Полиэтиленоксид что это такое


Полиэтиленоксид

Полиэтиленоксид (полиоксиэтилен)~СН2—СН2—О—СН2—СН2—0~ полимер этиленоксида. В зависимости от способа получения и молекулярной массы резко различается по свойствам и областям применения.

  • Низкомолекулярные полиэтиленоксиды (с молекулярной массой 200-40000): полиэтиленгликоли (ПЭГ), карбовакс;
  • Высокомолекулярные полиэтиленоксиды (с молекулярной массой 100 000-10 000 000): полиокс, алкокс.

Полиэтиленгликоли с молекулярной массой до 40 000 получаются в присутствии инициаторов — гликолей (чаще всего этиленгликоля). При 100—150 °С процесс протекает до полного исчерпывания мономера, поэтому молекулярная масса полимера зависит от соотношения гликоль : этиленоксид. Чем выше содержание гликоля, тем ниже молекулярная масса образующегося продукта.

Скорость подачи мономера в реактор должна обеспечивать возможность отвода тепла. В результате полимеризации образуется полимер с концевыми гидроксилъными группами, который используют главным образом в производстве полиуретанов для придания им высокой прочности, эластичности и низкой температуры хрупкости. В зависимости от молекулярной массы полиэтиленгликоли могут быть жидкими и воскообразными. Их используют в качестве смачивателей, умягчителей, антистатических агентов в текстильной промышленности. В фармацевтической промышленности они служат связующим, их применяют как компоненты моющих средств.

Высокомолекулярные полимеры этиленоксида (молекулярная масса 500000—10 000 000)—водорастворимые продукты.

Их получают в виде порошка или мелких гранул суспензионной полимеризацией при 20—50 °С (вереде осадителей полимера. В качестве катализаторов используют Zn- и Mg-органические  соединения, амиды и др. Степень кристалличности полимера достигает 92—95%. Полимеры растворимы также во многих органических растворителях (за исключением парафиновых углеводородов).

Полимер легко перерабатывается экструзией, литьем, каландрованием, хорошо прессуется. Из него можно получать нити и пленки, обладающие высокой прочностью и эластичностью. Механические свойства полимера мало изменяются на воздухе с влажностью ниже 90%; при более высокой влажности они резко ухудшаются. Полимер стоек к действию масел и смазок.

Показатели основных физико-механических свойств полиэтиленоксида приведены ниже:

  • Температура плавления, °С : 66—68;
  • Разрушающее напряжение при растяжении, Мпа: 13—17;
  • для ориентированных пленок: 70—110;
  • Относительное удлинение при разрыве, % : 700—1200;
  • Модуль упругости при растяжении, Мпа: 200—500;
  • Твердость по Шору (шкала А): 99;
  • Морозостойкость, °С: —50.

Высокомолекулярный полиэтиленоксид может применяться в текстильной промышленности для шлихтования тканей, изготовления нетканых материалов и т. п.

В лакокрасочной промышленности он используется как загуститель при изготовлении латексных красок и латексов, в пищевой— как упаковочный материал. Низкая токсичность и стойкость к действию кислорода позволяют применять этот полимер в медицине , фармацевтической промышленности. Высокомолекулярный полиэтиленоксид обладает хорошими коагулирующими и флокулирующими свойствами, при этом он менее чувствителен к рН среды, чем, например, полиакриламид.

Полиэтиленоксид способен значительно (до 70%) снижать гидродинамическое сопротивление в водных и водно-органических растворах при концентрации полимера 0,001— 0,003%. Этот эффект возрастает с увеличением молекулярной массы, но снижается с повышением температуры. Полиэтиленоксид используют для снижения гидродинамического сопротивления в трубопроводах при перекачке жидкостей, растворов, пульп.


 

Список литературы:
Епиколопян С. Н., Вольфсон С. А. Химия и технология полиформальдегида. М., Химия, 1968. 279 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1975. 74 с.
Николаев А. Ф., Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. — Л., Химия, 1966. 768 с.
Справочник по пластическим массам. Изд. 2-е./Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. М., Химия, 1975. т. I. 448 с.
Фурукава Дж., Саегуса Т. Полимеризация альдегидов и окисей. Пер. с англ./Под ред. Н. С. Ениколопяна. М., Мир, 1965. 479 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

ПОЛИЭТИЛЕНОКСИД • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 26. Москва, 2014, стр. 712

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Н. М. Геллер

ПОЛИЭТИЛЕНОКСИ́Д (по­ли­ок­си­эти­лен), син­те­тич. тер­мо­пла­стич­ный по­ли­мер, по­лу­чае­мый по­ли­ме­ри­за­ци­ей эти­ле­н­окси­да с ис­поль­зо­ва­ни­ем ани­он­ных, ка­ти­он­ных или координационнo-ани­он­ных ка­та­ли­за­то­ров; об­щая фор­му­ла HO[─ CH2CH2─ O─ ]nH; от­но­сит­ся к по­ли­эфи­рам про­стым. Име­ет ши­ро­кий ин­тер­вал мо­ле­ку­ляр­ных масс – до 107. По­ли­эти­ленг­ли­ко­ли (тор­го­вое назв. – кар­бо­вак­сы) с мо­ле­ку­ляр­ной мас­сой от 2000 до 40000 в пром-сти по­лу­ча­ют по­ли­при­сое­ди­не­ни­ем эк­ви­мо­ляр­но­го ко­ли­че­ст­ва эти­ле­нок­си­да к эти­ленг­ли­ко­лю в при­сут­ст­вии NaOH, KOH, Na2CO3 или др. ще­лоч­ных аген­тов в ус­ло­ви­ях, по­зво­ляю­щих уда­лять об­ра­зую­щую­ся в хо­де ре­ак­ции во­ду; мо­ле­ку­ляр­ная мас­са ре­гу­ли­ру­ет­ся со­от­но­ше­ни­ем ис­ход­ных реа­ген­тов. П. с мо­ле­ку­ляр­ной мас­сой 107 (по­ли­окс) по­лу­ча­ют сус­пен­зи­он­ной по­ли­ме­ри­за­ци­ей в при­сут­ст­вии ме­тал­ло­орга­нич. про­из­вод­ных Са, Мg и др.

П. рас­тво­рим в во­де и мн. ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях, не­рас­тво­рим в гли­ко­лях, гли­це­ри­не; из вод­ных рас­тво­ров вы­па­да­ет в оса­док при на­гре­ва­нии или при до­бав­ле­нии не­ор­га­нич. со­лей; об­ра­зу­ет ком­плек­сы с не­ор­га­нич. со­ля­ми (напр., с со­ля­ми Hg), а так­же с по­ли­ме­ра­ми, со­дер­жа­щи­ми в бо­ко­вой це­пи груп­пы, спо­соб­ные к ком­плек­со­об­ра­зо­ва­нию. П. ис­поль­зу­ют в ка­че­ст­ве фло­ку­лян­та и ко­агу­лян­та, аген­та для сни­же­ния гид­ро­ди­на­мич. со­про­тив­ле­ния, для из­го­тов­ле­ния во­до­рас­тво­ри­мых плё­нок, как ан­ти­ста­тик в тек­стиль­ной пром-сти, свя­зую­щее в фар­ма­цев­тич. пром-сти при из­го­тов­ле­нии ле­карств, в по­ли­мер­ных ли­тие­вых ак­ку­му­ля­то­рах и пр. На ба­зе П. раз­ра­бо­тан и при­ме­ня­ет­ся кро­ве­за­ме­ни­тель по­ли­ок­си­дин, спо­соб­ный ока­зы­вать де­заг­ре­ги­рую­щее дей­ст­вие на фор­мен­ные эле­мен­ты кро­ви, улуч­шаю­щий и вос­ста­нав­ли­ваю­щий пе­ри­фе­рич. кро­во­об­ра­ще­ние и транс­порт ки­сло­ро­да к тка­ням.

Полиэтиленоксидные основы - PharmSpravka

 

Полиэтиленоксидные основы представляют собой композиции различной степени полимеризации продуктов окиси этилена. В обычных условиях полиэтиленоксиды - бесцветные, лишенные вкуса и запаха, высоковязкие мазеподобной консистенции продукты, легко растворимые в воде и спирте. Как правило, в качестве мазевых основ применяются смеси твердых и жидких полиэтиленоксидов [например, полиэтиленоксида с молекулярным весом 400 (жидкий) 30 мл и с молекулярным весом 4000 (твердый)- 70 г].

Ценным свойством полиэтиленоксидных основ являются малая чувствительность к смене рН среды, стабильность физико-химических показателей в процессе хранения, неподверженность микробной порче. Наиболее существенный недостаток основ этой группы - высокая гигроскопичность, следствием чего могут быть обезвоживание кожи и слизистых оболочек и довольно широкий круг несовместимостей - многие антибиотики, соли серебра, ртути и т. д.

Крахмально-глицериновая основа, или глицериновая мазь (Unguentum glycerini), представляет собой беловатого цвета полупрозрачную, студневидной консистенции массу, легко растворимую в воде и секретах слизистых оболочек. Это последнее обстоятельство способствовало ее длительному применению в качестве основ для приготовления мазей, наносимых на слизистые оболочки. Согласно ГФIХ, крахмально-глицериновую основу готовят путем смешения 7 г пшеничного крахмала с равным количеством дистиллированной воды и последующим добавлением 93 г глицерина. Полученную смесь осторожно нагревают на водяной бане при постоянном помешивании до получения однообразной просвечивающейся массы. Крахмально-глицериновая основа нестабильна в физико-химическом отношении.

Желатино-глицериновые основы представляют собой мягкой студневидной консистенции массы, легко плавящиеся и растворяющиеся на коже и слизистых оболочках. Их готовят путем растворения желатина (1-3%) в воде и глицерине (10- 50%).

Желатин (Gelatina medicinalis) (ГФХ, статья № 309) является продуктом частичного щелочного или кислотного коллагена - основного опорного белка теплокровных животных. Он представляет собой бесцветные просвечивающие листочки без запаха, набухает в холодной воде и, растворяясь при нагревании, образует студневидные бесцветные массы. Используется в фармацевтической технологии при приготовлении различных лекарственных форм - мазей, эмульсий, суспензий, таблеток. Желатин и его растворы являются прекрасной питательной средой для микроорганизмов, с чем необходимо считаться при его использовании.

28.06.2015

Полиэтиленоксид, получение, - Справочник химика 21

    Для получения привитых сополимеров широкое распространение получил метод облучения полимера -лучами в присутствии жидких или газообразных мономеров в инертной среде. Привитая сополимеризация инициируется радикалами, образующимися в полимерных цепях. Этот метод широко используется для химической модификации поверхностей волокон и пленок, например, для -повышения гидрофильности полиолефинов и полиамидов путем прививки водорастворимых полимеров (полиэтиленоксида, полиакриловой кислоты, поливинилпирролидона). [c.65]
    Полиэтиленоксиды [1] в зависимости от степени полимеризации и состава — вязкие жидкости, мягкие или твердые вещества. Полимеризацией окиси этилена, свободной от ацетальдегида и метилового спирта, в присутствии следов воды получен полиэтиленоксид с большей молекулярной массой и более высокими физико-механическими показателями. Применяются полиэтиленоксиды главным образом для покрытий. Полимеризация окиси этилена и ее производных не сопровождается уменьшением объема, что дает возможность, проводя полимеризацию на поверхности изделий, создавать прочные покрытия без трещин. [c.336]

    При полимеризации окиси этилена под действием тщательно очищенных карбонатов щелочноземельных металлов (например, карбоната стронция) образуются высокомолекулярные продукты 50]. Полиэтиленоксиды с молекулярными массами до 600 представляют собой вязкие жидкости полимеры с большими молекулярными массами — воскообразные или твердые, кристаллические продукты, хорошо растворимые в воде и некоторых органических растворителях, в частности в бензоле или в хлороформе. Производные окиси этилена (например, окись пропилена) в общем слу-чае полимеризуются с образованием атактических аморфных, а также изотактических кристаллических полимеров [51, 52]. При полимеризации /-окиси пропилена может быть получен оптически активный полипропиленгликоль [53]. [c.163]

    Мономерами для получения полиэтиленоксида (ПЭО) и поли-пропиленоксида (ППО) являются окись этилена и окись пропи лена. [c.146]

    При полимеризации окиси этилена в присутствии алкоголята натрия и соответствующего спирта в мольном соотношении 350 1 10 получен продукт, содержащий 10% непрореагировавшего мономера и 25 % непрореагировавшего исходного спирта. Вычислите среднечисловую степень полимеризации полиэтиленоксида. Полимеризация протекает без обрыва при быстром инициировании. [c.114]

    Недавно был получен полиэтиленоксид с молекулярным весом порядка нескольких миллионов [4, 32, 56]. Штаудингер и Ломан в 1933 г. установили, что окислы и карбонаты стронция и кальция и т. п. являются ката-пизаторамн получения полиэтиленоксидов. Однако скорость полимеризации была очень низкой, и некоторые их эксперименты продолжались около 2 лет. Было установлено, что специально приготовленный карбонат стронция может вызвать весьма быструю полимеризацию очищенной окиси этилена с образованием высокомолекулярного полимера. Необходимо, чтобы применяемый карбонат стронция совершеппо не содержал посторонних ионов. Например, нитрат, хлорат, бисульфат и другие ионы в самых незначительных количествах полностью ингибнруют реакцию полимеризации. В то же время оказалось, что для эффективной полимеризации окиси этилена желательно присутствие воды в количестве ис менее 0,5%- [c.301]


    У сферолитов, в которых ориентация молекул не приводит к согласованному скручиванию, природа фибрилл изучена намного меньше, и она, вне всякого сомнения, более сложная. Реплики, полученные с поверхностей сферолитов полиэтиленоксида или полипропилена, кристаллизующихся в моноклинной сингонии, выявляют структуры типа показанной на рис. 22 [106]. Очевидно, что в данном случае не образуется групп координированных и радиально ориентированных широких лентообразных пластинок, и нет никакой определенности в том, какой тип кристаллитов они представляют. На основании рис. 22 можно предположить существование фибрилл, многие из которых похожи на тонкие нити диаметром порядка [c.457]

    Для определения СПАВ ряда полиэтиленоксида пробу сточной воды обрабатывают сульфатом магния для превращения детергента в соответствующую соль, экстрагируют хлороформом и полученный экстракт хроматографируют на пластинке с силикагелем при использовании в качестве растворителя-элюента смеси этилацетат—вода—-ледяная уксусная кислота. Идентификацию веществ, соответствующих пятнам на ТСХ-пластинке, проводили с помощью специфических химических реакций (реакция Драгендорфа) [1,2]. [c.202]

    Этиленовые углеводороды, см. Алкены, Олефины Этиленоксид 5/990 полимеры, см. Полиэтиленоксид полученне 1/960, 1051, 1058 2/665, [c.760]

    Проводя синтез полиэфиров в присутствии избытка одного из компонентов, получают олигоэфиры, содержащие на концах молекул только гидроксильные или только карбоксильные группы. Аналогично можно синтезировать олигоамиды, содержащие на концах только амин-ные или только карбоксильные группы. Для получения блок-сополимеров можно использовать олигоэтиленоксиды, содержащие на концах макромолекул гидроксильные группы. Так, при нагревании олигоэти-леноксида, этиленгликоля и диметилтерефталата синтезирован блок-сополимер полиэтиленоксида и полиэтилентерефталата  [c.201]

    Интересно было выявить влияние состава блоксополимера на вязкость эквиконцентрированных растворов, имеющих примерно одинаковую удельную вязкость. С этой целью были приготовлены растворы блоксополимеров, содержащих 8, 13, 6 и 22% полиэтиленоксида. Полученные данные представлены в табл. 1. [c.174]

    Minoura Y., T a n e к a z u K., S h i n j i K-, A к i h i к o N., Блок-сополиме-ризация метилметакрилата с радикалами полиэтиленоксида, полученными при высокотемпературном перемешивании, J. Polymer S i., Al, 5, № 1, 43 (1967) Экспресс-инф. СВМ, № 27, реф. 265 (1967). [c.337]

    Гидрохлорид природного каучука был получен действием жидкого хлористого водорода и последующим нагреванием под давлением пропусканием газообразного хлористого водорода в раствор вальцованного каучука подвешиванием тонких пластин каучука в емкости, заполненные газообразным хлористым водородом. Газообразный хлористый водород можно также пропускать в латекс природного каучук

Полиэтиленоксид применение - Справочник химика 21

    Общая характеристика некоторых полимеров. Для повышения нефтеотдачи могут быть применены разные полимеры, но определенной эффективностью, по современным представлениям, обладают полиэтиленоксиды, полисахариды и полимеры на основе акриламида. Наибольшее применение в СССР и за рубежом получили полиакриламидные реагенты гранулированные и гелеобразные полиакриламиды ПАА (СССР), Пушер-500 (США), реагент С5-6 (Япония) и др. [c.108]
    Получению полиоксиэтилированных полиамидов с большим содержанием полиэтиленоксида способствует применение большего избытка окиси этилена. [c.185]

    СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОКСИДА И ПОЛИПРОПИЛЕНОКСИДА [c.135]

    В последние годы исследуется возможность применения для загущения воды полимеров типа полиэтиленоксидов, которые от полнакрнлами- [c.109]

    И 3 П п практич. применение нашли полиформальдегид, полиэтиленоксид и полипропиленоксид, пентапласт, пропиленоксидный каучук, эпихлоргидриновые каучуки, поли-2,2-ди-метил-й-фениленоксид (см. Полифениленоксиды) и полиари-лснсульфоны (см. Полисульфоны), поливинилацетали. [c.51]

    В реставрации полиэтиленоксид применяют для консервации мокрого археологического дерева. Низкая токсичность, стойкость к действию кислорода позволяют рассчитьтать на расширение области его применения (например, при загущении красок и латексов).  [c.15]

    В качестве гидрофильных основ используют желатино-глице-риновые гели, сплавы полиэтиленоксидов с различными молекулярными массами и другие вещества, разрешенные для медицинского применения. Желатиио-глицериновую основу изготавливают из желатина медицинского, глицерина и воды. [c.151]

    Характерной особенностью этого класса соединений является хорошая растворимость в воде. Благодаря наличию в их молекулах шого числа эфирных атомов кислорода и особой меандровой стр к кислородным атомам легко присоединяются молекулы воды, об растворимые в воде гидраты полиэтиленоксида. Это свойство ши используется в производстве суппозиториев, растворимых в сек] слизистой оболочки, так как отпадает необходимость в расплавле суппозиториев при температуре тела. Резорбция лекарственных вещ в этом случае проходит в растворе, а не в расплаве, как это имеет ме-при применении жировых основ. Термостабильность, устойчивость изменениям pH среды, отсутствие метастабильных модификаций, Д( вольно высокая вязкость, длительный срок годности, дешевизна п дукта определили его использование при производстве суппозитори Обладая незначительными бактерицидными свойствами, ПЭО не п вергаются воздействию микроорганизмов, а препараты на их основе нуждаются в консервантах. [c.422]

    В последнее время в СССР уделяется большое внимание производству и применению полиоксиэтилена (полиэтиленоксида) [425—427], который является не-ионогенньш полимером и поэтому может использоваться в более широком диапазоне pH [425]. В связи с этим он обладает в ряде процессов более эффективным действием, чем полиакриламид с избирательной флокулирующей способностью. [c.161]


    Глузман, Дашевская и Бодня [41] исследовали полимеризацию окиси этилена и нашли оптимальные условия синтеза полиэтиленоксидов различного молекулярного веса. Наибольшая скорость полимеризации окиси этилена достигается с катализаторами Ве(0Н)2 и Mg(0H)2 ири этом наблюдается непрерывное увеличение молекулярного веса образующегося полимера [42]. Катализатор из алкилов алюминия, магния или цинка, обработанных водой, полимеризует окись этилена ири комнатной температуре [77]. Высококристаллический проииленоксид с высоким молекулярным весом образуется с хорошим выходом нри применении в качестве катализаторов ацетилацетонатов кобальта, хрома, ванадила и титанила в сочетании с триэтилалюминием [43]. [c.223]

    Спектроскопическое определение гидроксильных групп в полиэфирах также основано на измерении ИК-поглощения этих групп, связанного с валентными колебаниями. Специальными исследованиями [69, 70] было установлено, что частота валентных колебаний связи О—Н в гидроксильной группе полиэтилентерефталата составляет 3543 а в карбоксильной группе 3297 см , что особенно важно в связи с плохой растворимостью полиэтилентерефталата. Этот метод был применен для определения гидроксильных групп в полиэтиленоксидах [71, 72] и полиэтиленглико-лях [50]. Однако нри определении содержания гидроксильных групп в полимерах методом ИК-спектроскопии надо учитывать, что частота и интенсивность аналитической полосы ОН-группы могут зависеть от природы растворителя, температуры и концентрации раствора, а возникновение водородных связей приводит к смещению и расширению полосы валентных колебаний гидроксильной группы [73]. [c.120]

    Соотношение (4) описывает поведение расплава, в к-ром первичные зародыши возникают исключительно в результате тепловых флуктуаций, а скорость образования зародышей определяется лишь темп-рой К. и не зависит от темп-ры расплава (т. наз. гомогенное образование зародышей). Однако в расплавах могут присутствовать гетерогенные образования — посторонние микровключения или нераспавшиеся агрегаты макромолекул. Особого внимания заслуживает гетерогенность, обусловленная упорядоченностью полимеров в аморфном состоянии и проявляющаяся во влиянии термич. предыстории расплава на кинетику его К. Такая собственная гетерогенность полимерных расплавов сохраняется при темп-рах, значительно превышающих темп-ру плавления. При наличии гетерогенности скорость образования первичных зародышей в значительной степени определяется скоростью адсорбции макромолекул на гетерогенных образованиях (т. наз. гетерогенное образование зародышей), и в этом случае в выражении (4) (АТ)- заменяется на (А7 )- . Однако притом и другом показателе степени кривая темн-рной зависимости скорости образования зародышей проходит через максимум при темп-ре, лежащей между темп-рами плавления и стеклования, при к-рых скорость образования зародышей равна нулю (рис. 1). Экспериментальное определение скорости гомогенного образования зародышей в расплавах полимеров представляет значительные трудности. Первые надежные результаты получены для полиэтилена, полиэтиленоксида и полипропилена с применением метода диспергирования расплава в жидких средах, позволяющего исключить влияние случайных неоднородностей. Этими опытами установлено, что, напр., капельки полиэтилена диаметром 2—9 мкм переохлаждаются значительно (А7 =55°), в то время как К- полиэтилена в блоке протекает практически мгно-вепно при значении А Г=25°. Менее надежные и неоднозначные результаты получаются обычно при определении скорости образования центров сферолитов с помощью поляризационного микроскопа. Анализ экспериментальных результатов проводится в соответствии с ур-ниями типа ур-ния (4) с учетом того, что при умеренных значениях АТ определяющую

Полипропиленоксид

Полипропиленоксид (полиоксипропилен) – это полимер пропиленоксида (ПО) с химической формулой [— ОСН(СН3)СН2— ]n. Вязкая жидкость от желтого до коричневого цвета.

Получение полипропиленоксида

Полипропиленоксид получают полимеризацией пропиленоксида в присутствии (в качестве катализатора) моноглицерата К. В полимеризатор загружают катализатор в виде раствора в глицерине и охлажденный до 0—10 °С пропиленоксид в количестве 30% от расчетного. От соотношения реагирующих веществ зависит молекулярная масса образующегося полипропиленоксида. С увеличением содержания пропиленоксида возрастает молекулярная масса полимера.

Смесь катализатора, глицерина и пропиленоксида нагревают до 60 °С, но с такой скоростью, чтобы давление в аппарате не превышало 350 ±150 кПа. По мере вступления в реакцию пропиленоксида давление в аппарате снижается, а температура повышается до 90±2°С. При этом скорость повышения температуры должна быть такой, чтобы давление в реакторе оставалось ниже 450 кПа. В ходе полимеризации давление уменьшается за счет расходования пропиленоксида. Температуру повышают до 100±5°С и подают остальное количество пропиленоксида со скоростью, обеспечивающей давление в полимеризаторе 350 ±150 кПа. Реакция сопровождается значительным выделением тепла 105,2 кДж/моль, поэтому для поддержания температуры на заданном уровне в рубашку реактора подается охлажденная до 8—12 °С вода. После загрузки расчетного количества пропиленоксида температуру повышают до 117±3°С и при этой температуре выдерживают массу до достижения заданных вязкости и гидроксильного числа (около 2 часов).

По окончании полимеризации полипропиленоксид поступает на очистку. Для этого полимер (100 массовых частей) смешивают с обессоленной водой (2,5 массовых частей), бентонитом (13—15 массовых частей) для связывания КОН и дибутил-n-крезолом, или топанолом (0,1 масс.ч.)—стабилизатором-антиоксидантом. После загрузки всех компонентов температуру повышают до 120±5°С. При этой температуре смесь перемешивают 2—4 ч. В конце стадии очистки рН массы не должен превышать 7,5. В том случае) если рН окажется выше нормы, в систему вводят дополнительное количество бентонита. После фильтрации на фильтр-прессах масса поступает на сушку в роторный испаритель (температура 115±5°С и остаточное давление 4 кПа) и высушивается до содержания влаги менее 0,3%. Готовый полипропиленоксид после сушки представляет собой вязкую жидкость от желтого до коричневого цвета.

Характеристики полипропиленоксида

Полипропиленоксид должен удовлетворять следующим требованиям:
  • Содержание гидроксильных групп, мг КОН/г: 1,5-1,7;
  • Содержание пероксидов, Мэкв/г, не более: 0,002;
  • Содержание оксиэтильных групп, %: 11-13,5;
  • Содержание влаги, %, не более: 0,1;
  • Содержание калия, мг/л: 5;
  • Йодное число, г йода/100 г, не более: 2
  • Кислотное число, мг КОН/г: 0,005;
  • РН: 6,0 -7,5;
  • Вязкость по Хепплеру при 25 °С, Н-с/м2: 0,78-0,90.

Блок-сополимеры пропиленоксида и этиленоксида: характеристики, свойства и применение

Блок-сополимеры пропиленоксида и этиленоксида применяются как поверхностно-активные вещества. Технология их получения аналогична технологии получения полипропиленоксида.

Полимер обрабатывают этиленоксидом из расчета 15 массовых частей этиленоксида на 100 массовых частей полимера. Для этого в охлажденный до 80±3°С продукт загружают охлажденный этиленоксид с такой скоростью, чтобы, в реакторе поддерживалось давление 240—300 кПа и температура 80±3°С. После загрузки всего этиленоксида температуру повышают до 100±5°С и завершают процесс по достижении определенных вязкости и гидроксидного числа. Далее очистку сополимера проводят также, как и полипропиленоксида.

Готовый продукт должен удовлетворять следующим требованиям:
  • Содержание гидроксильных групп, мг КОН/г: 0,95-1,1;
  • Содержание пероксидов, Мэкв/г, не более: 0,002;
  • Содержание оксиэтильных групп, %: 11-13,5;
  • Содержание влаги, %, не более: 0,3;
  • Содержание калия, мг/л, не более: 20;
  • Йодное число, г йода/100 г, не более: 2;
  • pН: 6,5-7,7;
  • Вязкость по Хепплеру при 25°С, Н·с/м2: 0,78-0,90.

В результате протекания реакций передачи цепи на мономер в макромолекулах пропиленоксида могут образовываться ненасыщенные концевые группы:

Этот процесс подавляется введением гидроксилсодержащих добавок (например, глицерина). Полипропиленгликоль имеет узкое молекулярно-массовое распределение wn ≈ 1,14—1,25).

Он растворяется в кетонах, хлорированных углеводородах, бензоле, толуоле. Полимер используется для получения полиуретанов, сополимеров с непредельными органическими оксидами – бутадиенмонооксидом, аллилглицидиловым эфиром, глицидилметакрилатом. Введение этих мономеров в цепь уменьшает способность полимера к кристаллизации и делает возможной вулканизацию сополимера серой. Получаемые каучуки по морозостойкости, стойкости к действию озона, механическим свойствам (разрушающее напряжение при растяжении до 20 МПа, относительное удлинение при разрыве до 600%) не уступают натуральному каучуку.


 

Список литературы:
Епиколопян С. Н., Вольфсон С. А. Химия и технология полиформальдегида. М., Химия, 1968. 279 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1975. 74 с.
Николаев А. Ф., Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. — Л., Химия, 1966. 768 с.
Справочник по пластическим массам. Изд. 2-е./Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. М., Химия, 1975. т. I. 448 с.
Фурукава Дж., Саегуса Т. Полимеризация альдегидов и окисей. Пер. с англ./Под ред. Н. С. Ениколопяна. М., Мир, 1965. 479 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

Производство полиэтилена - получение и свойства вспененного и листового полиэтилена

Что такое полиэтилен

Полиэтилен (ПЭ, PE) – один из самых первых из крупнотоннажных и самый распространенный полимерный материал. Не будет преувеличением сказать, что полиэтилен известен практически всем людям и само это понятие в быту является синонимом пластмассы, как таковой. Не специалисты часто называют полиэтиленом многие материалы, которые ничего общего с ним не имеют.

ПЭ является простейшим из полиолефинов, его химическая формула (–Ch3–)n, где n – степень полимеризации. Основными разновидностями ПЭ являются полиэтилен низкого давления (ПЭНД, ПНД), он же полиэтилен высокой плотности (ПВП, PEHD, HDPE) и полиэтилен высокого давления (ПЭВД, ПВД), он же полиэтилен низкой плотности (ПНП, PELD, LDPE). Далее мы рассмотрим эти и другие виды ПЭ подробнее.

Полиэтилен – синтетический полимер, его получают при помощи полимеризации этилена (химическое название – этен) по свободно-радикальному механизму. Крупнотоннажный синтез ПЭВД и ПЭНД производится практически всеми ведущими мировыми нефтяными и газовыми концернами. В России полиэтилен производится на нефтехимических заводах «Роснефти», «Лукойла», «Газпрома», СИБУРа, на «Казаньоргсинтезе» и «Нижнекамскнефтехиме». В странах бывшего СССР полимер выпускают в Белоруссии, Узбекистане, Азербайджане. Серийные марки полиэтилена выпускают в виде гранул размером 2-5 мм, однако существуют и марки в виде порошка, например так выпускают в продажу сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ).


Рис.1. Полимер в гранулах

История ПЭ

Полиэтилену уже более 100 лет. Впервые его получил инженер из Германии Ганс фон Пехманн в 1899 году, с тех пор он считается изобретателем этого полимера. Но, как часто бывает, важное открытие сразу не нашло применения. Оно пришло только к концу 1920-х годов, а в 1930-е годы производство полиэтилена было окончательно налажено, в чем сыграли большую роль инженеры Эрик Фосет и Реджинальд Гибсон. Изначально они синтезировали низкомолекулярный парафиновый продукт, который можно назвать полиэтиленовым олигомером. В итоге большой работы, в 1936 году изыскания инженеров по разработке установки высокого давления закончились получением патента на ПЭНП (ПЭВД). В 1938 году производство товарного полиэтилена стартовало. Первоначально он предназначался для производства оболочек телефонных кабелей и несколько позже – для выпуска упаковки.

Технологию производства полиэтилена высокой плотности (ПЭНД) начали разрабатывать также в 1920-х годах. Большую роль в производстве этого материала сыграл Карл Циглер – известный в среде пластмасс изобретатель катализаторов ионно-координационной полимеризации, самым важным из которых позже было присвоено имя Циглера-Натта. Окончательно процесс получения ПЭНД был полностью описан лишь в 1954 году и тогда же на нее был выдан патент. Промышленное производство нового полиэтилена с более высокими, чем ПЭВД свойствами стартовало несколько позже.  


Получение полиэтилена

Опишем вкратце технологию производства обоих главных типов полиэтиленов.

  1. ПЭВД (LDPE)

Этот полиэтилен, как понятно из названия, синтезируют при повышенном давлении. Синтез обычно проводят в реакторе трубчатого типа или автоклаве. Синтез проходит под действием окислителей – кислорода, пероксидов или и того, и другого. Этилен смешивают с инициатором полимеризации, сжимают до величины давления в 25 МПа и нагревают до 70 градусов С. Обычно реактор состоит из двух ступеней: в первой смесь еще больше разогревают, а во второй уже непосредственно проводят полимеризацию при еще более жестких условиях – температуре до 300 градусов С и давлении до 250 МПа.

Стандартное время нахождения этиленовой смеси в реакторе 70-100 секунд. За этот промежуток 18-20 процентов этилена преобразуется в полиэтилен. Затем непрореагировавший этилен отправляется на рециркуляцию, а получившийся ПЭ охлаждают до и подвергают грануляции. Полиэтиленовые гранулы вновь охлаждаются, сушатся и отправляются на упаковку. Полиэтилен низкой плотности производят в форме неокрашенных гранул.


  1. ПЭНД (HDPE)

ПНД (ПЭ высокой плотности) производят при низком давлении в реакторе. Для синтеза применяют три основные вида техпроцесса полимеризации: суспензионный, растворный, газофазный.

Для производства ПЭ чаще всего применяют раствор этилена в гексане, который нагревают до 160-250 градусов С. Процесс проводят при давлении 3,4-5,3 МПа в течение времени контакта смеси с катализатором 10-15 минут. Готовый ПЭНД отделяют при помощи испарения растворителя. Гранулы получившегося полиэтилена проходят пропарку паром при температуре выше Т плавления ПЭ. Это нужно для перевода в водный раствор низкомолекулярных фракций ПЭ и удаления следов катализаторов. Как и ПЭВД, готовый ПЭНД обычно бывает бесцветным и отгружается в мешках по 25 кг, реже в биг-бэгах, цистернах или другой таре.


Виды полиэтилена

Помимо детально описанных в этой статье ПЭНД и ПЭВД промышленностью производятся и используются другие многочисленные типы полиэтиленов, основными группами из которых являются:

ЛПНП, LLDPE - линейный полиэтилен низкой плотности. Этот тип завоевывает всё большую популярность. По свойствам этот полиэтилен подобен ПЭВД, однако превосходит его по многим параметрам, в том числе по прочности и стойкости изделий к короблению.  

mLLDPE, MPE - металлоценовый ЛПЭНП.

MDPE - ПЭ средней плотности.

ВМПЭ, HMWPE, VHMWPE - высокомолекулярный.

СВМПЭ, UHMWPE - сверхвысокомолекулярный.

EPE - вспенивающийся.

PEC – хлорированный.

Также существует большое количество сополимеров этилена с различными другими мономерами. Наиболее известными из них являются сополимеры с пропиленом, которые производят под общими названиями рандом- или статсополимер и блоксополимер. Помимо них производят сополимеры этилена с акриловой кислотой, бутил- и этилакрилатом, метилакрилатом и метилметилакрилатом, винилацетатом и т.д. Существуют и эластомеры на основе этилена, их обозначают аббревиатурами POP и POE.


Свойства полиэтилена

Говоря о характеристиках ПЭ нужно понимать, что свойства различных типов этого полимера сильно отличаются. Рассмотрим, как и в случае с синтезом, показатели двух наиболее распространенных типов.

  1. ПЭ высокого давления (LDPE)

Молекулярная масса ПЭВД колеблется от 30 000 до 400 000 атомных единиц.

ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,2 до 20 г/10 минут.

Степень кристалличности ПВД примерно составляет 60 процентов.

Температура стеклования равна минус 4 градуса С.

Температура плавления марок материала от 105 до 115 градусов С.

Плотность около 930 кг/куб.м.

Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2 процентов.

Основное свойство структуры полиэтилена высокого давления – разветвленное строение. Отсюда проистекает его низкая плотность, обусловленная рыхлой аморфно-кристаллической структурой материала на молекулярном уровне.

  1. ПЭ низкого давления (HDPE)

Молекулярная масса ПЭНД колеблется от 50 000 до 1 000 000 атомных единиц.

ПТР в зависимости от марки варьируется от 0,1 до 20 г/10 минут..

Степень кристалличности ПНД составляет от 70 до 90 процентов.

Температура стеклования равна 120 градусов С.

Температура плавления марок материала от 130 до 140 градусов С.

Плотность около 950 кг/куб.м3.

Технологическая усадка при переработке от 1,5 до 2,0 процентов.

  1. Общие свойства полиэтиленов

Химические свойства. ПЭ имеет низкую газопроницаемость. Его химстойкость зависит от молекулярной массы и от плотности полимера. ПЭ инертен к разбавленным и концентрированным основаниям, растворам всех солей, некоторым сильнейшим кислотам, органическим растворителям, маслам и смазкам. Полиэтилен не стоек к 50-процентной азотной кислоте и галогенам, например чистому хлору и брому. Причем бром и йод имею свойство диффузии сквозь полиэтилен.

Физические характеристики. Полиэтилен является эластичным достаточно жестким материалом (ПЭВД – существенно мягче, ПЭНД – жестче). Морозостойкость изделий из полиэтилена – до минус 70 градусов С. Высокая ударная вязкость, прочность, хорошие диэлектрические характеристики. Водо- и паропоглощение у полимера невысокое. С точки зрения физиологии и экологии ПЭ является нейтральным инертным веществом, без запаха и вкуса.

Эксплуатационные свойства полиэтилена. Деструкция ПЭ в атмосфере начинается с температуры 80 градусов С. Полиэтилен без специальных добавок не стоек к солнечной радиации и больше всего к ультрафиолету, легко подвергается фотодеструкции. Для уменьшения этого эффекта в композиции ПЭ добавляют стабилизаторы, например сажу для светостабилизации. Полиэтилен не выделяет вредные для здоровья и природы химикаты в окружающую среду, при этом он самостоятельно разлагается очень медленно – процесс занимает десятилетия. ПЭ довольно пожароопасен и поддерживает горение, этот факт нужно учитывать при его использовании.

Применение полиэтилена

Полиэтилен является самым популярным полимером в мире. Он неприхотлив в переработке и отлично поддается повторному использованию. Получить изделия из полиэтилена можно практически всеми разработанными на сегодняшний день методами переработки пластмасс. Он не требователен к качеству и конструкции оборудования и оснастке, ПЭ не нуждается в специальной подготовке перед переработкой, например сушке. Индустрией концентратов и добавок к полимерам производится огромное количество суперконцентратов пигментов для ПЭ и на основе полиэтилена. Во многих случаях они применимы для окраски в массе изделий не только из других полиолефинов, но и прочих полимеров.


Рис.2. ПНД трубы

В случае переработки полиэтилена методом экструзии получают пленку, применяющуюся на каждом шагу как в чистом виде, так и в виде пакетов в упаковке, фасовке, сельском хозяйстве; ПЭ трубы для водоснабжения и газа; оболочки кабелей; листы; вспененные профили и т.д..

Литьем полиэтилена под давлением производят многочисленные упаковочные изделия, например крышки и пробки, баночки. Также литьем производят медицинские изделия, хозяйственные товары бытового назначения, канцтовары, игрушки.

Полиэтилен можно переработать экструзионно-выдувным и инжекционно-выдувным формованием, ротоформованием, каландрованием, а также пневмо- или вакуумформованием из листов.

Более редкие, специализированные типы полиэтилена, например сшитый, хлорсульфированный, сверхвысокомолекулярный используют во многих отраслях, но больше всего в строительстве. Например сверхвысокомолекулярный ПЭ входит в состав композиций для выпуска оболочек оптиковолоконного кабеля. Армированный полиэтилен, в отличие от чистого полимера, может являться конструкционным материалом. Изделия из ПЭ хорошо поддаются сварке любыми методами: термоконтактным, газовым, с применением присадочного прутка, трением и т.п.


Экология и вторичное использование полиэтилена

В последние годы полиэтилен подвергается серьезному давлению из-за своей якобы не экологичности. На самом деле этот материал – один из самых безопасных. Проблема ПЭ в том, что это основной полимер, применяемый для производства пленок, в том числе тонких, и пакетов из них. Не имея адекватной политики по раздельному сбору мусора, многие низкоразвитые страны занимаются захоронением огромного количества ПЭ отходов, что приводит к попаданию полиэтилена в окружающую среду и водные ресурсы и загрязнению их.


Рис.3. Пакеты для мусора – типичное применение вторичного ПЭ

При этом в случае правильного сбора и сортировки мусора, полиэтиленовые отходы становятся ценным ресурсом и отличным вторичным сырьем. Уже достаточно большое количество предприятий в странах бывшего СССР закупают отходы полимера для переработки во вторсырье, получением гранул и последующим использованием в своем производстве или продажей вторичного ПЭ на рынке. Таким образом загрязнение планеты полиэтиленом должно в скором времени сойти на нет.

Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на         

Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на               

Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий

Этиленоксид - Энциклопедия Mplast

Этиленоксид (окись этилена, оксиран, 1,2-эпоксиэтан) C2H4O — бесцветная жидкость или газ со специфическим запахом, температурой плавления 10,73 °С, температурой замерзания —112,5°С, nD8,4 = 1,360.

Этиленоксид получают прямым окислением этилена на серебряноплатиновом катализаторе при 200—300 °С:или обработкой этилена хлором с получением этиленхлоргидрина и его последующим дегидрохлорированием:Пары этиленоксида крайне токсичны. Предельно допустимая концентрация его в воздухе 10-6 кг/м3 (1 мг/м3). Жидкий этиленоксид в присутствии влаги вызывает сильные ожоги. Смеси этиленоксида с воздухом взрывоопасны в широких концентрационных пределах —от 3 до 100%.

Этиленоксид используется для получения многих химических веществ и полупродуктов, в частности этиленгликолей, этаноламинов, полиэтиленоксидов, блок-сополимеров этиленоксидов и пропиленоксидов и т. д.

Этиленоксид также применяют в фармокологии.


 

Список литературы:
Епиколопян С. Н., Вольфсон С. А. Химия и технология полиформальдегида. М., Химия, 1968. 279 с.
Кузнецов Е. В., Прохорова И. П. Альбом технологических схем производства полимеров и пластмасс на их основе. Изд. 2-е. М., Химия, 1975. 74 с.
Николаев А. Ф., Синтетические полимеры и пластические массы на их основе. Изд. 2-е. М. — Л., Химия, 1966. 768 с.
Справочник по пластическим массам. Изд. 2-е./Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. М., Химия, 1975. т. I. 448 с.
Фурукава Дж., Саегуса Т. Полимеризация альдегидов и окисей. Пер. с англ./Под ред. Н. С. Ениколопяна. М., Мир, 1965. 479 с.
Автор: Коршак В.В.
Источник: Коршак В.В., Технологии пластических масс, 3-е издание, 1985 год
Дата в источнике: 1985 год

Окись этилена — Википедия

Окись этилена

({{{картинка}}})
({{{картинка3D}}})
({{{картинка2}}})
Систематическое
наименование
оксиран
Традиционные названия этиленоксид, 1,2-эпоксиэтан
Хим. формула C2H4O
Состояние газ
Молярная масса 44,0526 г/моль
Плотность (относительно воды[прояснить] при температуре 10 °C для жидкой окиси этилена)[1] 0,8824 г/см³
Энергия ионизации 10,56 ± 0,01 эВ[5]
Температура
 • плавления −111,3[2]
 • кипения 10,7[3] °C
 • вспышки < −18[3] °C
Пределы взрываемости 3 ± 1 об.%[5]
Критическая точка 195,8 °C; 7,19 МПа[3]
Мол. теплоёмк. 48,19[4] Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −51,04[4] кДж/моль
Удельная теплота испарения 25,82[3]
Удельная теплота плавления 5,17[3]
Давление пара 145,8 кПа (при 20 °C)[3]
Показатель преломления 1,35965 (при 7 °C)[4]
Рег. номер CAS 75-21-8
PubChem 6354
Рег. номер EINECS 200-849-9
SMILES
InChI
RTECS KX2450000
ChEBI 27561
ChemSpider 6114
NFPA 704
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
 Медиафайлы на Викискладе

О́кись этиле́на (этиленокси́д, оксира́н, 1,2-эпоксиэтан) — органическое химическое гетероциклическое вещество, химическая формула C2H4O. При нормальных условиях — бесцветный газ с характерным сладковатым запахом. Производное этилена и представляет собой простейший эпоксид — трёхчленный гетероцикл, в кольцевой молекуле которого содержатся один атом кислорода и два атома углерода.

Благодаря особенностям электронной структуры молекулы, окись этилена легко вступает в реакции присоединения с раскрытием гетероцикла и поэтому легко подвергается полимеризации.

Смесь паров вещества с воздухом является чрезвычайно огне- и взрывоопасной.

Окись этилена обладает дезинфицирующими свойствами, то есть, является сильным ядом для большинства известных микроорганизмов даже в газообразном виде, что используется для газовой стерилизации, например, одноразовых медицинских шприцов.

Также является медленно действующим сильным ядом для теплокровных животных и человека, проявляя канцерогенное, мутагенное, раздражающее и наркотическое действие.

Окись этилена является одним из важных веществ в основном органическом синтезе и широко используется для получения многих химических веществ и полупродуктов, в частности этиленгликолей, этаноламинов, простых и сложных гликолевых и полигликолевых эфиров и прочих соединений.

В химической промышленности окись этилена получают прямым окислением этилена в присутствии серебряного катализатора.

Этиленоксид был открыт в 1859 году французским химиком-органиком Шарлем Адольфом Вюрцем действием гидроксида калия на 2-хлорэтанол[6]:

Cl−Ch3Ch3−OH+KOH→(Ch3Ch3)O+KCl+h3O{\displaystyle {\mathsf {Cl\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OH+KOH}}\rightarrow {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+KCl+H_{2}O}}}

Учёный был первым, кто исследовал свойства этого вещества, измерив температуру его кипения[7], а также обнаружил его способность вступать в реакцию c солями металлов и кислотами[8]. Вюрц ошибочно предположил, что окись этилена обладает свойствами органического основания. Это заблуждение продержалось до 1896 года, пока учёные Георг Бредиг и Усов (англ. Usoff) не обнаружили, что этиленоксид не является электролитом[8].

Резкое отличие вещества от простых эфиров и, в частности, склонность его к реакциям присоединения аналогично непредельным соединениям, долгое время было причиной дискуссий химиков вокруг молекулярной структуры окиси этилена. Только в 1893 году была предположена гетероцикличная трёхчленная структура этиленоксида с искажёнными углами по сравнению с другими кислородсодержащими органическими соединениями[8].

Первый способ получения окиси этилена долгое время оставался единственным, несмотря на многочисленные попытки учёных, включая самого Вюрца, синтезировать соединение напрямую из этилена[9]. Только в 1931 году французский химик Теодор Лефорт разработал метод прямого окисления этилена в присутствии серебряного катализатора[10]. Это способ в конце XX века стал основным методом современного промышленного производства окиси этилена.

Строение молекулы окиси этилена

Эпоксидный цикл окиси этилена представляет собой практически правильный треугольник с валентными углами около 60° и значительным угловым напряжением[11], для сравнения в спиртах угол C−O−H составляет около 110°, в простых эфирах угол C−O−С: 120°. Величина этого напряжения оценивается энергией в 105 кДж/моль[12]. Моменты инерции относительно главных осей: IA = 32,921⋅10−40 г·см², IB = 37,926⋅10−40 г·см², IC = 59,510⋅10−40 г·см²[13].

Относительную неустойчивость углерод-кислородных связей в молекуле показывает сравнение энергии разрыва двух связей C−O в окиси этилена с энергией разрыва одной связи C−O в этаноле и диметиловом эфире: они близки по значению — разница составляет 12,7 % и 5,9 % соответственно[14]:

Уравнение реакции ΔHo298, кДж/моль Метод определения
(C2H4)O → C2H4 + O (разрыв двух связей) 354,38 Вычислено, исходя из энтальпий образования атомов
C2H5OH → C2H5 + OH (разрыв одной связи) 405,85 Электронный удар
CH3OCH3 → CH3O + CH3 (разрыв одной связи) 334,72 Вычислено, исходя из энтальпий образования радикалов

Особенности строения молекулы окиси этилена определяют его химическую активность и объясняют лёгкость раскрытия цикла в многочисленных реакциях присоединения (см. раздел «Химические свойства»).

Окись этилена — бесцветный газ (при 25 °C) или подвижная жидкость[15] (при 0 °C) с характерным эфирным сладковатым запахом, ощутимым при концентрации в воздухе свыше 500 частей на миллион[16]. Хорошо растворима в воде, спирте, эфире и многих других органических растворителях[2]. Температура кипения: 10,7 °C; температура плавления: −111,3 °C; плотность жидкой окиси этилена при температуре 10 °C относительно воды при той же температуре: 0,8824.

Основные термодинамические характеристики[4]:

Некоторые физические константы окиси этилена:

Поверхностное натяжение в жидком состоянии на границе с собственным паром[17]:
T, °C σ, мДж/м²
−50,1 35,8
−0,1 27,6
Температура кипения при давлении пара выше 101,3 кПа[18]:
P, МПа P, атм T, °C
0,507 5 57,7
1,013 10 83,6
2,027 20 114,0
Вязкость[19]:
T, °C η, 10−3 Па·с
−49,8 0,577
−38,2 0,488
−21,0 0,394
0,0 0,320
Уравнение зависимости давления пара в интервале от −91 до 10,5 °C[20]:
lg(p [мм рт. ст.]) = 6,251 − 1115,1 / (244,14 + t [°C]).
Дипольный момент при температуре 17—176 °C[21]:
6,26⋅10−30 Кл·м (1,89 Д).

Физические свойства жидкой окиси этилена в температурном диапазоне от −40 до 195,8 °C[9]:

Температура,
°C
Давление пара,
кПа
Энтальпия жидкости,
Дж/г
Энтальпия испарения,
Дж/г
Плотность,
кг/л
Теплоёмкость,
Дж/(кг·К)
Теплопроводность,
Вт/(м·К)
−40 8,35 0 628,6 0,9488 1878 0,20
−20 25,73 38,8 605,4 0,9232 1912 0,18
0 65,82 77,3 581,7 0,8969 1954 0,16
+20 145,8 115,3 557,3 0,8697 2008 0,15
+40 288,4 153,2 532,1 0,8413 2092 0,14
+60 521,2 191,8 505,7 0,8108 2247 0,14
+80 875,4 232,6 477,4 0,7794 2426 0,14
+100 1385,4 277,8 445,5 0,7443 2782 0,13
+120 2088 330,4 407,5 0,7052 3293 н/д[22]
+140 3020 393,5 359,4 0,6609 4225 н/д
+160 4224 469,2 297,1 0,608 н/д н/д
+180 5741 551,2 222,5 0,533 н/д н/д
+195,8 7191 н/д н/д н/д н/д н/д

Физические свойства паров окиси этилена в температурном диапазоне от 298 до 800 К[9]:

Температура, К Энтропия, Дж/(моль·К) Теплота образования, кДж/моль Свободная энергия образования, кДж/моль Вязкость, Па·с Теплопроводность, Вт/(м·К) Теплоёмкость, Дж/(моль·К)
298 242,4 −52,63 −13,10 н/д н/д 48,28
300 242,8 −52,72 −12,84 9,0 0,012 48,53
400 258,7 −56,53 1,05 13,5 0,025 61,71
500 274,0 −59,62 15,82 15,4 0,038 75,44
600 288,8 −62,13 31,13 18,2 0,056 86,27
700 302,8 −64,10 46,86 20,9 0,075 95,31
800 316,0 −65,61 62,80 н/д 0,090 102,9

Благодаря особенностям молекулярной структуры (см. раздел «Строение и параметры молекулы»), окись этилена является весьма реакционноспособным соединением и легко вступает в реакции с различными соединениями с разрывом связи C−O и раскрытием цикла. Для соединения наиболее характерны реакции с нуклеофилами, проходящие по механизму SN2 как в кислой (слабые нуклеофилы: вода, спирты), так и щелочной среде (сильные нуклеофилы: OH, RO, NH3, RNH2, RR’NH и пр.)[12].

Общий вид реакций:

Далее будут рассмотрены наиболее типичные химические реакции с участием окиси этилена.

Присоединение воды и спиртов[править | править код]

Водные растворы окиси этилена довольно устойчивы и могут длительное время существовать без заметного протекания химической реакции, однако добавление небольшого количества кислоты[23] сразу же приводит к образованию этиленгликоля даже при комнатной температуре:

(Ch3Ch3)O+h3O→HO−Ch3Ch3−OH{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+H_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OH}}}

Реакцию можно проводить и в газовой фазе, используя в качестве катализатора соли фосфорной кислоты[24].

Обычно, на практике, реакцию проводят при температуре около 60 °C при большом избытке воды, чтобы исключить реакцию образовавшегося этиленгликоля с этиленоксидом, в результате чего образуются ди- и триэтиленгликоли[25]:

2(Ch3Ch3)O+h3O→HO−Ch3Ch3−O−Ch3Ch3−OH{\displaystyle {\mathsf {2(CH_{2}CH_{2})O+H_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!O\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OH}}}
3(Ch3Ch3)O+h3O→HO−Ch3Ch3−O−Ch3Ch3−O−Ch3Ch3−OH{\displaystyle {\mathsf {3(CH_{2}CH_{2})O+H_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!O\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!O\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OH}}}

Использование щелочных катализаторов может привести к образованию полиэтиленгликоля:

n(Ch3Ch3)O+h3O→HO−(−Ch3Ch3−O−)n−H{\displaystyle {\mathsf {n(CH_{2}CH_{2})O+H_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!(\!-CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!O-\!)_{n}\!\!-\!\!H}}}

Аналогично протекает реакция со спиртами, в результате чего образуются эфиры этиленгликоля (целлозольвы):

(Ch3Ch3)O+C2H5OH→HO−Ch3Ch3−OC2H5{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+C_{2}H_{5}OH}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OC_{2}H_{5}}}}
2(Ch3Ch3)O+C2H5OH→HO−Ch3Ch3−O−Ch3Ch3−OC2H5{\displaystyle {\mathsf {2(CH_{2}CH_{2})O+C_{2}H_{5}OH}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!O\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OC_{2}H_{5}}}}

Реакция с низшими спиртами протекает менее активно, чем с водой, требует более жёстких условий (нагревание до 160 °C, давление до 3 МПа) и присутствия кислотного или щелочного катализатора.

Реакция окиси этилена с высшими жирными спиртами, используемая для получения поверхностно-активных соединений, протекает в присутствии металлического натрия, гидроксида натрия или трифторида бора[24].

Присоединение карбоновых кислот и их производных[править | править код]

При взаимодействии окиси этилена в присутствии катализаторов с карбоновыми кислотами получаются неполные, а с ангидридами кислот — полные эфиры гликолей:

(Ch3Ch3)O+Ch4COOH→HO−Ch3Ch3−OCOCh4{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+CH_{3}COOH}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OCOCH_{3}}}}
(Ch3Ch3)O+(Ch4CO)2O→Ch4COO−Ch3Ch3−OCOCh4{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+(CH_{3}CO)_{2}O}}\rightarrow {\mathsf {CH_{3}COO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!OCOCH_{3}}}}

По аналогии возможно и присоединение амидов кислот:

(Ch3Ch3)O+Ch4CONh3→HO−Ch3Ch3−NHCOCh4{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+CH_{3}CONH_{2}}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!NHCOCH_{3}}}}

Присоединение окиси этилена к высшим карбоновым кислотам производят при повышенной температуре (обычно 140—180 °C) и давлении (0,3—0,5 МПа) в инертной атмосфере в присутствии щелочного катализатора (концентрация: 0,01—2 %) — гидроксида или карбоната натрия (калия)[26]. В качестве нуклеофила в реакции выступает карбоксилат-ион:

RCOOH+OH−→RCOO−+h3O{\displaystyle {\mathsf {RCOOH+OH^{-}}}\rightarrow {\mathsf {RCOO^{-}+H_{2}O}}}
(Ch3Ch3)O+RCOO−→RCOOCh3Ch3O−{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+RCOO^{-}}}\rightarrow {\mathsf {RCOOCH_{2}CH_{2}O^{-}}}}
RCOOCh3Ch3O−+RCOOH→RCOOCh3Ch3OH+RCOO−{\displaystyle {\mathsf {RCOOCH_{2}CH_{2}O^{-}+RCOOH}}\rightarrow {\mathsf {RCOOCH_{2}CH_{2}OH+RCOO^{-}}}}

Присоединение аммиака и аминов[править | править код]

Окись этилена вступает в реакцию с аммиаком[27], образуя смесь моно-, ди- и триэтаноламина:

(Ch3Ch3)O+Nh4→HO−Ch3Ch3−Nh3{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+NH_{3}}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!NH_{2}}}}
2(Ch3Ch3)O+Nh4→(HO−Ch3Ch3)2NH{\displaystyle {\mathsf {2(CH_{2}CH_{2})O+NH_{3}}}\rightarrow {\mathsf {(HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2})_{2}NH}}}
3(Ch3Ch3)O+Nh4→(HO−Ch3Ch3)3N{\displaystyle {\mathsf {3(CH_{2}CH_{2})O+NH_{3}}}\rightarrow {\mathsf {(HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2})_{3}N}}}

Аналогично может протекать реакция и с первичными и вторичными аминами:

(Ch3Ch3)O+RNh3→HO−Ch3Ch3−NHR{\displaystyle {\mathsf {(CH_{2}CH_{2})O+RNH_{2}}}\rightarrow {\mathsf {HO\!\!-\!\!CH_{2}CH_{2}\!\!-\!\!NHR}}}

Диалкиламиноэтанолы могут дальше реагировать с окисью этилена, образуя аминополиэтиленгликоли[9]:

n(Ch3Ch3)O+R2N

Полиэтилен - Энциклопедия wiki.MPlast.by

Маркировка изделий из полиэтилена

Полиэтилен [—СН2—СН2—]n представляет собой карбоцепный полимер алифатического непредельного углеводорода олефинового ряда — этилена. Макромолекулы полиэтилена имеют линейное строение с небольшим числом боковых ответвлений. Молекулярная масса его в зависимости от способа полимеризации колеблется от десятков тысяч до нескольких миллионов.

Полиэтилен — кристаллический полимер. При комнатной температуре степень кристалличности полимера достигает 50—90% (в зависимости от способа получения). Макромолекулы полиэтилена в кристаллических областях имеют конформацию плоского зигзага с периодом идентичности 2,53·10-4 мкм

Формула полиэтилена

Полиэтилен отличается от других термопластов весьма ценным комплексом свойств. Изделия из полиэтилена имеют высокую прочность, стойкость к действию агрессивных сред и радиации, нетоксичность, хорошие диэлектрические свойства. Перерабатывается полиэтилен всеми известными для термопластов методами.

Благодаря доступности сырья, сочетанию ценных свойств со сравнительно низкими затратами на его получение полиэтилен по объему производства занимает среди пластмасс первое место.

Полиэтилен получают радикальной полимеризацией этилена при высоком давлении и ионной полимеризацией при низком или среднем давлении.

В зависимости от способа полимеризации свойства полиэтилена значительно изменяются. Полиэтилен, получаемый при высоком давлении (радикальная полимеризация), характеризуется более низкой температурой плавления и плотностью чем полиэтилен, получаемый ионной полимеризацией. При радикальном механизме полимеризации образуется продукт, содержащий значительное число разветвленных звеньев в цепи, в то время как при ионном механизме полимер имеет линейное строение и высокую степень кристалличности.

Получаемые полимеры несколько различаются и по свойствам, и, как следствие, по режимам переработки в изделия и качеству изделий. Это объясняется особенностями строения полимерной цепи, которое, в свою очередь, зависит от условий протекания полимеризации.


 Краткий исторический очерк

Полимеризацию этилена исследовал А. М. Бутлеров. Низкомолекулярный полимер этилена впервые был синтезирован Густавсоном в России в 1884 г. Однако долгое время удавалось получать только полимеры низкой молекулярной массы (не более 500), представлявшие собой вязкие жидкости и применявшиеся в технике лишь в качестве синтетических смазочных масел.

В 30-х годах 20 века в Англии и Советском Союзе в лабораторных условиях при давлении более 50 МПа и температуре около 180 °С впервые был получен высокомолекулярный твердый полиэтилен.

Промышленный способ получения полиэтилена при высоком давлении был осуществлен в Англии в 1937 г. В 1952 г. Циглером были найдены катализаторы на основе комплекса триэтилалюминия и тетрахлорида титана, которые вызывали полимеризацию этилена с образованием твердого продукта высокой молекулярной массы при низком давлении.

Несколько позже фирма «Филлипс» (США) разработала новый катализатор для полимеризации этилена при среднем давлении на основе оксидов металлов переменной валентности (оксид хрома), нанесенных на алюмосиликат. Полимеризация этилена проводилась при давлении 3,5—7,0 МПа в среде инертного углеводорода (пентана, гексана, октана и др.).

В 1970—75 гг. в Советском Союзе совместно со специалистами ГДР был разработан и внедрен в промышленность новый способ получения полиэтилена при высоком давлении в конденсированной газовой фазе (процесс «Полимир»).

В последние годы разработано несколько высокоэффективных процессов получения полиэтилена в присутствии различных катализаторов. Из этих процессов наиболее интересными являются производство полиэтилена низкого давления в газовой фазе в присутствии катализаторов — органических соединений хрома на силикатном носителе при давлении 2,2 МПа и температуре 85—100°С и производство линейного полиэтилена в газовой фазе в псевдоожиженном слое в присутствии высокоэффективного катализатора на основе соединений хрома при давлении 0,68—2,15 МПа и температуре 100 °С (процесс «Юнипол»). Оба процесса проводятся на одном и том же оборудовании.

В настоящее время в промышленности получили распространение следующие методы производства полиэтилена.

Полимеризация этилена при высоком давлении 150—350 МПа и температуре 200—300 °С в конденсированной газовой фазе в присутствии инициаторов (кислорода, органических пероксидов). Получаемый полиэтилен имеет плотность 916— 930 кг/м3. Такой полиэтилен называется полиэтиленом высокого давления (ПЭВД) или полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП).

Полимеризация этилена при низком давлении 0,2—0,5 МПа и температуре около 80°С в суспензии (в среде органического растворителя) в присутствии металлоорганических катализаторов. Получаемый полиэтилен имеет плотность 959—960 кг/м3. В присутствии хроморганических катализаторов полимеризация этилена проводится при давлении 2,2 МПа и температуре 90— 105°С в газовой фазе (без растворителя). Получаемый полиэтилен имеет плотность 950—966 кг/м3. Такой полиэтилен называется полиэтиленом низкого давления (ПЭНД) или полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП).

Полимеризация этилена при среднем давлении 3—4 МПа и температуре 150 °С в растворе в присутствии катализаторов — оксидов металлов переменной валентности (полиэтилен имеет плотность 960—970 кг/м3). Получаемый полиэтилен называют полиэтиленом среднего давления (ПЭСД) или высокой плотности.


 Свойства полиэтилена

Полиэтилен представляет собой термопластичный полимер плотностью 910—970 кг/м3и температурой размягчения 110—130 °С. Выпускаемый в промышленности разными методами полиэтилен различается по:

  • плотности,
  • молекулярной массе
  • степени кристалличности.
Таблица 1: Различия между ПЭВД и ПЭНД по плотности, молекулярной массе и степени кристалличности
  Полиэтилен низкой плотности (ВД) Полиэтилен высокой плотности (НД и СД)
Плотность, кг/м3 910—930 950—970
Молекулярная масса 80000—500000 80000—800000
Степень кристалличности, % 50—65 75—90

В зависимости от свойств и назначения полиэтилен выпускается различных марок, отличающихся плотностью, показателем текучести расплава, наличием или отсутствием стабилизаторов.

Таблица 2: Основные физико-механических свойства полиэтиленов:
  Полиэтилен низкой плотности (ВД) Полиэтилен высокой плотности (НД и СД)
Разрушающее напряжение, МПа    
при растяжении 9,8—16,7 21,6—32,4
при изгибе   11,8—16,7 19,6-39,2
Относительное удлинение при разрыве, % 500-600 300—800
Модуль упругости при растяжении, МПа 147—245 540—981
Модуль упругости при изгибе, МПа 118—255 636—735
Твердость по Бринеллю, МПа 13,7—24,5 44,2—63,8
Число перегибов пленки на 180 град 3000 1500—2000

При длительном действии статических нагрузок полиэтилен деформируется. Предел длительной прочности для полиэтилена низкой плотности равен 2,45 МПа, для полиэтилена высокой плотности — 4,9 МПа.

Готовые изделия из полиэтилена, находящиеся длительное время в напряженном состоянии, могут растрескиваться. С увеличением молекулярной массы, уменьшением степени кристалличности и полидисперсности стойкость к растрескиванию полиэтилена возрастает.

Таблица 3:Показатели теплофизических свойств полиэтилена:
  Полиэтилен низкой плотности (ВД) Полиэтилен высокой плотности (НД и СД)
Температура плавления, °С  105-108 120—130
Теплостойкость по НИИПП, °С 108-115 120—135
Удельная теплоемкость при 25 °С, кДж/(кг·К) 1,9-2,5 1,9-2,4
Теплопроводность, Вт/(м·К) 0,29 0,42
Термический коэффициент линейного расширения в интервале 0—100 °С, 1/град (2,2-5,5)·10-4 (1-6)·10-4
Термический коэффициент объемного расширения в интервале 50—100 °С, 1/град (6,0-16,0)·10-4 (5-16,5)·10-4
Температура хрупкости (морозостойкость)°С от —80 до —120 от —70 до —150;

С повышением плотности полиэтилена его температура плавления повышается.

Изделия из полиэтилена низкой плотности могут эксплуатироваться при температурах до 60 °С, из полиэтилена высокой плотности — до 100 °С. Полиэтилен становится хрупким только при -70 °С, поэтому изделия из него могут эксплуатироваться в суровых климатических условиях.

Полиэтилен обладает высокой водостойкостью, водопоглощение полиэтилена низкой плотности за 30 сут при 20 °С составляет 0,04%, полиэтилена высокой плотности 0,01—0,04%.

Полиэтилен обладает хорошими диэлектрическими свойствами.

Таблица 4: Электрические показатели свойств полиэтиленов:
  Полиэтилен низкой плотности (ВД) Полиэтилен высокой плотности (НД и СД)
Диэлектрическая проницаемость при 1 МГц 2,2-2,3 2,1-2,4
Тангенс угла диэлектрических потерь при 1 МГц и 20°C (2-3)·10-4 (2-5)·10-4
Удельное электрическое сопротивление    
 поверхностное, Ом <1014 <1014
объемное, Ом·м 1015 1015
Электрическая прочность при переменном токе для образца толщиной 1 мм, кВ/мм  45—60 45—60

 Плотность полиэтилена существенно не влияет на его электрические свойства. Примеси, содержащиеся в полиэтилене высокой плотности, увеличивают диэлектрические потери. Однако небольшие диэлектрические потери позволяют применять его в качестве ценного диэлектрика в широком диапазоне частот и температур.

Устойчивость полиэтилена к агрессивным средам

Полиэтилен не растворяется при комнатной температуре в органических растворителях. При температуре выше 70 °С он набухает и растворяется в хлорированных и ароматических углеводородах.

Полиэтилен стоек к действию концентрированных кислот, щелочей и водных растворов солей. Концентрированная серная и соляная кислоты практически не действуют на полиэтилен.

Азотная кислота и другие сильные окислители разрушают полиэтилен.

Для увеличения стойкости к термоокислительным процессам и атмосферным воздействиям в полимер вводят различные стабилизаторы.


 Переработка и применение полиэтилена

Полиэтилен перерабатывается всеми методами, применяемыми для переработки термопластов: литьем под давлением, экструзией и прессованием. Около половины всего выпускаемого полиэтилена ВД расходуется на производство пленки, используемой в сельском хозяйстве и для упаковки продуктов. Из полиэтилена изготовляют, главным образом, предметы домашнего обихода, игрушки, конструкционные детали, трубы. Он применяется в качестве электроизоляционного материала в радиотехнике и телевидении, в кабельной промышленности, в строительстве, в качестве антикоррозионных покрытий, для пропитки тканей, бумаги, древесины и т. д.

Полиэтилен всех марок является физиологически безвредным, поэтому он широко применяется в медицине, в жилищном строительстве, а также для получения различных бытовых изделий и товаров народного потребления.


 

Список литературы:
Зубакова Л. Б. Твелика А. С, Даванков А. Б. Синтетические ионообменные материалы. М., Химия, 1978. 183 с.
Салдадзе К М., Валова-Копылова В. Д. Комплексообразующие иониты (комплекситы). М., Химия, 1980. 256 с.
Казанцев Е. Я., Пахолков В. С, Кокошко 3. /О., Чупахин О. Я. Ионообменные материалы, их синтез и свойства. Свердловск. Изд. Уральского политехнического института, 1969. 149 с.
Самсонов Г. В., Тростянская Е. Б., Елькин Г. Э. Ионный обмен. Сорбция органических веществ. Л., Наука, 1969. 335 с.
Тулупов П. Е. Стойкость ионообменных материалов. М., Химия, 1984. 240 с.
Полянский Я. Г. Катализ ионитами. М., Химия, 1973. 213 с.
Кассиди Г. Дж.у Кун К А. Окислительно-восстановительные полимеры. М., Химия, 1967. 214 с.
Херниг Р. Хелатообразующие ионообменники. М., Мир, 1971. 279 с.
Тремийон Б. Разделение на ионообменных смолах. М., Мир, 1967. 431 с.
Ласкорин Б. Я., Смирнова Я. М., Гантман М. Я. Ионообменные мембраны и их применение. М., Госатомиздат, 1961. 162 с.
Егоров Е. В., Новиков П. Д. Действие ионизирующих излучений на ионообменные материалы. М., Атомиздат, 1965. 398 с.
Егоров Е. В., Макарова С. Б. Ионный обмен в радиохимии. М., Атомиздат,
Автор: В.В. Коршак, академик
Источник: В.В. Коршак, Технология пластических масс,1985 год
Дата в источнике: 1985 год

Виды линейного полиэтилена. Преимущества гексенового LLDPE

Линейный полиэтилен производится путем сополимеризации этилена и высших α-олефинов с использованием катализаторов. Как правило, этилен сополимеризуют с бутеном (С4), гексеном (С6) или октеном (С8).

Содержание α-олефинов обычно составляет 2,5-3,5%. Плотность линейных полиэтиленов варьирует в пределах 0,915-0,925 г/см3, показатель уменьшается пропорционально росту количества олефиновых цепочек. Сополимеризация этилена с бутеном образует боковые двух-атомные ответвления от основной цепи, с гексеном – четырех-атомные, с октеном – шести-атомные.

Бутеновый и гексеновый LLDPE

Бутеновый LLDPE является наиболее распространенным видом полимера, в том числе и на российской рынке. Технология сополимеризации этилена с бутеном является наиболее ранней разработкой относительно прочих двух, что определяет относительную дешевизну бутенового полиэтилена.

Taisox 3840U M1810HA

Производство гексенового LLDPE освоено позже, такой материл является более технологичным и совершенным по сравнению с бутеновым. LLDPE C6 отличается от своего предшественника более эффективным формированием боковых ответвлений. Длинные ответвления LLDPE C6 (на два атома длиннее, чем у LLDPE C4) формируют эффективные и прочные связи между макромолекулами, в то время как короткие ответвления бутенового полиэтилена не способны создать таких высокопрочных соединений.

Преимущества гексенового LLDPE

Таким образом, для изделий, изготовленных из гексенового LLDPE, характерна отличная стойкость к медленному и быстрому распространению трещин, то есть повышенная прочность и долговечность. Длинные боковые ответвления C6-LLDPE также обуславливают высокий показатель прочности расплава, благодаря чему обеспечивается равномерное распределение полимера при производстве изделия, то есть исключается риск образования разнотолщинности изделия.

Также гексен является более экологичным α-олефином по сравнению с бутеном. Предельно низкая токсичность гексенового LLDPE делает его идеальным материалом для производства изделий для пищевой промышленности.

Области применения
Преимущества
Бочки и тканные мешки для химикатов
Высокая стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды ESCR
Более высокая прочность
Упаковочные и мусорные пакеты
Повышенная прочность на разрыв
Повышенная прочность клеевого слоя
Стрейч-пленки
Повышенная прочность для лучшей стабилизации паллет
Ламинирующие пленки Стойкость к загрязнению
Повышенная прочность на прокол
Высокая стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды ESCR 
Высокопрочные мешки для грузов  Повышенная ударная прочность
Повышенная прочность на разрыв
Повышенная прочность сварного шва 
Крупногабаритные емкости для химических веществ и воды  Высокая стойкость к растрескиванию под воздействием окружающей среды ESCR 
Упаковка для заморозки продуктов  Лучшая функциональность при низких температурах 
Мульчирующие, сенажные, тепличные пленки  Повышенная прочность на прокол
Повышенная прочность на разрыв
Повышенная ударная прочность 

Единственный минус LLDPE C6 – более высокая цена относительно LLDPE С4. Однако этот минус является «условным». Популярность гексенового полиэтилена стремительно растет, как на мировом рынке, так и на российском, благодаря высокой технологичности и экологичности материала.

Так, наибольшая часть переработчиков Европы и США уже отказались от бутенового LLDPE в пользу гексенового. Растущая лояльность переработчиков к C6-LLDPE способствует сокращению ценового разрыва между гексеновым и бутеновым полимерами.

Виды гексенового LLDPE

В зависимости от типа катализатора, применяемого в производстве гексенового LLDPE, выделяют два вида полимера: 
  • типичный (с применением «классических» катализаторов Циглера-Натта) 
  • металлоценовый (с применением металлоценовых катализаторов).

Оба вида С6-LLDPE обладают выше описанными преимуществами, однако использование металлоценовых катализаторов позволяет повысить прочностные характеристики полиэтилена.

LINKOR P605 MARPOL LL6 F801 MARPOL LL6 F803

  Подробнее о металлоценовых полиэтиленах читайте в статье «Виды и преимущества металлоценовых полиэтиленов».

Октеновый полиэтилен

Октеновый полиэтилен является самым высокотехнологичным полимером относительно прочих двух видов. Современный рынок пока плохо «знаком» с октеновым полиэтиленом, особенно в России, что тем не менее не уменьшает его достоинств. 

Как говорилось выше, октеновый полиэтилен характеризуется наиболее длинными боковыми ответвлениями от основной цепи – шести-атомными, что обусловливает наивысшие прочностные и технологические показатели полимера. 

MARPOL LL8 F801

С8-LLDPE является самым дорогостоящим видом линейного полиэтилена из рассматриваемых. Однако высокая цена компенсируется экономичным расходом сырья:  лучшие физико-механические свойства октенового LLDPE позволяют производить из него пленки наименьшей толщины без потери качества конечного изделия.

Компания КОРОС поставляет линейный полиэтилен всех выше описанных видов – бутеновый, гексеновый и октеновый. Мы рекомендуем выбирать LLDPE, исходя из целей и задач, стоящих перед производителем.


Смотрите также