Этилен полимеризация катионная

Полимеризация изобутилена в присутствии фтористого бора протекает по катионному механизму с очень высокой скоростью при низких температурах (около —100 °С). Для регулирования скорости, процесса полимеризацию проводят в среде растворителя (жидкие этилен, этан, пропан, бутан). Оптимальная концентрация мономера в растворе равна 15-30%. [c.13]

Полимеризация этилена может быть осуществлена при сравнительно низких температурах и давлении в присутствии катализатора, представляющего собой смесь окислов алюминия и молибдена, который требует периодической активации водородом ( Филлипс Петролеум ). Этилен также полимеризуется весьма быстро при атмосферном давлении и комнатной температуре в растворе алкана, содержащем суспензию нерастворимого продукта реакции триэтилалюминия с четыреххлористым титаном (Циглер). Оба эти процесса дают полиэтилен очень высокого молекулярного веса с исключительно ценными физическими свойствами. Характерные особенности этой реакции указывают на то, что в ней не участвуют обычные анионы, катионы или свободные радикалы. Можно полагать, что катализатор координируется с молекулами алкена это напоминает в некоторой степени действие катализаторов гидрирования, также вступающих во взаимодействие с алкенами (стр. 161—163). Механизм полимеризации такого тина рассматривается более подробно в гл. 29. [c.186]

Исследуя полимеризацию олефинов на цеолите СаХ при температурах 300—350°С, Нортон [253] обнаружил, что скорости полимеризации уменьшаются в ряду изобутен > пропилен > этилен, т. е. в соответствии со снижением стабильности ионов карбония. Жидкие продукты полимеризации пропилена и в этом случае отличались сложным составом, они содержали главным образом олигомеры (Сз) , где и = 2—6. В этой работе впервые обращается внимание на то, что механизм образования продуктов конденсации на цеолитах во многом близок к механизму сопряженной полимеризации. На всех цеолитах X, за исключением образцов с обменными катионами переходных металлов, пропилен при 200°С полимеризуется значительно быстрее этилена [150]. Возможно, что на цеолитах с катионами переходных металлов полимеризация протекает по иному механизму. [c.75]

Эффективность катализатора в очень большой степени зависит от природы лигандов, расположенных вокруг реакционного центра (насколько это важно, было показано на примере гетерогенных катализаторов Циглера — Натта). Необходимо, чтобы связь металл — олефин была достаточно сильной, чтобы притянуть олефин к реакционному центру, и в то же время а-связь металл — углерод должна быть достаточно слабой, чтобы позволить свободное перемещение лиганда. Интересно отметить, что катионная полимеризация олефинов с использованием простых протонных кислот или кислот Льюиса в качестве катализаторов возможна только тогда, когда в молекуле олефина существуют активирующие заместители. В то же время катализаторы Циглера — Натта более эффективны в тех случаях, когда молекулы олефина не обременены большим числом заместителей, — здесь сказывается влияние как электронных, так и пространственных факторов. Как уже говорилось выше, этилен трудно полимеризуется классическими методами, в то время как в присутствии катализаторов Циглера — Натта полимеризация идет легко. [c.252]

Этилен полимеризуется с трудом по катионному механизму, так как в нем нет групп, обладающих электронодонорностью, достаточной для того, чтобы сделать возможным образование промежуточного катиона растущей цепи. Изобутилен содержит электронодонорные алкильные группы и полимеризуется по катионному механизму намного легче, чем этилен. В качестве катализаторов при катионной полимеризации изобутилена обычно используются серная кислота, фтористый водород или комплекс трехфтористого бора и воды. В условиях, близких к безводным, образуется полимер с очень длинной цепью, называемый полиизобутиленом [c.184]

Анионная полимеризация для О. менее характерна, чем катионная и радикальная. Первичные и вторичные карбанионы присоединяются к этилену очень медленно. Однако третичный карбанион присоединяет этилен с достаточно высокой скоростью. [c.224]

Однако объяснение полимеризации подобной схемой наталкивается на определенные трудности. Во-первых, катализаторы Циглера—Натта отнюдь не отличаются повышенной активностью по отношению к мономерам, для которых типична анионная полимеризация. Напротив, они способны полимеризовать этилен, для которого прежде была известна только радикальная полимеризация, и пропилен, склонный лишь к катионной полимеризации. В то же время они неактивны по отношению к акрилонитрилу и метилметакрилэту, обладаюш,им ярко выраженной способностью к полимеризации по анионному механизму. Полимеризация этих мономеров требует применения модифицированных катализаторов Циглера (стр. 416). Во-вторых, константы сополимеризации, установленные для некоторых пар мономеров в системах с участием этих катализаторов, резко отличаются от величин, известных для обычных ионных процессов. Эти факты указывают на более сложный механизм полимеризации в присутствии катализаторов рассматриваемого типа. [c.412]

Полимеризация этилена может быть осуществлена при сравнительно низких температурах и давлении в присутствии катализатора, представляющего собой смесь окислов алюминия и молибдена, который требует периодической активации водородом. Этилен также полимеризуется весьма быстро при атмосферном давлении и комнатной температуре в растворе алкана, содержащем суспензию нерастворимого продукта реакции триэтилалюминия с четыреххлористым титаном (Циглер). Оба эти процесса дают полиэтилен очень высокой молекулярной массы с исключительно ценными физическими свойствами. Характерные особенности этой реакции указывают на то, что в ней не участвуют обычные анионы, катионы или свободные [c.226]

Наиболее важный тип полимеризации осуществляется в случае таких простых мономеров винилового ряда, как этилен, пропилен, стирол и т. д. В настоящее время известно четыре основных типа механизмов полимеризации виниловых мономеров — свободнорадикальный, катионный, анионный и координационный. Первые три механизма были кратко рассмотрены выше (1, разд. 7-9). Возможность существования четвертого механизма связана с открытием [c.514]

В катионной полимеризации этилен является наименее активным олефином, и электронодонорные (положительные) заместители могут только повышать его реакционную способность. Повышение реакционной способности мономера обусловливается повышением устойчивости карбониевых ионов. Те же самые заместители, однако, повышают реакционную способность мономеров в меньшей степени, чем стабилизуют образующиеся из них карбониевые ионы. Другими словами, наиболее активные мономеры образуют наименее активные карбониевые ионы, и порядок изменения реакционной способности мономеров определяется стабильностью соответствующих карбониевых ионов. [c.244]

Аналогично изобутилену может быть подвергнут катионной полимеризации и этилен, однако при этом образуются не твердые полимеры, а масла, находящие применение в качестве смазок. [c.466]

В современных технологических процессах часто требуется очень тонкое регулирование температуры реактора. Для этой цели применяют ЭВМ. Интервал температур, используемых в синтезе полимеров, достаточно велик от —70 до Ч-300°С. При низких температурах ведут процессы катионной полимеризации. В этом случае катализатор крайне чувствителен к температуре и при малейшем ее увеличении качество полимера ухудшается. В то же время скорость реакции очень высока. В таких необычных условиях получают полиизобутилен - один из видов синтетического каучука. В качестве хладоагента используют жидкий этилен. А максимальные температуры приходится применять при получении полиэтилена при высоком давлении. [c.180]

Пример № 4. Катионная низкотемпературная полимеризация изобутилена представляет собой сверхбыстрый процесс, определяемый скоростью смешения реагентов. Впервые он был создан для производства бутилкаучука еще в 40-х годах нашего века. В настоящее время получают широкий ассортимент полимеров с молекулярной массой от 300 (олигомеры) до 200 тыс. Применяемые во всем мире реакторы полимеризации изобутилена представляют собой емкостные аппараты с интенсивным перемешиванием и встроенными теплообменными поверхностями (рис. 4.1). Хладоагентом является жидкий этилен или аммиак. Среднее время пребывания реакционной смеси в промышленных реакторах составляет около 1 ч. [c.167]

Обрыв. Природа реакции обрыва при полимеризации этиленимина окончательно не решена, хотя на первый взгляд представляется достаточно очевидной. Прогрессивное снижение скорости в ходе превращения, как уже отмечалось, может быть связано с прогрессивным снижением концентрации реакционноснособпых этиленими-ниевых катионов в результате конкуренции с ациклическими аминогруппами за кислотный инициатор. Однако такое замедление полимеризации не представляет истинного обрыва полимерных цепей и может быть названо кинетическим обрывом . [c.24]

Полиэтилен низкого давления (мол. вес до —3-10 ) получают, по Циглеру, с помощью смещанных катализаторов [напрнмер, Ti U + -f АЦСзНбЬ ср. стр. 188] при этом Ti + переходит в низшую валентность. Натта предложил для этой реакции анионный механизм. Полагают, что получающиеся макромолекулы не разветвлены. В противоположность этому под действием хлористого алюминия (катионная полимеризация) этилен полимеризуется с образованием сильно разветвленных, сравнительно низкомолекулярных веществ (смазочные масла). [c.937]

Правило антибатности, имеющее в своей основе термодинамич. природу, в общем сохраняет силу и в анионной полимеризации (более активным мономерам соответствуют активные центры с меньшей реакционной способностью). Однако, в отличие от радикальной иолимеризации, в анионной природа залхестителя, как правило, больше влияет на активность мономера, чем карбаниона, поэтому болео активные мономеры обычно гомополимеризуются также с большей скоростью (сказанное относится, как отмечено выше, к С. в полярных растворителях). В указанных условиях ряд активности моно,меров имеет вид этилен изопрен<бутадиен< <стирол<метилметакрилат<акрилонитрил. Эти данные показывают, что, меняя ирироду среды при одном и том же инициаторе или инициатор в одном и том же растворителе, можно получить сополимеры, отличающиеся друг от друга по составу не меньше, чем от радикального или катионного сополимера. [c.228]

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]

ВИНИЛОВЫЕ МОНОМЕРЫ, этилен и его монозамещенные производные, способные полимеризоваться по схеме n Hj= HX -> (—СНг—СНХ—) . В зависимости от природы X мономеры могут вступать в анионную, катионную, коордииационио-ионную и радикальную полимеризации. Наиб. пром. значение для синтеза полимеров и сополимеров имеют этилен, пропилен, винилхлорид, акрилонитрил, стирол, винилацетат, метилакрилат и др. эфиры акриловой к-ты. [c.370]

Получают П. катионной полимеризацией изобутилена при т-рах от —80 до — 100°С (кат.-ВРз, А1С1з или др.). Используя жидкий этилен как р-ритель мономера и хладагент, полимеризацию проводят на бесконечной движущейся ленте для удаления этилена и катализатора полученный полимер обрабатывают в смесителе-мастикаторе, обогреваемом паром. В ашарате с интенсивным перемешиванием полимеризацию проводят по технологии, аналогичной произ-ву бутилкаучука в среде метилхлорида. Выпускают в виде блоков или крошки. [c.626]

Полиизобутилен. Этот полимер образуется из изобутилена при катионной полимеризации под действием трехфторнстого бора прн температурах от —100°С до —70°С (см. выше о катионной полимеризации). Реакцию проводят в жидком этилене, который в этих условиях не полимеризуется. Полиизобутилен в зависимости от средней молекулярной массы используется как добавка к смазочным маслам, клеям и каучуку. [c.722]

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]

Менее ясен вопрос о полимеризации а-окисей под влиянием таких возбудителей, как алкилпроизводные алюминия. Если полимеризацию в системе АШд—этилен можно рассматривать как анионную, то применительно к окисям больше оснований ожидать катионного механизма. Это следует из результатов подробного исследования Кокли полимеризации окиси пропилена в присутствии триметилалюминия [145]. При полном исключении следов воды при 0° процесс ограничивается образованием циклических низкомолекулярных соединений, вплоть до пентамеров. Полимеризация идет медленно и обрывается до исчерпания мономера. Из кинетики реакции следует, что активные соединения образуются быстро и затем расходуются по реакции первого порядка. Одновременно с полимеризацией происходит медленное выделение метана скорость этого процесса меняется параллельно изменению скорости полимеризации. Для обеих реакций время убыли скорости вдвое составляет около 20 час. Эти данные согласуются со следующей схемой процесса. Триметилалюминий как акцептор электронов образует комплекс с мономером по кислороду (быстрая реакция) из-за относительно мал011 активности ЛШд как кислоты Льюиса для ионизации этого комплекса необходимо участие второй молекулы мономера [c.386]

Такой механизм позволяет объяснить необычайную избирательность комплексных катализаторов. Ясно, что к образованию я-комплексов с ними должны быть более склонны мономеры с повышенной электронной плотностью у двойной связи,т.е.те, для которых характерна катионная полимеризация. В то же время акт внедрения очередного мономерного звена (У1-2б) по связи металл—углерод следует рассматривать как реакцию анионного роста. Вполне вероятно, что на стадии внедрения (У1-2б) большее значение по сравнению со стадией координации (У1-2а) приобретает стерический фактор. Это позволяет понять, чем обусловлено различие в активности разных мономеров по отношению к катализаторам Циглера—Натта. Так, этилен, полимеризуюш,ийся с большей скоростью, чем пропилен или бутен-1, отличается меньшей электронной плотностью у двойной связи по сравнению с а-оле-финами. Следовательно, в акте внедрения ио связи Ме—С более суш ественны преимущества этилена (по-видимому, стерпческие) по сравнению с его гомологами. Аналогичным образом можно объяснить меньшую реакционноспособность бутена-1 ио сравнению с пропиленом (табл. 58). [c.413]

До настоящего времени механизм элементарного акта реакций катион-нон полимеризации не выяснен. В ряде работ [1, 2, 3] каталитическая активность галогенидов металлов объясняется образованием промежуточных я-комплексов. Полагают, что одним из факторов, обусловливающих протекание реакций, является поляризация ненасыщенных связей. Однако полярные свойства таких систем, за исключением систем некоторых ароматических соединений с иодом [4], а также соединений РЬОг с этиленом [5] и ЗнСи с нафталином [6] до сих пор не изучались. [c.109]

Из этилен- и пропиленкарбонатов получены этиленсульфид и пропилеисульфид высокой степени чистоты и подобран эффективный катализатор для осуществления их полимеризации. Установлено, что полимеризация циклических тиоокисей инициируется катализаторами как катионного, так и анионного типов, но эффективный процесс полимеризации с получением высокомолекулярных полимеров может быть осуществлен на катализаторах анионного типа в присутствии полярных растворителей. При инициировании полимеризации литнй-бутилом или натрий-нафталином [c.597]

Новый тип полимеризации с раскрытием цикла, а именно взаимодействие циклических иминокарбонатов с кислотами, протекающее с раскрытием цикла, использовали для получения полимеров Мукаяма и др. 3 . Так, Ы,Ы -я-фенилен-быс-(этиленими-нокарбонат) полимеризуется в сшитый, неплавкий и нерастворимый полиуретан. Реакция протекает в присутствии катализаторов катионного типа с разрывом связи между —О и —СНг-группой. [c.433]

На рис. 27 пунктирным прямоугольником очерчена группа мономеров, способных к радикальной гомополимеризации. У винилового эфира, изобутилена и других соединений, расположенных вне прямоугольника, показатель е имеет большую отрицательную величину, и они легко вступают в реакцию катионной полимеризации, а соединения с большой положительной величиной е (нитроэтилен, винилиденцианид и др.)—в реакцию анионной полимеризации. Кроме того, легко поддаются анионной полимеризации некоторые соединения, входящие в прямоугольник, например акрилонитрил, метилметакрилат и ряддругих. Этилен, бутадиен, стирол и прочие неполярные мономеры способны к полимеризации всех трех видов радикальной, катионной и анионной. [c.88]

Полиуретаны на основе сложных эфиров (обычно полученных из адипиновой кислоты и этилен- или днэтиленгликолей) отличаются склонностью к гидролизу и недостаточной морозостойкостью. Этих недостатков лишены полиуретаны на основе простых эфиров. Простые полиэфиры обычно получают полимеризацией илн сополимеризацией циклических оксидов — этиленокснда, проиилено-ксида и тетрагидрофурана. В зависимости от состава катализатора полимеризация может протекать как ио анионному, так и по катионному механизму. Так, под действием щелочных металлов и третичных аминов полиэфиры получают по анионному механизму по схеме [c.126]

Полимеры этилена. Катионная полимеризация чистого этилена хлоридом алюминия в двухступенчатом процессе позволяет получать масла с индексами вязкости до 120. Максимальная температура контактной смеси, состоящей из прямогонной фракции (с пределами кипения 50—250 °С), хлорида алюминия и этилена, влияет на активность катализатора и, следовательно, на свойства синтетического масла. Полимеризацию ведут при ПО—115 °С. Примеси, содержащиеся в этилене (СО, СО , НаЗ или Ог) или в А1С1з (А12О3), мешают нормальному течению реакции [6.35]. Полимерные масла имеют более низкие температуры застывания и коксуемость по Конрадсону, чем минеральные масла сопоставимой вязкости. Молекулярные массы этих масел находятся в пределах от 400 до 2000 количество нафтеновых углеводородов увеличивается с понижением молекулярной массы. Это, по-видимому, является следствием предпочтительно линейной полимеризации этилена с разрывом цепи и замыканием кольца [6.36—6.421. [c.107]

Между катионами цеолита и молекулами воды устанавливаются прочные ионные и дипольные связи. Большое сродство цеолитов к воде выражается в их сильно осушающих свойствах — теплота смачивания цеолитов в два раза больше, чем у ЗЮг. Новые цеолитные адсорбенты, у которых объем пор занимает около 50% от общего объема кристаллов, способны поглощать 18% влаги (при влажности воздуха 1%), в то время как SiOj и AlgOg в таких же условиях адсорбируют лишь 3—3,5% [9]. Поэтому ни один из адсорбентов старого типа непригоден для глубокой осушки газов. Так, этилен, идущий для производства полиэтилена, не может быть ими высушен от влаги и очищен от Oj до необходимой степени, позволяющей проводить реакцию полимеризации. Для этого требуется снизить содержание СОа с 1000—3000 до 1 вес. ч. на 1 млн. ч. этилена (0,0001 %) при одновременном глубоком высушивании газа до точки росы (—80 °С) [9]. Это легко достигается с помощью низкокремнеземных цеолитов марки NaA, СаА и их модификаций. Но для осушки кислых газов требуются кислотостойкие и термостабильные высококремнеземные цеолиты. В зависимости от pH среды, изменяющейся с < 0,1 до 5, цеолиты по кислотостойкости располагаются в следующий ряд [c.160]

В работе [104] высказывается предположение о том, что катализатор вызывает расщепление молекулы НС1 образующийся при этом протон соединяется с а-олефином в катионный я-комплекс. Концентрация такого промежуточного соединения определяет скорость реакции, и полученные данные показали, что она пропорциональна концентрации катализатора. Увеличение содержания РеС1з благопри.ятствует образованию катионного я-комплекса. Ранее указывалось на невозможность протекания побочного процесса полимеризации из-за эндотермичности стадии продолжения цепи в реакции НС1 с этиленом, что в сочетании с высокой энергией диссоциации связи Н—С1 усложняет создание цепей соответствующей длины. При этом также возможно образование теломеров. Фотохимическое инициирование реакции затруднено вследствие того, что спектр поглощения хлорида водорода находится в дальней ультрафиолетовой области. Тем не менее реакция может иметь место и ее вероятный механизм следующий [c.87]

Присоединение парафинов либо циклопарафинов к оле-финам, особенно к этилену и изобутилену, катализированное кислыми реагентами, например хлористым алюминием, фтористым бором и т. п., является катионоидным алкилированием такого же типа, как и этилирование бензола. При рассмотрении этого процесса будет также подробно разобрана роль катализатора типа хлористого алюминия (см. стр. 96). Этилеп и изобутилен легче всего присоединяют парафины с третичным углеродным атомом [462, 463], например изобутан, поскольку атом водорода, связанный с третичным углеродом, может отщепляться в виде Н-аниона. Названные выше катализаторы, которые в рассматриваемом случае приобретают функции переносчиков протонов и С-катионов, не проявляют активности, если в системе не присутствуют следы соответствующего галогеноводорода или воды. Если в качестве катализатора применять хлористый алюминий, алки-лирование сопровождается изомеризацией продуктов реакции, их разложением на новые олефины, алкилированием этих последних и, наконец, полимеризацией как исходного олефина, так и вновь образующихся [464]. Эти осложнения отпадают при работе с фтористым бором, так как этот катализатор не способствует полимеризации, особенно в присутствии небольшого количества тонкоразмельченного никеля [462]. С увеличением количества фтористого бора увеличивается выход продуктов алкилирования. Как с фтористым бором, так и хлористым алюминием, процесс ведут при температуре около 20°. В случае такого катализатора, как концентрированная серная кислота, температура не должна превышать Ч-Ю° при 27—46° алкилируют в присутствии безводного фтористого водорода [465]. [c.94]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология