Polymere sind Verbindungen mit hohem GehaltMolekulargewicht erreicht mehrere tausend Einheiten. Die Polymerisationsreaktion liegt der Herstellung moderner Materialien für verschiedene Zwecke und Eigenschaften zugrunde. Sie zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit bei geringer Dichte aus, können beim Erhitzen erweichen und geben sich leicht dem Formen hin, wodurch Produkte verschiedener Designs und Größen erhalten werden können. Polymere sind in aggressiven Umgebungen inert, haben elektrische Isolationseigenschaften und sind nicht anfällig für Korrosion. Aufgrund der einzigartigen Eigenschaften, die in der Synthesestufe leicht reguliert werden können, erweitert sich das Anwendungsgebiet moderner Polymermaterialien ständig.
Beim Erhitzen und Abkühlen verhalten sich diese chemischen Produkte auf zwei Arten.
Einige erweichen beim Erhitzen und wannKühlung wieder aushärten. Solche Materialien umfassen Produkte, die beispielsweise auf der Polymerisation von Alkenen basieren, dh Polyethylen und Polypropylen. Sie werden als thermoplastische Materialien bezeichnet. Polyvinylchlorid und Polystyrol haben ebenfalls ähnliche Eigenschaften.
Andere Arten von Polymeren können nur erhitzt werden.Mal, da sie nach dem Abkühlen aushärten und beim Erhitzen nicht mehr weich werden. Diese Materialien werden Duroplaste genannt, sie umfassen Phenol-Formaldehyd- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze. Thermoplaste und Duroplaste haben ihre Vorteile. Die ersten werden in Granulatform hergestellt. Von diesen werden nach dem Erhitzen und Erweichen Produkte jeglicher Form erhalten, die jedoch während des Betriebs nicht erhitzt werden können. Die zweiten sind in Form einer Harzmasse erhältlich.
Реакция полимеризации этилена может быть записана in der folgenden Form: CH2 = CH2 → (-CH2-CH2-) n. Unter bestimmten Bedingungen brechen in Gegenwart eines Initiators (es handelt sich um gasförmigen Sauerstoff oder eine Lösung von organischem Peroxid in Öl) π-Bindungen (ansonsten eine Doppelbindung) zwischen Kohlenstoffatomen und einer n-ten Menge freier Radikale zusammen. Die Polymerisationsreaktion verläuft nach einem Radikalkettenmechanismus. Das Molekulargewicht des Polymermaterials hängt direkt von der Anzahl n ab, mit seiner Zunahme wächst es. Durch Einstellen der Bedingungen der Polymerisationsreaktion versucht der Bediener der Polyethylensynthese, ein Material mit den gewünschten Eigenschaften zu erhalten: Fließfähigkeit (oder Schmelzindex), Festigkeit, Dichte, Tangens des dielektrischen Verlusts, Dielektrizitätskonstante und andere.
Hochdruck-Polyethylensynthese oder -reaktionDie Polymerisation wird in Autoklaven- oder Rohrreaktoren bei Temperaturen bis zu 300 ° C und einem Druck von 1000 bis 3000 atm durchgeführt. Eine große Menge Wärme wird freigesetzt. Es wird durch heißes Wasser abgelassen, das in den Mantel des Reaktors eingespeist wird. In vielerlei Hinsicht hängen die Qualität des Polymermaterials und die Prozesssicherheit vom Reinheitsgrad des zur Wärmeabfuhr zugeführten Wassers ab. Wenn das Wasser schlecht gereinigt ist und viele Verunreinigungen enthält (z. B. Härtesalze in Form von Calcium- und Magnesiumkationen, Anionen von Kieselsäure, Chlor und anderen), bilden sich Ablagerungen im Reaktormantel oder beginnen, das Metall zu korrodieren. Aufgrund von Änderungen in der Dicke der Wände des Reaktors wird die Wärmeabfuhr entlang seiner gesamten Oberfläche ungleichmäßig und die Polymerisationstemperaturbedingungen können unkontrollierbar werden. Bei einem starken Temperaturanstieg kann eine Polymeroxidation oder deren Zersetzung unter Zerstörung des Reaktors auftreten.
Реакция полимеризации, в результате которой Wenn Polyethylen gebildet wird, kann es bei niedrigerem Druck und niedrigerer Temperatur auslaufen. Dies erfordert jedoch einen Katalysator. Wenn Hochdruckpolyethylen den Reaktor in Form einer Schmelze verlässt, die nicht umgesetztes Ethylen enthält, das dann abgetrennt und das Polymer granuliert wird, verlässt das bei niedrigem Druck erhaltene Polyethylen den Reaktor in Form eines Pulvers, genauer gesagt einer Suspension in einem Kohlenwasserstofflösungsmittel. Das Pulver wird vom Lösungsmittel abgetrennt und von den Verunreinigungen des Katalysators gewaschen und dann auch auf einer speziellen Ausrüstung, die als Extruder bezeichnet wird, granuliert.
Somit ist die Polymerisationsreaktion von Ethylen inIndustrie für die Synthese von Polyethylen verwendet. Gemäß GOST 16338-85 wird Niederdruckpolyethylen für Suspensions- und Gasphasensorten hergestellt, gemäß GOST 16337-77 wird Hochdruckpolyethylen sowohl für Autoklaven- als auch für Rohrqualitäten hergestellt.
