90-расм. Юқора босим остида полиэтилен олиш схемаси:
1 — компрессор; 2—мой ажратгич; 3— юқори қисмдаги (200°С) қайиоц сув цикли; 4 — трубали полимеризатор; 5 — реакторнипг пастки қнсмидаги (100°С) цанноқ сув цикли; 6 — сепаратор; 7— йиггич; & — газларнн тутиб цолиш асбоби (тутгич).
Бу полимер-полимерланиш шароитига қараб битта мономер (этилен) нинг ўзидан молекуляр массаси ва физик-механикавий хоссалари турлича бўлган полимерлар ҳосил қилиши мумкинлигини кўрсатади. 33-жадвалда паст ва юқори босим остида олинган полиэтиленларнинг хоссаларига оид солиштирма маълумотлар берилган.
Полиэтилен — каттиқ, шохсимон, оқиш масса. У турли қалинликдаги плёнка, лента, лист, блок, труба, хивич ва бошқалар ҳолида ишлаб чиқарилади. Бу пластик, ўзининг навига қараб шаклини 80—-120°С гача сақлайдн, совуққа жуда чидамли (эластиклигини фақат —60°С дан паст ҳароратдагина йўқотади), жуда яхши диэлектрик хоссалари, сув, газ, кислота, ишқор, туз, мой ва баъзи эритувчилар таъсирига чидамлилиги билан ажралиб туради. Ҳаттоки концентрланган сульфат кислота ҳам унга одатдаги ҳароратда сезиларли таъсир кўрсатмайди. Ундан ташқари, полиэтиленнинг солиштирма оғирлиги кичик (0,92—0,97) ва едирилишга чидамли, механик ишлов бериш осон, елимланганда яхши ёпишади, мустаҳкам чок ҳосил қилиб пайвандланади; уни турли рангга бўяш мумкин. Ана шундай қимматли хоссаларни ўзида мужассамлантирганлиги сабабли бу универсал материал жуда кенг кў-ламда ишлатилади. Яхши диэлектрик сифатида у юқори частотали техникада (телевидение, радиолокация) тенги йўқ материалдир. Ундан кислота узатиш қувурлари, турли идишлар, зичлаш ҳалқалари, прокладкалар, шланглар, жўмраклар тайёрланади; полиэтилен изоляцияси бир жуфт кабелдан бир вақтда гаплашиш сонини 12 — 20 дан 480 — 500 гача оширишга имкон берди. Полиэтилендан челак, бутилка, тоғора, ванна, халтачалар, дастурхон, қоп ва бошқалар тайёрланади. Турли аппарат, бак ва деталларнинг металл юзасини коррозиядан сақлаш учун уларнинг сиртига газалангали пуркаш усулида полиэтилен кукуни қопланади. Ботириб олиш усули ҳам кенг қўлланилади. Полиэтилен кувурлар пишиқ, енгил, силлиқ сиртли, паст ҳарорат таъсирига чидамли. Уларни чексиз узунликда чоксиз ишлаб чиқариш мумкин. Бу қувурлар турли суюқлик ларни, шу жумладан, коррозияловчи суюқликларни узатиш учун ишлатилади, ундан вентилятор қурилмалари тайёрланади. Улар эластиклиги туфайли сув музлаган вақтда ёрилиб кетмайди. Этиленнинг кўпгина ҳосилалари турли-туман материаллар ишлаб чикаришда мономерлар сифатида кенг кўламда ишлатилади. Бу моддаларнинг молекулаларида кимёвий актив группа СН2 қ СН— (винил группа) бор. Шунинг учун бу ҳосилалар (галогенли ҳосилалар, кислоталар, эфирлар, спиртлар) кимёвий жиҳатдан бир-биридан катта фарқ қилишига қарамай, уларнинг хаммаси бир хил типда қўшбоғнинг узилиши билан полимерланади:
бу ерда R—этилен ядроси билан бириккан атомлар группасини (стиролда—С6Н5, акрилонитрилда—СN, пропиленда — СН3, винил спиртда—ОН ва шу кабилар) ифодалайди.
34-жадвал. Полимерлаш усули билан олинадаган асосий смола ва пластмассалар
Этилен, ҳосилалари — энг муҳим мономерларнинг формулалари ва улардан олинадиган полимерларнинг тузилиши 34-жадвалда келтарилган.
Бу жадвал маълумотларидан ва реакциянинг юқорида келтирилган схемасидан фойдаланиб, этилен ҳосилаларининг ҳар қайсиси учун полимерланиш реакцияси тенгламасини осонлик билан ёзиш мумкин. Этилен ҳосилаларининг тузилиши бир-бирига ўхшаш бўлганлиги туфайли полимерланиш процессларининг химизми ва технологияси бир-бирига анча яқин. Одатда, этиленнинг моноҳосилалари этиленнинг ўзига нисбатан анча осон полимерланади.
Полипропилен, полиэтнлен каби, курилиш деталлари, вентиляция қурилмалари, коррозияга чидамли аппаратлар, трубалар ва бошқа буюмлар тайёрлашда конструкцион матерал сифатида кенг ишлатилади. Бу полимердан тола, газлама, сувда чиримайдиган ва чўкмайдиган арқонлар тайёрланади. Эритувчи ва пластификаторларсиз куруқ усулда тўқиладиган полипропилен тола тобора кўп ишлатилмоқда. Полипропилен полиэтиленга нисбатан енгилроқ (полипропиленнинг зичлиги 0,9), лекин жуда мустаҳкам ва иссиққа (150—160°С гача) чидамли. Полипропиленнинг камчилиги 0°С дан паст ҳароратда мўрт бўлишидир. Полипропиленни олиш технологияси паст босимда полиэтилен олиш технологиясига ўхшайди. Кейинги вақтда сополимерлар — занжири турли хил мономерлар звеноларидан тузилган полимерлар кенг ишлатила бошланди. Этилен билан полипропилен сополимерларининг эластиклиги зичлиги кам бўлган полиэтиленнинг эластиклигига, пишиқлиги ва иссиққа чидамлнлиги эса зичлиги катта бўлган полиэтиленникига ўхшайди; паст ҳароратда полипропиленга хос бўлган мўртлик сополимерларда бўлмайди. Шунингдек, этилен билан бутиленнинг сополимери ҳам ишлатилмоқда. У жуда тиниқ ва ундан плёнка тайёрлаш осон. Этилен билан юқори олефинларнинг сополимерлари иссиққа жуда. чидамли бўлади.
Полистирол — стиролнинг полимери — яхши маълум бўлган ва батафсил ўрганилган юқори молекуляр бирикмалардан биридир. Бу кенг тарқалгаи полимер босим остида қуйиш усулида ва вакуумда қолиплаш усулида турли буюм лар— плёнка, ип, қувур кўпикпласт ва бошқалар тайёрлаш учун яроқлидир.
AlCl3 C6H5 CH2 CH3
C6 H5 CH2 CH2 90 0 C
95
Этилбензолни тўғридан-тўғри дегидрогенлаб стирол олиш бошқа усуллардан анча оддийлиги ва жуда самарадорлиги билан фарқ қилади. Ҳозирги вақтда синтетик стирол асосан ишлаб чиқарилади: шу усулда H3 C6H5CHCH2
C6H5CH2CH3
Этилбензолни дегидрогенлаш процесси 650—700°С да катализаторлар (ZnА12Оз, мис-хромли; калий билан активлаштирилган рух оксиди; уч валентли темирнинг ишқорий оксидлари) иштирокида боради.
Стиролнинг полимерланиши нисбатан осон, айниқса инициаторлар иштирокида занжирли механизм бўйича жуда осон боради. Стиролни полимерлашда босқичли полимерлаш усули деярли қўлланилмайди. Стиролни термик полимерлаш узлуксиз минора усулида 150—200°Сда ҳавосиз шароитдаамалга оширилади. Стиролни инициаторлар иштирокида полимерлаш (органик ва анорганик пероксидлар инициаторлар вазифасини ўтайди) катта тезликда боради ва бирикиш реакциясини паст ҳароратда эритувчилар иштирокида ёки сувли эмульсияда олиб боришга имкон беради. Стиролни даврий равишда (стационар) блокли полимерлаш қуйидагича боради: тоза стирол қолипларга қуйилади, у ерда вақт ўтиши билан, одатда қиздириш натижасида, ҳаво ёки инерт газ (С02) иштирокида, инициаторлар билан ёки уларсиз стирол аста-секин қуюқлашади ва қаттиқ, тиниқ материалга — блокка айланади. Блок процесс олиб борилган идишнинг шаклини олади. Бу усул қатор камчиликларга эга, чунончи: процесснинг жуда экзотермиклиги ва полимернинг иссиқликни ёмон ўтказувчанлиги айрим қисмларнинг қизишиб қолган кисмларнинг қизимай колишига ва полимернинг ҳар хил қисмларида полимерланиш турлича — марказда кам ва сиртида кўпроқ даражада боришига олиб келади.
Узлуксиз полимерлаш усуллари техникада тобора кўпроқ қўлланилмоқда. Бу усуллар мономер деярли аралашмаган, молекуляр оғирлиги катта, стандарт полистирол олишга имкон беради. Узлуксиз усулларда процессни бошқаришни автоматлаштириш, иш шароитларини яхшилаш, меҳнат унумдорлигини ошириш ва маҳсулот таннархини камайтириш мумкин.
91-расмда стиролни узлуксиз (минорали) блокли полимерлашнинг технологик схемаси берилган. Процесс икки босқичда боради. Биринчи босқич — форполимерланиш даврий равишда ишлайдиган реактор 2 да боради; реакторга йиғгичдан инициатор эритилган стирол келади. Реакторда ҳарорат 60—80°С атрофида ушлаб турилади, бу ҳароратда инициатор парчаланади ва стирол полимерлана бошлайди. Реакция аралашмасида иссиқлик бир хил тарқалиши учун аралаштириб турилади. Полимернинг мономердаги 27—30% ли қовушоқ эритмаси реактор 1 лардан узлуксиз ишлайдиган кўп секцияли колонка 4 га узатилади.
Do'stlaringiz bilan baham: |