Polymerer er forbindelser, der har en højmolekylvægt, der når flere tusinde enheder. Polymerisationsreaktionen ligger til grund for produktionen af moderne materialer til forskellige formål og egenskaber. Ved en lav tæthed er de kendetegnet ved høj styrke, er i stand til at blødgøre, når de opvarmes og let kan støbes, hvilket gør det muligt at opnå produkter af forskellige design og størrelser. Polymerer er inerte i ætsende miljøer, har elektriske isoleringsegenskaber og korroderer ikke. På grund af de unikke egenskaber, der let kontrolleres på syntesetrinnet, udvides anvendelsesområdet for moderne polymere materialer konstant.
Disse kemiske produkter opfører sig på to måder, når de opvarmes og afkøles.
Nogle blødgøres, når de opvarmes, og nårafkøling, de størkner igen. Sådanne materialer inkluderer produkter baseret på for eksempel polymerisation af alkener, det vil sige polyethylen og polypropylen. De kaldes termoplastiske materialer. Polyvinylchlorid og polystyren har også lignende egenskaber.
Andre typer polymerer kan kun opvarmes med engange, da de hærder efter afkøling og blødgøres ikke længere, når de opvarmes. Disse materialer kaldes termohærdende materialer og inkluderer phenol-formaldehyd eller urinstofformaldehydharpikser. Termoplast og termohærd har deres egne fordele. De første produceres i granulær form. Fra dem opnås produkter efter en opvarmning og blødgøring af enhver form, men under drift kan de ikke opvarmes. Sidstnævnte produceres i form af en harpiksmasse.
Ethylenpolymerisationsreaktionen kan skrivesi følgende form: CH2 = CH2 → (—CH2 - CH2—) n. Under visse betingelser, i nærværelse af en initiator (de er gasformigt ilt eller en opløsning af organisk peroxid i olie), bryder en π-binding (ellers en dobbeltbinding) mellem carbonatomer og den n-th mængde af de dannede frie radikaler sammen. Polymerisationsreaktionen fortsætter i henhold til den radikale kædemekanisme. Molekylvægten af det polymere materiale afhænger direkte af antallet n, med dens stigning vokser det. Ved at regulere betingelserne for polymerisationsreaktionen opnår operatøren af polyethylensyntese opnåelse af et materiale med specificerede egenskaber: fluiditet (eller smeltestrømningshastighed), styrke, densitet, dielektrisk tabstangent, dielektrisk konstant og andre.
Højtryks polyethylen syntese eller reaktionpolymerisation udføres i autoklave- eller rørformede reaktorer ved temperaturer op til 300 ° C og tryk fra 1000 til 3000 atm. Dette producerer en enorm mængde varme. Det fjernes med varmt vand, der føres ind i reaktorernes jakker. Både kvaliteten af polymermaterialet og processens sikkerhed afhænger i vid udstrækning af renheden af det vand, der leveres til varmefjerning. Hvis vandet er renset dårligt og indeholder mange urenheder (for eksempel hårdhedssalte i form af calcium- og magnesiumkationer, kiselsyreanioner, klor og andre), dannes der aflejringer i reaktorkappen, eller metallet begynder at korrodere. På grund af en ændring i tykkelsen af reaktorens vægge bliver fjernelse af varme over hele dens overflade ujævn, og temperaturbetingelserne for polymerisation kan blive ukontrollerbare. Med en kraftig stigning i temperaturen kan polymeroxidation eller -nedbrydning forekomme med ødelæggelse af reaktoren.
En polymerisationsreaktion, der resulterer ipolyethylen dannes, det kan også strømme ved lavere tryk og temperaturer. Men dette kræver en katalysator. Hvis højtrykspolyethylen forlader reaktoren i form af en smelte, der indeholder ureageret ethylen, der derefter adskilles, og polymeren granuleres, forlader polyethylen opnået ved lavt tryk reaktoren i form af et pulver, mere præcist, en suspension i et carbonhydridopløsningsmiddel. Pulveret adskilles fra opløsningsmidlet og vaskes fra katalysatorens urenheder og granuleres derefter også på specielt udstyr kaldet en ekstruder.
Reaktionen af ethylenpolymerisation iindustrien bruges til syntese af polyethylen. I henhold til GOST 16338-85 produceres lavtrykspolyethylen af suspension og gasfasekvaliteter, ifølge GOST 16337-77 produceres højtrykspolyethylen både autoklaveret og rørformet.
