Polymerer är föreningar som har en högmolekylvikt som når flera tusen enheter. Polymerisationsreaktionen ligger till grund för produktionen av moderna material för olika ändamål och egenskaper. Vid låg densitet kännetecknas de av hög hållfasthet, kan mjukas vid uppvärmning och kan lätt formas, vilket gör det möjligt att erhålla produkter av olika utföranden och storlekar. Polymerer är inerta i frätande miljöer, har elektriska isolerande egenskaper och korroderar inte. På grund av de unika egenskaperna som lätt kontrolleras i syntesstadiet utvidgas användningsområdet för moderna polymermaterial ständigt.
Dessa kemiska produkter uppför sig på två sätt när de värms upp och kyls.
Vissa mjukas när de värms upp och närkylning, de stelnar igen. Dessa material inkluderar produkter baserade på exempelvis polymerisation av alkener, det vill säga polyeten och polypropen. De kallas termoplastiska material. Polyvinylklorid och polystyren har också liknande egenskaper.
Andra typer av polymerer kan endast värmas upp med engånger, eftersom de efter kylning härdar och mjukas inte längre när de värms upp. Dessa material kallas värmehärdande material och inkluderar fenol-formaldehyd eller urea-formaldehydhartser. Termoplast och termohöljer har sina egna fördelar. De första tillverkas i granulär form. Efter uppvärmning och mjukning erhålls produkter av någon form men under drift kan de inte värmas upp. De senare produceras i form av en hartsmassa.
Реакция полимеризации этилена может быть записана i följande form: CH2 = CH2 → (—CH2 - CH2—) n. Under vissa förhållanden, i närvaro av en initiator (de är gasformigt syre eller en lösning av organisk peroxid i olja), bryts en n-bindning (annars en dubbelbindning) mellan kolatomerna och den n: e mängden av de bildade fria radikalerna samman. Polymerisationsreaktionen fortskrider enligt den radikala kedjemekanismen. Polymermaterialets molekylvikt beror direkt på antalet n, med dess ökning växer det. Genom att reglera betingelserna för polymerisationsreaktionen uppnår operatören av polyetensyntes att erhålla ett material med specificerade egenskaper: fluiditet (eller smältflödeshastighet), styrka, densitet, dielektrisk förlust-tangent, dielektrisk konstant och andra.
Högtryckspolyetensyntes eller -reaktionpolymerisation utförs i autoklav eller rörformiga reaktorer vid temperaturer upp till 300 ° C och tryck från 1000 till 3000 atm. Detta producerar en enorm mängd värme. Det avlägsnas med varmt vatten som matas in i reaktorns mantlar. Både kvaliteten på polymermaterialet och processens säkerhet beror till stor del på renheten hos vattnet som tillförs för värmeavlägsnande. Om vattnet är dåligt renat och innehåller många föroreningar (till exempel hårdhetssalter i form av kalcium- och magnesiumkatjoner, kiselsyraanjoner, klor och andra), bildas avlagringar i reaktorkåpan eller metallen börjar korrodera. På grund av en förändring i tjockleken på reaktorns väggar blir värmeavlägsnandet över hela ytan ojämnt och temperaturförhållandena för polymerisation kan bli okontrollerbara. Med en kraftig temperaturökning kan polymeroxidation eller sönderdelning inträffa med förstöring av reaktorn.
En polymerisationsreaktion som resulterar ipolyeten bildas, det kan också flöda vid lägre tryck och temperaturer. Men detta kräver en katalysator. Om högtryckspolyetenet lämnar reaktorn i form av en smälta innehållande oreagerad eten, som sedan separeras, och polymeren granuleras, lämnar polyetenen som erhålls vid lågt tryck reaktorn i form av ett pulver, mer exakt, en suspension i ett kolvätelösningsmedel. Pulvret separeras från lösningsmedlet och tvättas från katalysatorns föroreningar och granuleras sedan även på specialutrustning som kallas en strängsprutare.
Reaktionen av etenpolymerisation iindustrin används för syntes av polyeten. Enligt GOST 16338-85 produceras lågtryckspolyeten av suspensions- och gasfaskvaliteter, enligt GOST 16337-77 produceras högtryckspolyeten både autoklaverad och rörformig.
