ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Блокты полиметилметакрилат сызбасы

Полимер артыкшылыгы

Полимер материалдар берік бірақ сондада да жеңіл болып .

Сол себепті оны қазір машина ұшақ өндірісінде металдардың орнына қолданады. Жеңілділігінен бөлек полимердің келесі артықшылықтары бар.

Полимердің келесі маңызды қасиеті — олар механикалық берік келеді, әсіресе кеңістіктік құрылымды полимерлер ерекше берік болады. Беріктік қасиет полимерлердің тармақталу дәрежесі мен типіне байланысты. Тіпті молекулааралық байланыстар үлкейген сайын заттың қаттылығы да арта түседі, серпімділік модулі артып, салыстырмалы деформациялығы азаяды. Торлы құрылымды (кеңістіктік) полимердің қасиеттері алмаз тәрізді кристалл заттардың қасиеттеріне жақындайды. Сонымен полимерлердің беріктігіне әсер ететін факторлар қатарына молекулалық массасы, табиғаты, макро-молекулалардың бағдарлануы, құрылымдарының сипаты, тізбектерінің тігілу дәрежесі және т.б. жатады.

Сызықтық құрылымды полимер мен кеңістіктік құрылымды полимерлердің қасиеттеріндегі айырмашылық каучук пен резеңке қасиеттерінен айқын байқалады. Сызықтық құрылымды молекулалардан құралған, вулканизацияланбаған каучук сұйық көмір-сутектерде ериді және механикалық беріктігі онша жоғары болмайды. Ондай каучукты созып тартса, үзіліп кетеді. Ал сызықтық молекулалардың арасы күкірт атомдары арқылы қосылған вулканизацияланған каучук (резеңке) еріткіштерде ерімей, тек ісінеді және бұлар едәуір берік болады

Полимердің электр өткізгіштігі, әдетте, өте нашар. Олардың электрлік қасиетіне оған электр өрісін бергенде көрсететін қасиеттері сияқты диэлектриктер, жартылай өткізгіштер және электр өткізгіштер болып бөлінеді.

Полимерлердің электрлік қасиеттеріне электр өткізгіштік, электрлік беріктілік, диэлектрлік шығын, диэлектрлік өтімділік, электр-реттік эффект, термополюссіздену жатады. Осындай қасиеттеріне байланысты полимер материалдар техниканың маңызды салаларында қолданылады

Полимерлердің жылу өткізгіштігі нашар. Жылуөткізгіштік дегеніміз — жылудың полимердің жылырақ бөлігінен суығырақ жеріне тасымалдануынан температураның теңесу процесі.

Полимерлердің қолдану аясын кеңейте түсуге мүмкіндік беретін қасиеттерінің қатарына жеңілдігін, химиялық тұрақтылығын, әсемдігін және т.б. жатқызуға болады.

Қазіргі кезеңде жобаланған қасиеттері бар синтездік полимер материалдар алу үшін ғылыми негізделген өңдеу тәсілдері қажет, яғни полимерлердің беріктігін арттыратын, морттығын төмендететін, созылғыштығын жоғарылататын молекуланың қолайлы құрылымын қалыптастыру тәсілдері қажет. Полимерлердің қызмет ету мерзімін арттыру үшін оларға жылу төзімділігін, динамикалық беріктігін және т.б. негізгі қасиеттерін арттыратын арнайы қоспалар қосады.

Полимер кемшілігі:

Ыстыққа тұрақсыз. Полимер жоғары градустарда өз формасын жоғалтып жоғарыэластикалық күйден тұтқыраққыш күйге өте бастайды. Осы қасиеті үшін полимерлер қолдану аясы кішірейеді. Бірақ әртүрлі қоспалар қосып балқу температурасын арттырса болады.

Полимердің қартаюы-полимер деструкциясы полимерді сақтағанда эксплуатацияда және тасымалдағанда сыртқы факторлардан жүре бастайды. Негізгі әсер ететін ол күн саулесі. Күн сәулесінен полимерде байланыстар саны азайып, полимер беріктілігі төмендейді. Сол себепті полимерлерді күн тура түсетін жерде сақтамау қажет. Сонымен бірге қартаю ауадағы оттектен және кейбір полимерлерде судан да пайда болуы мүмкін.

13. Полимерлі материалдардың қолдану салаларына мысал келтіріңіз.

Полимерлі материалдарды жай органикалық қосылыстар – мономерлерлен өндіреді, ал оларды қазба көмірлер, мұнай, газ, ауа және әк сияқты кең таралған және арзан шикізаттардан алуға болады.өзіндік құнының арзан болуына, дайын өнім өндірісінде еңбек күшінің үнемделуіне және оларды қолданудың тиімділігіне байланысты халық шаруашылығының барлық салалары ПМ тұтынушылары болып табылады.жалпы машина жасау (құрылымның үлкен габаритті элементтері, түтіктер, құбырлар, подшипниктер, тежегіштер, электроизоляциялық детальдар);

авиажасау (ұшу қондырғыларының күштік элементтері, жылуқорғағыш жабқыштар, жанармай бактары, шынылану элементтері, дыбыс- және жылусіңіретін панельдер, амортизаторлар, шиналар, тігіс герметиктері, желімдер мен бояу-сыр материалдар);

автомобильжасау (кузовтар мен кабиналар, дыбыс- және жылуизоляциялайтын және декоративті детальдар, шынылану және жарықтандырғыш детальдар, шиналар, жанармай беру жүйесіндегі және тежегіш жүйесіндегі сіңіретін панельдер );

электротехника мен радиотехника (электр машиналарын, аппараттар мен кабельдік бұйымдарды, соынмен бірге электрдвигательдер мен генераторларды, трансформаторларды, коммуникациялық аппаратураларды, конденсаторларды, жартылайөткізгіштерді, микросхемаларды құюға арналған компаундтар, желімдер);

теміржолтранспорты (вагонларлың конструкциялық элементтері, фрикциялық, амортизациялық детальдар, орындықтардың толтырғыштары мен сыртқы пішіні, рельстердің шпалдармен жалғаштырғыштар, светофорлар және т.б.);

кеме жасау (кеменің жалпы корпусын және жекеленген кеме конструкцияларын, жылу-, дыбыс- және виброизоляциялауға арналған нығайтқыш детальдар, герметиктер, желімдер, тайғанауға қарсы жабқыштар, лак-бояу материалдар);

құрылыс (ғимараттардың конструкциялық элементтері, санитарлық-техникалық жабдықтары, қабырға панельдері және есік және терезе жақтаулары, құбырлар, жылу- және дыбысизоляциялайтын материалдар);

ауыл және су шаруашылығы (егін егуге арналған қондырғылардың элементтері мен үлдірлер, тұқым себуге арналған суда еритін үлдірлер, коррозия мен ылғалдың аккумуляциялануынан қорғайтын топырақ түзгіштер, орағыш материалдар, сумен қамтамасыз етуге арналған құбырлар және т.б.);

тамақ өнеркәсібі (конструкциялық материалдар және тамақ өндіруге арналған машиналардың жабқыштары, ыдысорауға арналған материалдар, консерві лактары және эмальдар, сүтті өңдеуге арналған иониттер);

медицина (медициналық техникалық бұйымдар, биоинертті және биоассимиляцияланатын полимерлер, жасанды қанайналдыру аппараттарының функциональді тораптары, қан- және плазмаалмастырғыштар, дәрілік препараттар мен полимерлі дәрілік заттардың әрекетін пролонгациялайтындар және т.б.);

ПМ ендіру халық шаруашылығының дәстүрлі салаларының күйіне тек қана оң әсер етіп қана қоймай, ол техника мен технологиялардың дамуында сапалы серпін берді, қазіргі заманғы машинажасауда, ракета және атом өндірісінде, самолетжасауда, тевидениеде, радиоэлектроникада, қалпына келтіру хирургиясы мен жалпы медицинада техникалық прогрессті анықтап берді.

14. Полиолефиндердің физика-химиялық және диэлектрлік қасиеттерін төмендететін, яғни, полимерді «ескіртетін» факторларды анықтаңыз.

Полиэтиленнің ескіруіне әсер ететін негізгі факторлар ультрақызғылт сәулелер,ауадағы оттек,сулар,озондар және радиоактивті сәулелену. Полиэтиленнің ескіруі оны өңдеу кезінде басталады.Пэ-нің ескіру процесі жоғары және төменгі қысымда бір механизм бойынша өтеді,біракта деструкция және тотығу жылдамдығы екеуіндеде әр турлі болады. Полиэтилен ескіруі кезінде қаттылығы жоғарылап,беріктігі төмендейді,диэлектрлік қасиеті нашарлайды,материал тусін,жылтыр қасиетін жоғалтады.Пэ ескіру процесінің тағы бір көрсеткіші ол эластика лық қасиет жоғалту,нәзіктілік пайда болуы болып табылады. Ауадағы оттектің,температураның,ультрақызғылт сәуленің әсерінен пэ-нің ескіру процесі күшейе түседі,соған байланысты оның физика химиялық және электрлік касиеті,химиялық құрамы мен қүрылысы нашарлайды. Пэ-нің ескіру процесін біраз тоқтату үшін экспериментальды зерттеулер казіргі уақытта жүргізілуде.

Полимерді ескіруден сақтау үшін 3 әдіс қолданылады: Активті, пассивті, комбинирленген. Активті әдіс ескіруге әсер ететін факторларды азайтады. Пассивті әдіс қосқыш стабилзаторлар, антиоксиданттар, бос радикалдар көмегімен полимердің тұрақтылығын арттыруға бағытталған. Полимердің негізгі материалынан бөлек ьұрақты, қорғаныштық қабаттар қолданады. Қарапайым тұрақтандырғыштарға темір оксиді, көміртек, никельді комплексті қосылыстар жатады. Антиоксиданттар ретінде, бұзылуды болдырмайтын, меркаптандар, сульфиды, тиофосфаттар жатады.

15. Этиленнің полимерленуіне температураны 70-80 С-қа жоғарылытудың әсерін түсіндіріңіз.

Жоғары қысымда этиленнің полимерленуі.

Полиэтиленді 100—350 МПа қысым 190 - 300 °С оттегі немесе тотықтар қатысында этиленің полимерленуімен алады. Этилен полимерленуі радикалды механизм бойынша жүреді.

Жоғары қысымда этиленнің полимерленуі араластырғышпен жабдықталған автоклавта жүргуі де мүмкін. Технологиялық схемасы жоғарыда қарастырылған өндіріске сәйкес, бірақ реактордың құрылысы өзгеше. Реактор - винтті араластырғышпен және суытқыш қоршамамен жабдықталған вертикалді автоклав. Полимерленуді иницирлеу үшін 0,2—0,5% (об.) мөлшерінде тотықтар қолданылады. Этилен реакторға 35— 40 °С енгізіледі, реакция температурасы 180—280°С, қысым 100—300 МПа. Этилен конверсиясы 14—16%.

2. Этиленнің төмен қысымда полимерленуі Циглер — Натта қатысында жүреді. Бұл катализаторлар алюминийалкилдер немесе алюминийалкилгалогенидтердің (үшэтилалюминий немесе диэтилалюминийхлориді) үш- немесе төртхлорлы титанмен әрекеттесу өнімдері болып табылады. Практикада жиірек төртхлорлы титан— диэтилалюминийхлориді жүйесін қолданады.

Төмен қысымда этиленнің полимерленуі анионно-координациялық механизм бойынша жүреді. Төртхлорлы және диэтилалюминийхлоридінің қатынасы 1:1 ден до 2:1 дейін өзгереді. Төртхлорлы титанның мөлшері жоғарлаған сайын полимерлену жылдамдығы өседі, полимер шығымы жоғарлайды, бірақ оның молекулалық массасы төмендейді.

Төмен қысымда полиэтилен өндіру процесі азот атмосферасында жүреді, себебі катализаторлық комплекс ылғал немесе ауа оттегі қатысында жеңіл ыдырайды. Негізгі аппарат—полимеризатор. Ол көлемі 40 м3 қышқылға тұрақты болаттан жасалған вертикальды цилиндр болып табылады. Төменгі жағында барботер орналасқан. Аппарат өнімділігі 55—60 кг/(м3-ч).

3. Орташа қысымда этиленнің полимерленуі ерітіндіде (бензин, циклогексан, ксилол және т.б.) катализатор қатысында жүреді. Катализатор ретінде алюмосиликатка енгізілген ауыспалы валентті металдар (хром, ванадий, молибден) қолданады. Кең тараған хромтотықты катализаторлар.

Орташа қысымда жүретін технологиялық процесс келесі негізгі операциялардан тұрады: 1. Шикізатты және катализаторды дайындау, 2. Этилен полимерленуі, 3. Катализаторды бөлу және оны регенерациялау, 4. Полиэтилен ерітіндісін концентрлеу, 5. Полиэтиленді ерітіндіден бөлу және оны түйіршіктеу, 6. Еріткіш регенерациясы.

Этилен таза болу керек, себебі сутек, оттегі, көміртек оксидтері сияқты қоспалар каталитикалық у болып табылады.

16. Төмен тығыздықты полиэтилен.

Төмен қысымда этиленнің үздіксіз полимерлену процессін схема бойынша (2 сурет) жүргізеді.

Төмен қысымда полиэтилен өндіру процесі азот атмосферасында жүреді, себебі катализаторлық комплекс ылғал немесе ауа оттегі қатысында жеңіл ыдырайды. Негізгі аппарат—полимеризатор. Ол көлемі 40 м³ қышқылға тұрақты болаттан жасалған вертикальды цилиндр болып табылады. Төменгі жағында барботер орналасқан. Аппарат өнімділігі 55—60 кг/(м³-ч).

Бұдан басқа пероксидтерді, гидропероксидтерді және азоқосылыстарды қолдануға болады. Этиленді массада немесе ерітіндіде полимерлейді. Еріткіш ретінде бензол, хлорбензол, т.б. органикалық еріткіштер қолданылады. Реакция шарттары бойынша мономер мен полимерді еріткіште еритіндей етіп таңдайды, яғни жүйе гомогенді болуы керек.

Төменгі тығыздықта полиэтилен 110-125°C балқиды және кристалдану дәрежесі 40% шамасында, ал тығыздығы 0,91-0,92

г/см³ . Төменгі тығыздықты полиэтилен бөлме температурасы жиі қолданылатын еріткіштерде, бірақ температура өскенде оның ерігіштігі артып, бірқатар еріткіштерде ериді. Бұл үшін төрт хлорлы көміртек, толуол, декамен және трихлорэтиленді қолданған тиімді. Полимер ертіндісін бөлме температурасына дейін салқындатқанда полиэтилен түседі. Төменгі тығыздықта полиэтилен негізінен тармақталған макромолекуладан тұрады.

17. Жоғары тығыздықты полиэтиленді (ЖТПЭ) өндірісте алу жағдайларының (температура, қысым, катализатор) түзілетін полимердің физика-химиялық қасиеттеріне әсерін болжаңыз.

Жоғары тығыздықты полиэтилен алу үшін этиленді радикалды механизм арқылы 180-300С аралығында және де 150-300МПа қысымда жүргізеді. Процесс инициатор ретінде молекулярлы оттегі немесе ди-трет-бутилтотығының қатысанда жүреді. Химиялық реакциясы: Бұл реакцияда аралық оттекті тотық қосылысының түзілуімен өтеді.

Түзілген радикалдар этиленді полимеризация реакциясын иницирлейді:

Этиленнің полиэтиленге айналу конверсиясы және де полимерді алу қасиеттері физикалық қасиеттер: температура, қысым, инициатор концентрациясы және де полимеризация процессі өтетін уақытқа да байланысты болады. Яғни:

Температура 180-300С

Қысым: 150-300МПа

Инициатор концентрациясы: оттегі 0,003% және т.б.

Кристалдану дәрежесі: 50-60%

Тығыздығы: 913-929 кг/м3

Созылу кезіндегі беріктігі: 12-16 МПа

Майсыу кезіндегі беріктілік модулі: 150-200МПа

Брииелль бойынша тығыздығы: 14-25МПа

Осы әдіспен алынған полиэтиленнің орташа молекулалық массасы: 80 000-500 000

2 сурет. Төмен қысымда этилен полимерленуінің технологиялық схемасы: 1 – араластырғыш, 2-сұйылту аппараты, 3-аралық сыйымдылық (емкость), 4-полимеризатор, 5-скруббер, 6,8,10 – центрифугалар, 7-ыдырату аппараты, 9-шаю аппараты, 11-кептіргіш, 12-экструдер-гранулятор
Төмен қысымда полиэтилен өндіру процесі азот атмосферасында жүреді, себебі катализаторлық комплекс ылғал немесе ауа оттегі қатысында жеңіл ыдырайды. Негізгі аппарат—полимеризатор. Ол көлемі 40 м³ қышқылға тұрақты болаттан жасалған вертикальды цилиндр болып табылады. Төменгі жағында барботер орналасқан. Аппарат өнімділігі 55—60 кг/(м³-ч).

18. Соққыға төзімді полистиролды алу жолдарын талқылаңыз. Қажетті реакция теңдеулерін жазыңыз

Өндірісте соққыға төзімді полистирол келесі жолдармен алады:

1) Стиролдың каучукке сополимерленуі арқылы;

2) Латексті әдіспен (УПС);

3) Механикалық (УПК).

Стиролдың каучукке сополимерленуі

Сополимерленуі кезінде түзілген инициатор (бензол пероксиді) радикалы каучуктың макромолекуласымен әрекеттеседі. Бұл жағдайда -орналасуындағы сутек атомының қос байланысты макромолекулаға бөлініп жаңа радикалдың түзілуі жүреді. Осылай стиролдың каучукке қосылуы жүреді.

-CH₂-CH=CH-CH₂- + R -CH₂-CH=CH-CH- + nH₂C=CH(C₆H₅) -CH₂-CH=CH- CH₂

Соққыға төзімді полистирол (УПС СТС) – стиролды бутадиен немесе бутадиен-стиролды каучукпен жалғанған сополимерлеудің өнімі.

Полимерлеу процесін пероксидті инициаторлар мен регуляторлардың қатысында жүргізеді. ММ=70÷100 мың. Бұл кезде стиролдың гомополимерленуі және стиролдың каучукпен сополимерленуі бір уақытта жүреді. Сополимердің үлесі 15% шамасында.

Соққыға төзімді полистиролдың маркалық ассортименті алыну әдісіне және қолданылу саласына байланысты анықталады. Полимерлеуді массада жүргізгенде – УПМ, суспензиялық полимерлеуде – УПС, компоненттерді механикалық араластырғанда (компаундтағанда) – УПК. Соққыға төзімділігіне байланысты маркалар соққыға төзімділі жоғары немесе соққыға төзімділігі төмен, бірақ мөлдірлігі жоғары болып ажыратылады.

Соққыға төзімді полистирол тұрақтандырылған ақ түйіршіктер түрінде өндіріледі. Төрттаңбалы номердің алдыңғы екі цифрлары тұтқырлықтың (кДж/м²) мәніне тура келеді, ал соңғы сан – қалдық мономердің мөлшері (%).

Бұл материалды қатты полистиролдың матрицасынан тұратын (ММ=70÷100 мың), көлемдері 1-5 мкм каучуктердің бөлшектерін құрайтын, жалғанған сополимердің жұқа қабығымен қоршалған композициялық деп атауға болады. Полистирол матрицасының молекулалық массасының төмен шамасына қарамастан, құрамында каучуктың болуына байланысты соққыға төзімді полистиролдың тұтқырлығы жалпы қолдануға арналған ПС-тің тұтқырлығына жақын.

Каучукті ендіру УПС-тың қатаңдығын, беріктілігін және қаттылығын төмендетеді. Жылуғатөзімділік 20-25°С-ға төмендейді. Электроизоляциялық сипаттамалар өзгереді. Каучук бөлшектерінің болуы соққыға берік полстиролдың мөлдірлігін төмендетеді. Радио-, электро- және приборжасауда, негізінен қомақты корпусты детальдарды, техникалық бұйымдар мен фурнитураларды жасауға, біррет қолдануға арналған таралар мен ыдыстарды жасауда кеңінен қолданылады.

Негізгі өңдеу әдістері – қысыммен құю, бетті экструзиялап, әрі қарай пневмо- немесе вакуум-қалыптау.

19) Көбікті полистиролды қасиеттеріне әсер ететін параметрлерді анықтаңыз. Көбіктендіргіштер ретінде қолданылатын қосылыстарды айтыңыз.

Көбікті полистиролдың құрылысы қатып қалған көбік сияқты. Көбікті полистирол агрессивтік ортаның әсеріне тұрақты, шірімейді, кеміргіштер құртпайды. Көбікті полистиролдың мықтылық қасиеттері құрылысының кеуектілігіне байланысты. Оның негізгі кемшілігі ішінде изопентан болғандықтан өте жанғыш келеді. Антипирендер қосу арқылы жанғыштығын төмендетеді. Механикалық қасиеттері оның тығыздығымен анықталады: тығыздығы жоғары болған сайын оның беріктілігі жоғары, суды сіңіруі төмен болады. Көбікті полистирол суды сіңіріп алады. Пластмассаға судың енуі жылына 0,25 мм-ді құрайды. Сондықтан да көбікті полистиролдың суды сіңіруі құрылысының ерекшелігіне, тығыздығына, жасау технологиясына байланысты. Көбікті полистиролдың еріткіштерге тұрақтылығы төмен болып келеді. Ол бастапқы стиролда, ароматты көмірсутектерде, күрделі эфирлерде, ацетонда, күкіртсутекте жақсы ериді және спирттерде, алифатты көмірсутектерде, жай эфирлерде ерімейді. Көбікті полистиролдың тығыздығы жоғары емес 0,015-0,5 г/см3. Осыған қарамастан көбікті полистирол жоғары беріктілікке, сығылуға және иілуге ие. Көбікті полистиролдың дұрыс эксплуатациясы жүрген жағдайда олардың физикалық қасиеттері көп уақытқа дейін сақталады. Көбікті полистиролды зерттеу барысында олар көп уақытқа дейін механикалық және физикалық қасиеттерін сақтайтыны анықтылған. Кейбір органикалық заттар ылғал мен ауаның әсерінен бұзылуы мүмкін. Көбікті полистирол мұндай әсерлерден бұзылмайды.

Көбіктендіргіш агент ретінде қолданылатын заттар:

жеңіл қайнайтын көмірсутектер : пентан, изопентан, дихлорметан, петролейнді эфир;

газ түзуші қосылыстар: диаминобензол, аммоний нитраты, азобисизобутиронитрил.

20. Полимерлі материалдар өндірістерінің дамуына шолу жасаңыз. Сол кезеңдердегі тарихи оқиғалармен байланысын тағайындаңыз.

А.М.Бутлеров формальдегидті ашып және оның негізгі физика-химиялық касиеттерін зерттеу аркылы, қазіргі заманғы химия мен техникада үлкен мәнге ие жоғары молекулалық қосылыстар саласына жол ашты. Барлық полимерлі материалдар негізгі полимерлер болып табылатын күрделі жүйелер немесе әртүрлі әдістермен өңделген полимерлер. Сондықтан да полимерлі материалдар тарихы полимерлердің тарихымен бipre дамыған. Ол XIX г. Екінші жартысынан басталады. Оны екі кезеңге бөлуге болады.

1 кезең (1839-1900 ж.ж.).табиғи полимерлер – табиғи каучукті,
акуыздық (белоктік) заттарды қолданумен сипатталады. Осы жылдардағы ipi ғылыми жетістіктер – ыстық және суық әдіспен каучукті вулкандау, эбониттті синтездеу, оқ дәрі жасау, түрлендірілген казеин – галолитті жасау (1897) болып табылады. 1884 ж. целлюлозаның негізінде жасанды химиялық талшықтар: нитрожібек (Г.Шардане), вискоза, мыс-аммиакты талшықтар өндірісі ашылды. Осы кезеңде Бутлеров A.M. изобутиленнің синтезі мен полимерленуін, А.Е.Фаворский каныкпаған көмірсуларының полимерлену механизмін (1891), Ф.Гофман мен К.Гарриес метилкаучукты (1909) синтездеуді зерттеп, синтетикалық каучукты алу жолдарын зерттеді.

Полимерлердің химиясы мен технологиясының дамуының екінші кезеңі 1902 ж. басталды. Бұл кезеңде табиғи полимерлерді түрлендіру реакциясымен қатар оларды мономерлерден синтездеу дамыды. Кажетті касиеттерге ие, яғни ПМ жаңа түрлерін жобалауға үлкен кадамдар жасалды. 2-кезең теориялық және қолданбалы органикалық химияның мономерлерді синтездеу және олардың полимерлеу мен поликонденсациялауда үлкен жетістіктерге жетуіне байланысты. Бұған А.В.Лебедевтің бутадиенді полимерлеу (1908-1912), Остромысленскийдің каучукті синтездеу (1911-1917), Бызов Б.В. каучук пен резинаның химиясы мен технологиясындағы (1913-1915), Л.Бэкеленд пен Г.Петровтың (1906) фенолформальдегидті полимерлерді синтездеу жұмыстары жатады.

ХХ г. Соңында полимерлер мен полимерлі материалдар өндірісіхалык шаруашылығының жеке әріжетекші саласы болып калыптасты. Әpi карай ПМ өндірісі үш негізгі бағытпен: пластикалық массалар өндірісі,химиялық талшықтар өндірісі және жасанды каучуктер өндірісі дамыды.

21. Төмен тығыздықты полиэтилен (ТТПЭ) мен жоғары тығыздықты полиэтилен (ЖТПЭ) өндірісте алу жағдайларын салыстырыңыз.

Полиэтилен — қалын қабатта ақ түсті, ал жұқа қабатта түссіз және мөлдір қатты материал. Аморфты фазаның шыналану температурасы төмен болғандықтан (80 °С жуық) полимердің аязға тұрақтылығын жоғарлатады.

Өндірісте полиэтиленді келесі жолдармен алады:

а) этиленнің жоғары қысымда полимерленуі (төмен тығыздықты полиэтилен),

б) этиленнің төмен қысымда полимерленуі (жоғары тығыздықты полиэтилен),

в) этиленнің орташа полимерленуі (жоғары тығыздықты полиэтилен).

Жоғары қысымда этиленнің полимерленуі.
Полиэтиленді 100—350 МПа қысым 190 - 300 °С оттегі немесе тотықтар қатысында этиленің полимерленуімен алады. Этилен полимерленуі радикалды механизм бойынша жүреді. Жоғары қысымды полиэтилен – бұл молекулалық массасы 30 000 полимер. Кристалдану дәрежесі жоғары - 60% жуық. Температура жоғарлаған сайын кристалдану дәрежесі төмендеп, 115°С полиэтилен аморфты полимерге айналады.
Полиэтилен макромолекулалары —СН2—СН2— буындарынан тұратын тізбектер. Тізбектердің соңында біраз —СН3 топтары және бұйір тармақтары (этил, пропил, бутил және т.б.) болуы мүмкін. 1000 көміртек атомдарына 20—30 СН3-топ келуі мүмкін. Ұзын тармақтар негізгі тізбекке паралель орналасқан және полимердің кристалдануына бөгет болмайды, ал қысқа тармақтар кристалдану дәрежесін төмендетеді.

Этиленнің төмен қысымда полимерленуі Циглер — Натта қатысында жүреді. Бұл катализаторлар алюминийалкилдер немесе алюминийалкилгалогенидтердің (үшэтилалюминий немесе диэтилалюминийхлориді) үш- немесе төртхлорлы титанмен әрекеттесу өнімдері болып табылады. Практикада жиірек төртхлорлы титан— диэтилалюминийхлориді жүйесін қолданады.
Төмен қысымда этиленнің полимерленуі анионно-координациялық механизм бойынша жүреді. Төртхлорлы және диэтилалюминийхлоридінің қатынасы 1:1 ден до 2:1 дейін өзгереді. Төртхлорлы титанның мөлшері жоғарлаған сайын полимерлену жылдамдығы өседі, полимер шығымы жоғарлайды, бірақ оның молекулалық массасы төмендейді. Төмен және орташа қысымды полиэтиленнің құрылымы төмен тармақталуымен ерекшеленеді, сондықтан олардың кристалдану дәрежелері жоғары (75—90%). Сондықтан төмен және орташа қысымды полиэтиленнің тығыздығы, тұрақтылығы, жылуға төзімділігі жоғары. Олардың молекулалық массалары да жоғары —80000—500 000 болады. Сонымен қатар орташа және төмен қысымды полиэтилендер органикалық еріткіштер мен қышқылдар әсеріне тұрақты және олардың газ өтімділігі төмен. Кемшіліктері: 1. Бұйымдарға өндеу қиынға түседі, 2. Эластиктігі төмен. Олардың өндеу температуралары 30 °С жоғары. Диэлектрлік қасиеттерінің айырмашылығы төмен.

Полиэтилен қасиеттері: 1. Жоғары диэлектрлік қасиеттері, сондықтан жоғарыжиілікті диэлектрик ретінде қолданады.
2. Полиэтилен суға және су буына тұрақты. Қалыпты температурада минералды қышқылдар (тұз, күкірт және фторсутек), сілтілер, көптеген ерітікіштер әсеріне тұрақты. Ароматты және хлорланған көмірсутектерде 70—80 °С температурада ериді.
3. Ауада ұзақ уақыт қыздырғанда полиэтилен баяу тотығады. Мұнда оның жартылай деструкциясы және жартылай тігілуі жүреді, бұл балқыманың тұтқырлығын жоғарлатады және полимерді бұйымдарға өндеу процестерін қиындатады. Тотығуды алдын ала алу үшін полиэтиленге стабилизаторларды, мысалы ароматты аминдерді (0,1%) енгізеді. Полимердің техникалық қасиеттері өзгермейді. Ескіруді техникалық көміртектің 2—3% енгізуі де төмендетеді.

22. Этиленнің полимерлену жылдамдығы мен алынатын жоғары тығыздықтағы полиэтиленнің қасиеттеріне әсер ететін параметрлерді анықтаңыз?

Полиэтилен-Термопластикалық,кристалды құрылым,Химиялық тұрақты, Иісі жоқ, дәмі жоқ,Жоғары диэлектрлік қасиет көрсететін қосылыс.Қасиеттері:

1.Жоғары диэлектрлік қасиеттері,сондықтан жоғары жиілікті диэлектрик ретінде қолданады.

2.Полиэтилен суға және су буына тұрақты.Қалыпты температурада минералды қышқылдар(тұз, күкірт және фторсутек),сілтілер,көптеген ерітікіштер әсеріне тұрақты. Ароматты және хлорланған көмірсутектерде 70—80°С температурада ериді.

3.Ауада ұзақ уақыт қыздырғанда полиэтилен баяу тотығады.Мұнда оның жартылай деструкциясы және жартылай тігілуі жүреді,бұл балқыманың тұтқырлығын жоғарлатады және полимерді бұйымдарға өндеу процестерін қиындатады.Тотығуды алдын ала алу үшін полиэтиленге стабилизаторларды, мысалы ароматты аминдерді(0,1%) енгізеді.Полимердің техникалық қасиеттері өзгермейді.Ескіруді техникалық көміртектің 2-3% енгізуі де төмендетеді.

Полиэтилен өндірісінің негізгі шикізаты -Этилен СН2=CH2.

Ыдырау реакциялары:

3C2H4=>2CH4 + C2H2 + Q

C2H4=>H2 + C2H2 + Q (127,37кДж/моль)

C2H4=>2C + 2H2 + Q (46,51кДж/моль)

Жоғары тығыздықты полиэтиленнің қасиеттеріне әсер ететін негізгі параметрлерлеріне-температура,қысым, тығыздығы және т.б.

Төмен қысымды полиэтилен(ТҚПЭ) немесе Жоғары тығыздықты полиэтилен (ЖТПЭ) келесі шарттар бойынша түзіледі:T=120 – 150°C;P=0,1 – 2 МПа дейін;

катализатор қатысында (Циглер – Натта катализаторы, мысалы, TiCl4 қоспасы және AlR3);

Суспензиядағы полимеризация ионды – координациялы механизм бойынша жүреді. Осы әдіспен алынған полиэтиленнің орташа молекулалық массасы 80 000 – 300 000, кристалдану дәрежесі 75 – 85%.

Төмен және орташа қысымды полиэтиленнің құрылымы төмен тармақталуымен ерекшеленеді, сондықтан олардың кристалдану дәрежелері жоғары (75-90%).Сондықтан төмен және орташа қысымды полиэтиленнің тығыздығы,тұрақтылығы, жылуға төзімділігі жоғары.Олардың молекулалық массалары да жоғары -80000-500 000 болады.Сонымен қатар орташа және төмен қысымды полиэтилендер органикалық еріткіштер мен қышқылдар әсеріне тұрақты және олардың газ өтімділігі төмен. Кемшіліктері: 1. Бұйымдарға өндеу қиынға түседі, 2. Эластиктігі төмен. Олардың өндеу температуралары 30 °С жоғары. Диэлектрлік қасиеттерінің айырмашылығы төмен.

Полиэтилен — қалын қабатта ақ түсті, ал жұқа қабатта түссіз және мөлдір қатты материал. Аморфты фазаныңшыналану температурасы төмен болғандықтан (80 °С жуық) полимердің аязға тұрақтылығын жоғарлатады

23.Жоғары қысымда полиэтиленді өндірудің технологиялық процесінің негізгі сатыларын бағалаңыз (1-технологиялық сызба-нұсқа).

Жоғары қысымды полиэтиленді өндіру процесі негізгі келесі сатылардан тұрады: этиленнің инициатормен және кері газбен араласуы, этиленнің сығылуы, этиленнің полимерленуі, полиэтиленнен реакцияласпаған этиленнің бөлінуі, полиэтиленнің түйіршіктенуі және шығарылуы.

Тазалығы 99,9% дан кем емес этилен (1) коллектордан 0,8-1,2 мПа қысыммен шығып, төмен қысымды бөлгіштен (8) шыққан кері этиленмен бірігіп, (2) төмен қысымды этиленнің араластырғышына келіп түседі. Бұнда этилен инициатор- оттекпен (0,002-0,006%) араласып, бірінші каскадтың компрессорына (3) келіп түседі. Жоғары қысымды араластырғыштан (4) 25-30 МПа қысымға дейін сығылғын этиленмен кері этилен араласып, 40-45°С температурамен екінші каскадтың компрессорына (5) бағытталады. 70-75°С температурада, 150-300 МПа қысымға дейін сығылған этилен түтікшелі реакторға (6) келіп түседі. Реакторда этилен бөлігінің (10-12%) полимерленуі 180-280°С-та жүреді. Балқыған полиэтилен және этилен қоспасы 260-280°С температурамен (7) жоғары қысым араластырғыша келеді, мұнда кысымды 25 МПа дейін төмендетеді. Осыдан реакцияласпаған этилен бөлігі полиэтиленнен бөлініп, (11)циклон арқылы салқындатқыш (12) және фильтр (13) ден өтіп жаңа этиленмен араласады.

Полиэтилен балқыған күйде (7) бөлгіштің төменгі бөлігінен (8) төменгі қысымды бөлгішке түседі, мұнда қысым 0,13-0,18 МПа дейін төмендейді. Әрекеттесуге түспеген этилен (14) циклоннан,салқындатқыш (15), фильтр (16) және 0,8-1,2 МПа қысымға дейін сығатын компрессормен (17) қайтадан циклге түседі. Балқыған полиэтилен (9) гранулдаушы-экструдерге түсіп, түйіршік түрінде, сумен салқындап және кептіріліп өндіріске жіберіледі. Әрі қарай полиэтиленді өңдеу қосымша қосындылар қосылады. Олар: термотқұрақтандырғыш, антиоксиданттар, бояғыштар және пигменттер.

24.Төмен қысымда полиэтиленді өндірудің технологиялық процесінің негізгі сатыларын бағалаңыз.

1 – диэтилаллюминийхлоридтің салмағын өлшегіш, 2 – титан тетрахлоридінің өлшеуіші, 3 –катализатор комплексінің араластырғышы, 4 –комплексті сұйылтуға арналған аппарат, 5 – аралық ыдыс, 6 – полимеризатор, 7 – газүрлегіш, 8 –насос (центробежный), 9 – скруббер, 10 – суытқыш, 11 – газбөлгіш, 12 – суспензияны жинағыш, 13 – катализаторды ыдыратқыш, 14,17 – центрифуги, 15 – қондырғыш (аппарат для нейтрализации маточника), 16 – жуғыш, 18 – кептіргіш

Полиэтилен өндірісінің шикізаты этилен. Ол қайнау температурасы -103,8°С, өздігінен от алу, жану температурасы 546°С түссіз газ, 350 °С –ге дейінгі температурада қызуға төзімді, спиртте, дихлорэтанда ериді.

Қазіргі кезде оны мұнай және қосымша (попутный) газдарды 400-450°С крекинглеу және мұнайды 700°С пиролиздеу арқылы алады, бірақ оның құрамында басқа әр түрлі газ тәрісдес өнімдер болады, оларды ректификациялық колонналарда бөліп алып, содан кейін селективті гидрлеу арқылы тазартады. Пайдаланылатын этиленде парафинді көмірсутектердің (этан мен пропанның ) азғана мөлшерінен басқа қоспалар болмауы керек. әсіресе ацетилен мен оттегінің қосындысы аса залалды.

Тазалығы %: этилен – 99,6; ацетилен – 0,001-0,003; СО₂ – 0,05; СО – 0,05; О₂ =0,001; Н₂ мен қаныққан көмірсутектер – 0,3-0,4; пропилен – 0,03. қалыпты температурада этилен өздігінен төмен қысымда да, жоғары қысымда да полимерленбейді. Жоғары температурада этиленнің пиролизі жүреді.

Компоненттердің ерітінділері 1 және 2 өлшегіштерден үздіксіз түрде 3 комплексті араластырғыштарға түседі. 3 араластырғыштан комплекстің өзі мен таза бензин 4 түседі. Катализатор комплексті сұйылтуға арналған аппаратта 4-те 25-50°С температурада дайындалады. Бензинде дайын катализатор суспензиясы сыйымдылық (аралық ыдыс) 5 жиналады, одан кейін үздіксіз түрде полимеризаторға 6 келіп түседі. Ол жерге барботерлер арқылы таза этилен беріледі, қажет жағдайда сутегі қоспасымен (регулятор ММП), ол газды циркулдеу арқылы араластыра отырып, газүрлегішке 7 және қатты қоспалардан босатылған газбөлгішке 11 жібереді. Булы-газды қоспа бензинмен 10 суытқышта суытылады, содан кейін 8 насос аркылы раекциялық қоспа үздіксіз түрде жүреді. Суытылған масса скруббер 9 барып түседі де, ол жақтан қайта реакторға келеді. Дайын суспензияның бензиндегі полимері реактор 6-дан суспензияны жинағыш 12-ге келеді, ол жерден катализаторды ыдыратқыш 13 түседі. Ыдырату изопропил спирті мен бензин қоспасының 50-65°С температурада 1:4 қатынасында жүреді. Сонымен қатар титан мен аллюминий қосылыстары алкоголятқа айналады және содан этилен мен сутек хлориді бөлінеді.

13 аппараттан алынған суспензия центрифугада 14 шөгу арқылы бөлінеді. Қосымша қалдық катализаторларынан жуғышта 16 тазаланады. 15 қондырғыда бейтарап ерітінділер қолданылады, одан шыққан өнім регенерацияға жіберіледі. 16 жуғыштан суспензия центрифугаға 17 келіп түседі, ол жерде қыздырылған азотпен 0,2% ылғалдылыққа дейін кептіріледі18. Алынған ұнтақ ТҚПЭ қаптамамен фассовкаға жіберіледі.

· М - 1000000-3000000

· Тығыздығы 941

· Т_б 130-135⁰С

Этиленнің төмен қысымда полимерленуі Циглер — Натта қатысында жүреді. Бұл катализаторлар алюминийалкилдер немесе алюминийалкилгалогенидтердің (үшэтилалюминий немесе диэтилалюминийхлориді) үш- немесе төртхлорлы титанмен әрекеттесу өнімдері болып табылады. Практикада жиірек төртхлорлы титан— диэтилалюминийхлориді жүйесін қолданады.

Төмен қысымда этиленнің үздіксіз полимерлену процессін схема бойынша жүргізеді.

Төмен қысымда этилен полимерленуінің технологиялық схемасы: 1 – араластырғыш, 2-сұйылту аппараты, 3-аралық сыйымдылық (емкость), 4-полимеризатор, 5-скруббер, 6,8,10 – центрифугалар, 7-ыдырату аппараты, 9-шаю аппараты, 11-кептіргіш, 12-экструдер-гранулятор

Төмен қысымда полиэтилен өндіру процесі азот атмосферасында жүреді, себебі катализаторлық комплекс ылғал немесе ауа оттегі қатысында жеңіл ыдырайды. Негізгі аппарат—полимеризатор. Ол көлемі 40 м³ қышқылға тұрақты болаттан жасалған вертикальды цилиндр болып табылады. Төменгі жағында барботер орналасқан. Аппарат өнімділігі 55—60 кг/(м³-ч).

25. Эмульсиялық полистиролды периодты әдіспен алу үрдісінің сызба-нұсқасы.

Стиролдың эмульсиялық полимерленудің периодты əдісінің негізгі сатылары

1. Бастапқы шикізатты дайындау;

2. Стиролдың полимерленуі;

3. Реакциялық массадан ПСдың тұнуы;

4. ПС жуу жəне матты ерітіндіні дайындау;

5. ПС кептіру;

6. ПС грануляциялау;

7. Виброситада қайта қарау (рассеивание) жəне бумалау.

Мономер-стирол алдымен 5% (3-10%) сілті ерітіндісімен (ингибитордан құтылу үшін), содан кейін минералсыздандырылған сумен сілті қалдығы кеткенше мұқият жуылып қаптамамен, араластырғышпен және 4-суытқышпен жабдықталған 3-полимеризаторға жіберіледі. Полимеризаторға осы кезде 50 градус темп дейін қызған минералсыздардырылған су келеді, үздіксіз араластырып тұрып қоспаны 65-70 градусқа дейін қыздырады. Одан әрі реакцияның экзотермиялығына байланысты өздігінен 85-90градус темп көтеріледі. Реакция 5-6 сағ бойы жүреді. Алынған полимер суспензиясын 6-шы тұндырғышта ортаның рН=5,5-6 жеткізіп, алюминий ашудасымен коагуляциялайды. Өткір бумен үрлеп 75-85градус дейін қыздырады, 1,5-5 сағ араластырады, үстіне аммиак суын құйып үстіндегі ерітіндіден полимерді бөліп алып 7-ші қондырғыда ыстық сумен жуып шаяды. Сосын 9-шы центрифугада сығады, 10-шы кептіргіш қабатқа жібереді. Дымқылдығы 0,5% кепкен полимерді 11-шы вибрациялық електе елеп, гранулдеуге ары қарай қаптауға жібереді.

Стирол сақтағыш; 2-Өлшеуіш; 3-Полимеризатор; 4- Тоңазытқыш;5- Аралық көлемді ыдыс; 6- Тұндырғыш;7 - ПС жуғыш; 8- қақпан; 9-Центрифуга; 10- Қайнаған қабатты кептіргіш; 11 – виброелек.

Стиролды эмульсияда полимерлеу

• Стиролдың эмульсияда полимереленуі периодты əдіспен де, үздіксіз əдіспен де жүргізілуі мүмкін. Көп жағдайда эмульсионды полистиролды периодты əдіспен алу қолданылады.

• Стиролды эмульсияда полимерлеуде дисперсиялық орта ретінде су қолданылады.

• Эмульгаторлар ретінде май қышқылдарының тұздары, парафин жəне ароматы қатардағы сульфоқышқылдардың тұздары: стеарат, олеат Na немесе К, дибутилнафталин сульфоқышқыл натрий (некаль), май қатардағы парафиндер.

• Эмульсиоялық полимерлеуде инициаторды қосу алдында оны суда ерітеді (калий персульфаты, аммоний персульфаты, сутек асқын тотығы).

• Суспензиялық полимерлеуге қарағанда қорғаныш колоидтардың орнына күшті эмульгаторлар – БАЗ-дарды енгізеді.

• Полимерлену мицеллаларда жүреді.

! Эмульсиялық полимерлеуде суда еритін инициаторларды қолданады.

26. Полистиролды массада алу технологиясын түсіндіріңіз.1 – стирол өлшеуіштері; 2 – фильтрлер; 3 – реакторлар; 4 – полимерлеу колоннасы; 5 – кері тоңазытқыш; 6 – ванна; 7 – ұнтақтағыш.

ПС массада толық конверсияға дейін алудың технологиясы

1. Стиролды қоспалардан тазарту;

2. Стиролды алдын ала қыздыру (Т= 75-85°С);

3. Стиролдың полимерленуі;

4. ПС салқындату, кесу, майдалау. Қаптау.

Стиролды 1 –ші стирол өлшегіштері арқылы 2 – ші фильтрлеу аппаратына келіп түседі, фильтрлеу нәтижесінде ірі бөлшектерін ұстап қалады. Фильтрлегеннен кейін 3 – форполимерлеу реакторына келіп түседі.

Полимерлеу 2 сатыда жүреді. 1 – ші сатыда – форполимерлеу- 3 реакторға периодты жағдайда стирол түседі. Реактор температурасы 60 – 80С аралығында. Алюминийлі реакторлар қалақты араластырғышпен және жылытқыш жыланшалармен жабдықталған. Форполимерлеу инициаторсыз, термиялық, азот қатысында және процесс 30% полимер қалғанша 80С – та 30 сағатта жүреді.Полистиролдың стиролдағы ерітіндісі форполимерлеу реакторынан соңғы полимерлеу сатысы 4 – ші 6 немесе царгтан тұратын колоннаға келіп түседі. Царгтың жоғарғы жағы – койлекпен жылытылады, ал қалғандары көйлекпен және жыланшалармен жылытылады. Көйлекпен жыланшаларда жылушығарғыш ретінде дифенильді қоспа және дитолилметан қолданылады. Полимерлеу температурасы алғашқы царгта 100С – тан басталып, соңғы царгта 230 – 235С – та аяқталады. Буланған стирол 5 – ші кері тоңазытқыш арқылы конденсацияланып, қайтадан 4 – ші колоннаға келеді. Конус түпті колоннадан ерітілген полистирол полимерленуге түспеген стиролды бөліп алу үшін қолданылатын вакуумдық насоспен жабдықталған экструдерге келіп түседі. Экструдерден полистирол шыбықша(в виде прутков) түрінде шығып, 6 – ші салқындатқыш ваннада салқындатылып, 7 – ші ұнтағыш арқылы ұнтақтап, ары қарай гранулдейміз.

Кемшіліктер: 1. Реакциялық массаның жоғары тұтқырлығы нәтижесінде полимерлену жылулығының жоғары мөлшері (685 кДж/кг), 2. Процесстің журу мерзімі үлкен, себебі конверсия 97-98% дейін жеткенде, процесс баяуланады.

Полимерленудің жарым жартылай конверсиялы блок әдісі өнімді, осы әдіс бойынша полимерленуді реакторлар батареясында 80-95% конверсияға дейін жеткізіп, бос стиролды айдап, өндіріске қайта жібереді.

28)Қысымың 0,5МПа-дан жоғарылауы жоғары тығыздықтағы полиэтиленнің алуына әсерін критикалық бағалаңыз.

Полиэтилен - Термопластикалық, кристалды құрылым, Химиялық тұрақты, Иісі жоқ, дәмі жоқ, Жоғары диэлектрлік қасиет көрсететін қосылыс.

Қасиеттері: 1. Жоғары диэлектрлік қасиеттері, сондықтан жоғарыжиілікті диэлектрик ретінде қолданады.

2. Полиэтилен суға және су буына тұрақты. Қалыпты температурада минералды қышқылдар (тұз, күкірт және фторсутек), сілтілер, көптеген ерітікіштер әсеріне тұрақты. Ароматты және хлорланған көмірсутектерде 70—80 °С температурада ериді.

3. Ауада ұзақ уақыт қыздырғанда полиэтилен баяу тотығады. Мұнда оның жартылай деструкциясы және жартылай тігілуі жүреді, бұл балқыманың тұтқырлығын жоғарлатады және полимерді бұйымдарға өндеу процестерін қиындатады. Тотығуды алдын ала алу үшін полиэтиленге стабилизаторларды, мысалы ароматты аминдерді (0,1%) енгізеді. Полимердің техникалық қасиеттері өзгермейді. Ескіруді техникалық көміртектің 2—3% енгізуі де төмендетеді.

Полиэтилен өндірісінің негізгі шикізаты – этилен. Жоғары тығыздықты полиэтиленнің қасиеттеріне әсер ететін негізгі параметрлерлеріне – температура, қысым, тығыздығы және т.б.

Төмен қысымды полиэтилен (ТҚПЭ), немесе Жоғары тығыздықты полиэтилен (ЖТПЭ), келесі шарттар бойынша түзіледі:

температура 120 – 150°C;

қысым 0,1 – 2 МПа дейін;

катализатор қатысында (Циглер – Натта катализаторы, мысалы, TiCl4 қоспасы жәнеAlR3);

Суспензиядағы полимеризация ионды – координациялы механизм бойынша жүреді. Осы әдіспен алынған полиэтиленнің кристалдану дәрежесі 75 – 85%.Жоғары тығыздықты полиэтилен алу үшін этиленді радикалды механизм арқылы жүргізеді. Процесс инициатор ретінде молекулярлы оттегі немесе ди-трет-бутил тотығының қатысанда жүреді. Этиленнің полиэтиленге айналу конверсиясы және де полимерді алу қасиеттері физикалық қасиеттер: температура, қысым, инициатор концентрациясы және де полимеризация процессі өтетін уақытқа да байланысты болады. Яғни:

Температура 180-300С

Инициатор концентрациясы: оттегі 0,003% және т.б.

Кристалдану дәрежесі: 50-60%

Тығыздығы: 913-929 кг/м3

Созылу кезіндегі беріктігі: 12-16 МПа

Майсыу кезіндегі беріктілік модулі: 150-200МПа

Брииелль бойынша тығыздығы: 14-25МПа

Жоғары тығыздықты полиэтилен алу төмен қысымда жүргізіледі.Осы әдіспен алынған полиэтиленнің орташа молекулалық массасы: 80 000-500 000Төмен қысымды полиэтиленнің молекулалық салмағы үлкен, кристалдану дәрежесі жоғары болуына байланысты тығыздығы үлкен болады. Төмен қысымды полиэтилен алу үшін металорганикалық катализаторлар, диэтил алюминий хлорид, этилалюминий дихлорид қолданылады.

27. Суспензиялық полистиролды периодты әдіспен алу процесінің сызбасын түсіндіріңіз:

Суспензиялы полистирол алудың сызба-нұсқасы:1-Инициатор ерітіндісін дайындауға арналған аппарат; 2- стиролға арналған ыдыс; 3-полимеризатор реакторы; 4- аралық ыдыс; 5- елек; 6- центрифуга; 7- кептіргіш.

1Ен алдымен шикі затты дайындайды. Мономерді дайындау, гидрохиноннан тазарту, стабилизатордың судағы ерітіндісін дайындау,инициатор ерітіндісін стиролда дайындау.Стиролды эмулсиялы стабилизатор мен инициатор қатысында химиялық таза суда суспензирлейді.

2 компоненттерді араластырады.

3полимерлену.полимерленудің суспензиялық әдәсі реакторда периодты түрде жүреді.Реакторда араластырғыш пен жылуалып кететін жейдешелер орналасады. Процесс ылғи 130 градуста және қысымда жүргізіледі.

4 Жуу

5 полимерді центрифугалау

6 полимерді кептіру

7 граниурлеу

8 полимерді қаптау

29. Полипропиленді алуға арналған бастапқы шикізаттарды табыңыз және реакция теңдеулерін жазыңыз.

Полипропилен — пропилен полимерленуінің өнімі.

Пропилен полимерленуі металорганикалық Циглер — Натта катализаторлар, мысалы диэтилалюминийхлориді үшхлорлы титан қоспасы (TiCl4 и AlR3) қатысында жүреді. Катализатор компоненттерінің қатынасы оның активтілігі мен стереоспецификалығын — полипропиленде стереоретті изотактикалық полимердің мөлшерін анықтайды. Диэтилалюминийхлорид : треххлористый титан = 3:1 қатысында катализатор максималды стереоспецификасын көрсетеді және құрамында изотактикалық полимердің мөлшері 85— 95% полипропиленді алуға мүмкіндік береді. Мұндай полипропилен жақсы физика механикалық қасиеттерге ие.

Полипропилен – кристалды полимер, оның кристалдану дәрежесі 73—75%, молекулалық массасы 80 000—200000, төмен тығыздықпен,жоғары жылуға тұрақтылықпен және төзімділікпен ерекшеленеді.

Полипропилен қолданылуы.

1. полипропиленнен ыдыс, қабықшалар және талшықтар дайындайды. Полипропилен талшықтарының суға төзімділігі жоғары, олар эластикке және механикалық тұрақтылыққа ие. Полипропиленнің химиялық тұрақтылығы полиэтиленнің химиялық тұрақтылығына жақын. Полипропиленнен жасалған қабықшалар мөлдір, бу және газды өткізбейді.

2. Полипропилен, полиэтиленмен салыстырғанда, жоғары механикалық беріктілігімен және қаттылығымен ерекшеленеді, сондықтан оны агресивті сұйықтарды транспорттау құбырларын, арматура, насостар және химиялық аппаратураны дайындау үшін қолдалынады.

3. Коррозияға қарсы және декоративті міндеттері баз сыртқы (облицовочный) материал ретінде қолданылады.

4. жоғары электризоляциялық қабілеттеріне байланысты электр-, радио- және теледидар қондырғыларының бөлшектрін дайындау.

Пропилен кемшіліктері – аязға төзімділігі төмен және жоғары температурада тез оттегімен тотығады.

Полипропилен бүйымдарға полиэтиленге сәйкес қысыммен құю, экструзия, вакуумформолай және престеу әдістермен өнделеді.

30. Полимер (полипропилен) құрылымының қалыптасуына (кристалды, аморфты) әсер етуші факторларды анықтаңыз.

Кристалды түрдегі полмерлерді ерітінділерден немесе құймалардан кристалдау арқылы алады. Монокристалды полимерлер және кристаллиттерден тұратын полмерлер болады. Полимерлердің кристалдануға ұшырауы көптеген жағдайларға байланысты: кристалданудың температурасы мен жылдамдығына, термиялық пайда болуына, бөгде заттардың қатысында. кристалданудың жағдайына байланысты көптеген сол полимерге арналған кристалды құрылымдардың морфологиялық формасы түзілуі мүмкін.

Пропиленнің полимерленуі металорганикалық комплекстердің (Циглер-Натта катализаторлары) қатысуымен жүзеге асады. Осының нәтижесінде стереоретті (изотактикалық) полипропилен түзіледі. Бұл полимер жеңіл кристалданады және жоғарғы балқу температурасына (175 °С) ие болады. Кристалды полипропилен – басқа қатты полимерлермен салыстырғанда жеңіл болып келеді (тығыздығы 0,9); ол бөлінуге жоғары мықтылығымен және қаттылығымен ерекшеленеді. Кристалдық қ