8- mavzu. Polietilen va polipropilen olish texnologiyasi reja

YUQORI BOSIMLI POLIETILEN (PAST ZICHLIKLI)

Sanoatda yuqori bosimli (YUBPE) polietilen etilenni 200-280^oC da 15-30 MPa bosim ostida kondensirlangan gaz fazasida radikal polimerlanish initsiatorlari ishtirokida polimerlab olinadi. Olingan polimer 920-930 kg/m³ zichlikka, 80000-500000 o‘rtacha massaviy molekulyar og‘irlikka va 50-65% kristallik darajasiga ega bo‘ladi.
Polietilenning zichligini hamda zanjirning uzunligini polimerlanish sharoitini o‘zgartirish va reaksiya ketayotgan muhitga har xil qo‘shimcha moddalarni (vodorod, propan, izobutan, spirtlar, aldegidlar, ketonlar) kiritish bilan o‘zgartirish mumkin.
Katta bosim ta’sirlanayotgan molekulalarni yaqinlashishiga va reaksiya ketayotgan muhitni gomogenligini oshirishga olib keladi. Polimerlanish reaksiyasi katta miqdordagi issiqlikni ajralib chiqishi bilan ketadi (96.4 kDj/mol yoki 3.7 MDj/kg); adiabatik qizdirishda etilen konversiyasining 1% ga ortishi reaktordagi haroratni12-13 gradus ortishiga olib keladi. YUqori molekulali polietilen faqat etilenning yuqori konsentratsiyasi muhitida hosil bo‘lganligidan po­limerlanish reaksiyasi etilenni zichligini va demak konsentratsiyasini atmosfera bosimi sharoitidagiga nisbatan 450-500 barobar katta bo‘lishini ta’minlab beradigan yuqori bosimda olib boriladi. Polimerlanish jarayoni monomerni kondensirlangan fazasida kislord yoki radikal polimerlanish initsiatorlari ishtirokida o‘tkaziladi.
Etilen kislorod bilan o‘zaro ta’sirlanganda uning peroksid yoki gidroperoksid birikmalari hosil bo‘ladi.



Issiqlik ta’sirida beqaror peroksid bog‘i -O-O- gomolitik parchalanib ^·OCH₂-CH₂O^· va CH₃-CHO^· bi- va monoradikallarini hosil qiladi. Hosil bo‘lgan erkin radikallar etilenni polimerlanishini initsirlaydilar.
Initsiatorlar sifatida organik peroksidlar ishlatilsa, muayyan haroratlarda ular parchalanib, ikkita erkin radikal hosil bo‘ladi. Masalan, di-tretbutilperoksidning parchalanishi quyidagicha amalga oshiriladi.

Lauril peroksidi ham shu yo‘sinda parchalanadi.
Initsiatorlarning parchalanishidan hosil bo‘lgan erkin radikallar (R^·) monomerlar bilan reaksiyaga kirishib faol markaz hosil qilganliklaridan, ular polimer makromolekulasi tarkibiga kiradilar va demak polimerlanish jarayonida sarf bo‘ladilar. SHunga qaramasdan etilenni polimerlanish reaksiyasini boshlab berish uchun juda kam miqdorda initsiator kerak bo‘ladi. Masalan, initsiator sifatida ishlatiladigan kislorodni konsentratsiyasi reaksiya muhitida 0.002-0.008% ni tashkil etadi.
Etilenning poimerlanishini samaradorligi polimerlanish reaksiyasini tez ketishi, hosil bo‘layotgan polietilenning xususiyatlari va monomerni bir marotaba reaksiya muhitidan o‘tishidagi polimerga aylanish darajasi bilan bog‘liq. Polimerga aylanish darajasi esa, o‘z navbatida harorat, bosim, initsiator konsentratsiyasi va monomerni reaktorda bo‘lish vaqtiga bog‘liq.
Haroratning ko‘tarilishi bilan polimerlanish tezligi va monomerni polimerga aylanish darajasi ortadi, lekin polimerning molekula massasi kamayadi. Haroratning ko‘tarilishi bilan polietilen makromolekulasi tarkibidagi qo‘shbog‘larning miqdori va ularning tarmoqlanishi ortadi.
Bosimning oshirilishi esa, polimerlanish tezligini va monomerni polimerga aylanish darajasini, polimerni molekula massasi, zichligi hamda fizik-mexanik xususiyatlarini orttiradi.
Etilenning polietilenga aylanish darajasini oshirish maqsadida ko‘pincha reaksiya ketayotgan muhitga ozgina initsiator qo‘shilsa, reaksion hajmdan olinayotgan polietilen miqdorini oshirishga erishish mumkin.