Полипропилен, особенности получения и технология производства.

Полипропилен – синтетический термопластичный (при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении затвердевают. Этот процесс обратим) неполярный полимер, принадлежащий к классу полиолефинов. Продукт полимеризации пропилена. Твердое вещество белого цвета. Выпускается в форме гомополимера и сополимеров, получаемых сополимеризацией пропилена и этилена в присутствии металлоорганических катализаторов при низком и среднем давлениях, в виде гранул стабилизированных, окрашенных или неокрашенных.

Полипропилен в промышленности получают в присутствии каталитической системы типа Циглера-Натта Аl(C₂H₅)₂Cl/TiCl₃ в среде экстракционного бензина и в среде легкого растворителя - пропан-пропиленовой фракции или в массе мономера, а также в присутствии высокоактивной каталитической системы Аl(C₂H₅)₂Cl/TiCl₃ и основания Льюиса в среде н -гептана.

Полимеризацию пропилена осуществляют в суспензии и растворе, в массе и в газовой фазе. В растворе процесс проводят при более высоких температурах н давлении, чем в суспензии. В газовой фазе скорость процесса и степень изотактичностн полимера ниже, чем в жидкой фазе. В жидкой фазе содержание атактнческого полипропилена не превышает 10%, тогда как в газовой фазе оно достигает 25%. Основными недостатками указанных процессов являются необходимость разложения катализатора ввиду высокой чувствительности к нему полипропилена, удаление из полимера атактического полипропилена, очистка промывной жидкости, регенерация растворителей. Получаемый полипропилен представляет собой в основном кристаллический полимер стереорегулярного строения. Ценные физико-механические свойства полипропилена обусловлены высоким содержанием кристаллической фазы, поэтому каталитические системы, применяемые для его получения, должны обладать высокой стереоспецифичностью. Исходным сырьем для производства полипропилена является пропилен. Полимеризация пропилена в присутствии катализаторов Циглеpa—Haттa протекает по ионно-координационному механизму. При полимеризации пропилена образующаяся макромолекула полипропилена состоит из элементарных звеньев регулярно чередующихся вторичных и третичных атомов углерода. Каждый третичный атом углерода является асимметрическим и может иметь одну из двух (D- или L-) стерических конфигураций. Подбирая условия полимеризации и катализатор, можно получить полипропилен, содержащий в основном одну из заданных структур. Такие полимеры называются изотактическими. Полимеры, в цепи которых попеременно чередуются асимметрические атомы углерода D- и L-конфигурации, называются синдиотактическими. В атактическом полипропилене асимметрические атомы D- и L-конфигурации располагаются беспорядочно. Изотактические и синдиотактические полимеры объединяются под общим названием стереорегулярных полимеров. Кроме того, в полипропилене имеются участки со стереоблочной структурой, содержащей изотактический и атактический полипропилен.

Технологический процесс получения полипропилена состоит из стадий приготовления катализаторного комплекса, полимеризации пропилена, удаления непрореагировавшего мономера, разложения катализаторного комплекса, промывки полимера, отжима от растворителя, сушки полимера, окончательной обработки полипропилена, регенерации растворителя.