессов роста кристаллических образований в полиэтилене, показывающими, что уменьшение надмолекулярной структурной упорядоченности способствует увеличению стойкости к растрескиванию. [c.25] Эффективная вязкость расплава и энергия активации вязкого течения сополимеров этилена с пропиленом и особенно сополимеров этилена с а-бутиленом меньше этих показателей для полиэтилена (табл. 7) [173, с. 91]. Такое различие связывают, в частности, с пониженными межмолекулярными взаимодействиями в расплавах разветвленных полимеров. [c.27] Сополимеризацию с использованием окиснометаллических катализаторов проводят в условиях, не отличающихся существенно от применяемых при полимеризации этилена. Обычно используют смеси этилена с небольшим количеством сомономера. Так, концентрация пропилена не превышает 20 объемн. % и чаще всего находится в интервале 3—10 объемн. % [25—27]. Это ограничение связано со значительным ухудшением прочностных показателей сополимеров, получаемых при больших концентрациях сомономера в смеси с этиленом. [c.28] Хотя гомополимеризация пропилена и следующих членов ряда а-олефинов протекает с низкой скоростью [например, пропилен—10 г/(г-ч), гексен-1—8 г/(г-ч)] [22], скорость сополимеризации этилена с этими мономерами высока и близка к скорости гомополимеризации этилена [1000 г/(г-ч)] [22, 24]. [c.28] Интересный вариант синтеза сополимеров заключается в использовании катализатора (например, хромникельалюмомаг-нийсиликатного [179]), на котором часть этилена димеризуется в а-бутилен с последующей сополимеризацией последнего с этиленом. [c.28] Температура, при которой проводится сополимеризация, в большой мере определяет свойства получаемых продуктов. При повышении температуры понижается характеристическая вязкость сополимеров (рис. 8) и ухудшаются прочностные характеристики. Основным способом регулирования структуры и свойств сополимеров при среднем давлении является варьирование состава исходной смеси мономеров. Увеличение содержания сомономера в исходной смеси с этиленом ведет к повышению разветвленности (рис. 9) и к снижению степени кристалличности сополимера. [c.28] Число СНз-групп на 1000 атомов С. [c.30] Температура хрупкости, °С, не выше. [c.30] Прочность при растяжении, кгс/см . [c.30] Относительное удлинение при разрыве, %. .. [c.30] Вернуться к основной статье