Этилен, полимеризация катализаторами регулирование молекулярного вес

Полимеризацией в тяжелых углеводородных растворителях ( -гексане, и-гептане или бензине с т. кип. 80—110 С) Э.-п. к. получают при — ЗОХ. Технологич. схема синтеза аналогична используемой при получении стереорегулярных бутадиеновых каучуков. Процесс проводят непрерывно в одном полимеризаторе, снабженном рубашкой для отвода теплоты реакции (хладагент — рассол) и мешалкой, или в каскаде из 2—5 таких аппаратов. В реактор поступает заранее приготовленная смесь очищенных мономеров и растворителя, а также компоненты катализатора. При использовании каскада полимеризаторов облегчается теплоотвод, но одновременно усложняется регулирование процесса. В частности, из-за того, что этилен полимеризуется значительно быстрее, чем пропилен, перед поступлением реакционной смеси в след, полимеризатор вводят дополнительные количества первого сомономера. Мол. массу и молекулярно-массовое распределение Э.-п.к. регулируют, изменяя концентрацию катализатора. [c.511]

Скорость полимеризации и свойства получаемого ПЭНД зависит от температуры, давления и активности катализатора, которая определяется мольным соотношением диалкилалюми-ния и тетрахлорида титана. При повышении содержания последнего в контактной массе возрастает скорость процесса и выход ПЭ, но снижается его молекулярная масса. Для регулирования молекулярной массы полимера в этилен вводится водород, который играет роль передатчика цепи. Катализаторный комплекс легко разрушается под воздействием кислорода воздуха и влаги. Поэтому процесс полимеризации проводится в атмосфере азота и в среде обезвоженного бензина. Метод приготовления катализаторного комплекса и механизм его действия рассматривается в главе XX. К недостаткам метода ионной полимеризации относятся огнеопасность, невозможность регенерации катализатора и сложность процессов его отмывки и очистки бензина. [c.391]

Применение комплексных галоидалюминийорганических соединений в электрофильном катализе. В большинстве промышленных электрофильных процессов (синтез полиизобутилена, бутил-каучука, алкилирование бензола этиленом и пропиленом) в качестве катализатора используется хлористый алюминий [1—5, 8—10]. Несмотря на универсальность и выдающиеся каталитические свойства, его применение не решает ряда актуальных задач электрофильного синтеза. К их числу относится получение полимеров изобутилена из промышленной фракции углеводородов С4 . Фракция С4 служит основной сырьевой базой изобутилеиа и кроме последнего содержит изомеры бутана и бутенов, бутадиен, небольшие количества Сг-, Сз- и Сб-углеводородов, соотношение между которыми меняется в зависимости от условий получения фракции [2]. На полимеризацию изобутилеиа (содержание во фракции 10—50%) другие компоненты фракции, например, бутилепы, оказывают заметное ингибирующее действие [9, 10, 59]. Особенно сильно оно выражено у бутадиена, соединений серы, аммиака и др., почему целесообразно их удаление из фракции 10, 59]. Полимеризация изобутилеиа из фракции С4 приводит к получению низкомолекулярных полиизобути-ленов или продуктов смешанной полимеризации ненасыщенных углеводородов 160—62]. Используемый катализатор (А1С1з в хлорэтиле или толуоле) отличает высокая чувствительность к составу сырья, затрудняющая регулирование молекулярной массы продукта остающаяся после неполного извлечения изобутилена фракция сжигается, вызывая загрязнение атмосферы [59]. [c.11]

Значительные успехи были достигнуты и в регулировании реакции роста цепи при полимеризащ-1и диенов [8] и различных полярных мономеров, В результате проведенных опытов было показано, что стереоспецифическая полимеризация олефинов может быть проведена также и в гомогенной системе. При анионной или катионной гомополимеризации с управляемой реакцией роста цепи несомненно важную роль играет промежуточный комплекс мономера с противоионом. При таком методе получения стереорегуляр-ных полимеров удается снизить свободную энергию активации реакции роста цепи, ведущую к образованию полимера с определенной степенью тактичности. К сожалению, этот метод трудноосуществим при полимеризации неполярных, высоколетучих мономеров, какими являются, в частности, этилен и пропилен. Реакцию полимеризации этилена в высокомолекулярный разветвленный продукт долгое время осуществляли только по радикальному механизму при высоких давлении и температуре. Аналогичные опыты по радикальной полимеризации пропилена не имели успеха, так как на третнчном атоме углерода легко происходит передача цепн, вследствие чего образуется полимер небольшого молекулярного веса, который не может быть использован для получения пластмасс. Высокомолекулярные линейные полимеры этилена и пропилена можно синтезировать при низком давлении только при наличии твердой фазы катализатора. Мономер и металлорганический компонент сорбируются на поверхности твердой фазы, чем достигается ориентация каждой молекулы мономера перед ее присоединением к растущей полимерной цепи. [c.10]

ЮТ рост ДЛИННЫХ полимерных молекул, а какие, вероятно, препятствуют ему. Пытаясь получить высшие олефины реакцией олефинов с гидридом алюминия или с алюминийалкилами, Циглер [90] нашел, что молекулярные веса продуктов изменялись и в целом были ниже, чем следовало ожидать. Открытие [91] того, что этилен в присутствии солей никеля можно почти количественно димеризо-вать в бутен-1, привело к исследованию влияния соединений других переходных металлов. Было установлено, что соединения металлов IV, V и VI групп с триэтилалюминием и диэтилхлоралюминнем дают высокий выход полиэтилена. Позднее Натта [92, 93] показал, что эти катализаторы дают пространственно различаюшиеся полимеры пропилена и других олефинов. Натта [92] предположил, что соединение переходного металла следует рассматривать как катализатор, а металлалкил — как сокатализатор. Он показал, что активность связана с низшим состоянием окисления катализатора, хотя са.м металл часто ведет к димеризации, а не к полимеризации,что и наблюдалось в случае Ni. Кроме того, для пространственного регулирования строения полимера, вероятно, необходимо наличие границы раздела жидкость — твердое тело. О механизме этих замечательных реакций сейчас известно достаточно много для его объяснения предлагались свободнорадикальные, катионные и анионные цепи со стадиями роста, стерически регулируемыми поверхностью или индивидуальными комплексными ионами. Мягкие условия полимеризации указывают на ионный механизм, однако ни одну из приведенных схем нельзя рассматривать как полностью удовлетворительную. [c.436]

В связи с вопросом о содержании кислорода в этилене следует указать, что в тех процессах, где катализатор Циглера получают непрерывно in situ, постепенно добавляют некоторое количество кислорода, лучше вместе с этиленом, для осуществления конверсии катализатора, т. е. для перевода солей титана или других солей из низшего валентного состояния в высшее. В разделе В уже указывалось, что для регулирования скорости полимеризации и получения желаемого молекулярного веса образующегося полимера можно постепенно добавлять кислород в ходе реакции. [c.169]

По своему молекулярному строению полиизобутилены имеют до некоторой степени сходство с натуральным каучуком. Оба соединения состоят из углеводородов с длинными цепями, с правильным чередованием боковых коротких алифатических цепей. Однако но химическим свойствам полиизобутилены принципиально отличаются от натурального каучука. Они являются насыш,енными углеводородами, в то время как натуральный каучук обладает непре-дельностью. Вследствие этого полиизобутилены не способны к вулканизации. При температуре полимеризации можно получить полимеры изобутилена с молекулярным весом порядка 70 ООО—80 ООО и более путем пропускания изобутилена через ванну с углеводородами, служащими разбавителями (этилен, пропан, бутан) и катализаторами (фтористый бор). В результате полимеризации образуются продукты линейной структуры. Процесс полимеризации изобутилена проводится обычно при очень низких температурах (от —50 до — 105° С). Реакция полимеризации протекает с очень большой скоростью, составляющей доли секунды. Полимеризация изобутилена сопровождается значительным выделением тепла. Поэтому для облегчения регулирования и поддержания нужного температурного режима полимеризацию изобутилена ведут в присутствии разбавителей (растворителей), этана, пропана, этилена и т. д., что дает возможность использовать их в качестве теилоотводящих агентов. [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология