Was ist die Polymerisation von Propylen? Was zeichnet den Verlauf dieser chemischen Reaktion aus? Versuchen wir, detaillierte Antworten auf diese Fragen zu finden.
Schemata von Reaktionen der Polymerisation von Ethylen und Propylenzeigen die typischen chemischen Eigenschaften, die alle Vertreter der Olefinklasse besitzen. Dieser ungewöhnliche Name wurde dieser Klasse aus dem alten Namen des in der chemischen Produktion verwendeten Öls gegeben. Im 18. Jahrhundert wurde Ethylenchlorid erhalten, das eine ölige flüssige Substanz war.
Zu den Merkmalen aller Vertreter der Klasse der ungesättigten aliphatischen Kohlenwasserstoffe zählt das Vorhandensein einer Doppelbindung.
Die radikalische Polymerisation von Propylen erklärt sich gerade durch das Vorhandensein einer Doppelbindung in der Struktur der Substanz.
Für alle Vertreter der homologen Alkenserie hat die allgemeine Formel die Form CnH2p. Die unzureichende Menge an Wasserstoff in der Struktur erklärt die Besonderheit der chemischen Eigenschaften dieser Kohlenwasserstoffe.
Die Gleichung für die Propylenpolymerisationsreaktion ist eine direkte Bestätigung der Möglichkeit eines Bruchs dieser Bindung bei Verwendung einer erhöhten Temperatur und eines Katalysators.
Der ungesättigte Rest heißt Allyl oderPropenyl-2. Warum wird Propylen polymerisiert? Das Produkt dieser Wechselwirkung wird zur Synthese von Synthesekautschuk verwendet, was wiederum in der modernen chemischen Industrie gefragt ist.
Die Propylenpolymerisationsgleichung bestätigt nichtnur chemische, aber auch physikalische Eigenschaften dieser Substanz. Propylen ist eine gasförmige Substanz mit niedrigem Siedepunkt und niedrigem Schmelzpunkt. Diese repräsentative Klasse von Alkenen ist in Wasser leicht löslich.
Propylenpolymerisationsreaktionsgleichungen undIsobutylen zeigt, dass die Prozesse über eine Doppelbindung ablaufen. Alkene wirken als Monomere, und die Endprodukte dieser Wechselwirkung sind Polypropylen und Polyisobutylen. Es ist die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung, die während einer solchen Wechselwirkung zerstört wird, und schließlich werden sich die entsprechenden Strukturen bilden.
Durch Doppelbindung neueinfache Verbindungen. Wie läuft die Polymerisation von Propylen ab? Der Mechanismus dieses Prozesses ähnelt dem Prozess, der bei allen anderen Vertretern dieser Klasse ungesättigter Kohlenwasserstoffe auftritt.
Die Propylenpolymerisationsreaktion beinhaltet mehrere Fließoptionen. Im ersten Fall wird der Prozess in der Gasphase durchgeführt. In der zweiten Ausführungsform läuft die Reaktion in flüssiger Phase ab.
Außerdem läuft die Polymerisation von Propylen nach einigen veralteten Verfahren ab, bei denen ein gesättigter flüssiger Kohlenwasserstoff als Reaktionsmedium verwendet wird.
Die Polymerisation von Propylen in Bulk-TechnologieSpheripol ist ein Kombinationsschlammreaktor zur Herstellung von Homopolymeren. Das Verfahren beinhaltet die Verwendung eines Gasphasenreaktors mit einer Pseudoflüssigkeitsschicht zur Erzeugung von Blockcopolymeren. In diesem Fall beinhaltet die Propylenpolymerisationsreaktion die Zugabe zusätzlicher kompatibler Katalysatoren zu der Vorrichtung sowie die vorläufige Polymerisation.
Technologie beinhaltet das Mischen von Komponentenin einem speziellen Gerät für die Vorkonvertierung. Dann wird diese Mischung zu Schleifenpolymerisationsreaktoren gegeben, in die sowohl Wasserstoff als auch verbrauchtes Propylen eintreten.
Reaktoren arbeiten in einem Bereich vonTemperaturen von 65 bis 80 Grad Celsius. Der Systemdruck überschreitet 40 bar nicht. In Reihe angeordnete Reaktoren werden in Fabriken eingesetzt, die für große Mengen an Polymeren ausgelegt sind.
Die Polymerlösung wird aus dem zweiten Reaktor entnommen.Die Polymerisation von Propylen beinhaltet die Überführung der Lösung in einen Druckentgaser. Hierbei wird das Pulverhomopolymer aus dem flüssigen Monomer entfernt.
Polymerisationsgleichung für Propylen CH2 = CH - CH3 hat in dieser Situation einen StandardFlussmechanismus gibt es Unterschiede nur im Prozess. Das Pulver aus dem Entgaser gelangt zusammen mit Propylen und Ethen in einen Gasphasenreaktor, der bei einer Temperatur von ca. 70 Grad Celsius und einem Druck von maximal 15 bar betrieben wird.
Die Blockcopolymere treten nach der Entfernung aus dem Reaktor in ein spezielles System zur Entfernung des pulverförmigen Polymers aus dem Monomer ein.
Polymerisation von Propylen und ButadienDer stoßfeste Typ ermöglicht die Verwendung eines zweiten Gasphasenreaktors. Sie können damit den Propylengehalt im Polymer erhöhen. Darüber hinaus ist es möglich, dem fertigen Produkt Additive zuzusetzen. Die Verwendung von Granulat trägt dazu bei, die Qualität des resultierenden Produkts zu verbessern.
Zwischen der Herstellung von Polyethylen und PolypropylenEs gibt einige Unterschiede. Die Gleichung für die Polymerisation von Propylen erlaubt es uns zu verstehen, dass ein anderes Temperaturregime verwendet werden soll. Darüber hinaus bestehen einige Unterschiede in der Endphase der technologischen Kette sowie in den Anwendungsbereichen der Endprodukte.
Peroxid wird für Harze verwendet, die besitzenhervorragende rheologische Eigenschaften. Sie haben ein erhöhtes Fließvermögen der Schmelzen, ähnliche physikalische Eigenschaften wie jene Materialien, die ein niedriges Fließvermögen aufweisen.
Harze mit hervorragenden rheologischen Eigenschaften werden sowohl im Spritzgussverfahren als auch bei der Herstellung von Fasern eingesetzt.
Erhöhung der Transparenz und Festigkeit des PolymersMaterialhersteller versuchen, dem Reaktionsgemisch spezielle kristallisierende Additive zuzusetzen. Ein Teil der transparenten Polypropylenmaterialien wird allmählich durch andere Materialien auf dem Gebiet des Blasformens und Gießens ersetzt.
Polymerisation von Propylen in Gegenwart vonAktivkohle ist schneller. Derzeit wird ein katalytischer Kohlenstoffkomplex mit einem Übergangsmetall basierend auf der Adsorptionskapazität von Kohlenstoff verwendet. Die Polymerisation führt zu einem Produkt mit ausgezeichneter Leistung.
Als HauptprozessparameterDie Polymerisation begünstigt die Reaktionsgeschwindigkeit sowie das Molekulargewicht und die stereoisomere Zusammensetzung des Polymers. Die physikalische und chemische Natur des Katalysators, des Polymerisationsmediums und der Reinheitsgrad der Komponenten des Reaktionssystems sind ebenfalls wichtig.
Man erhält ein lineares Polymer sowohl in homogener als auchheterogene Phase, wenn es um Ethylen geht. Der Grund ist das Fehlen von räumlichen Isomeren dieser Substanz. Um isotaktisches Polypropylen zu erhalten, versuchen sie, feste Titanchloride sowie Organoaluminiumverbindungen zu verwenden.
Bei Verwendung eines Komplexes adsorbiert ankristallines Titanchlorid (3), ist es möglich, ein Produkt mit gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Die Regelmäßigkeit des Trägergitters ist kein ausreichender Faktor für die Erzielung einer hohen Stereospezifität durch den Katalysator. Beispielsweise wird bei der Wahl von Titaniodid (3) eine größere Menge an ataktischem Polymer beobachtet.
Die betrachteten katalytischen Komponenten habenLewis Charakter ist daher mit der Auswahl der Umgebung verbunden. Das vorteilhafteste Medium ist die Verwendung von inerten Kohlenwasserstoffen. Da Titanchlorid (5) ein aktives Adsorptionsmittel ist, werden hauptsächlich aliphatische Kohlenwasserstoffe ausgewählt. Wie läuft die Polymerisation von Propylen ab? Die Formel des Produkts lautet (-CH2-CH2-CH2-) p. Der Reaktionsalgorithmus selbst ähnelt der Reaktion in den übrigen Vertretern dieser homologen Reihe.
Analysieren wir die Hauptwechselwirkungsvarianten für Propylen. Da es in seiner Struktur eine Doppelbindung gibt, laufen die Hauptreaktionen genau mit ihrer Zerstörung ab.
Die Halogenierung erfolgt bei normaler Temperatur.An der Stelle, an der die komplexe Verbindung unterbrochen wird, schließt sich Halogen ungehindert an. Durch diese Wechselwirkung entsteht eine dihalogenierte Verbindung. Am schwierigsten ist die Jodierung. Die Bromierung und Chlorierung erfolgt ohne zusätzliche Bedingungen und Energiekosten. Die Fluorierung von Propylen erfolgt unter Explosion.
Die Hydrierungsreaktion beinhaltet die Verwendung vonzusätzlicher Beschleuniger. Der Katalysator ist Platin, Nickel. Durch die chemische Wechselwirkung von Propylen mit Wasserstoff entsteht Propan - ein Vertreter der Klasse der gesättigten Kohlenwasserstoffe.
Die Hydratisierung (Wasserzugabe) erfolgt durchdie Regel von V. V. Markovnikov. Sein Wesen ist die Addition eines Wasserstoffatoms über eine Doppelbindung an den Kohlenstoff des Propylens, der seine maximale Menge aufweist. In diesem Fall wird das Halogen an das C gebunden, das eine Mindestanzahl an Wasserstoff aufweist.
Propylen zeichnet sich durch Verbrennung in Luftsauerstoff aus. Infolge dieser Wechselwirkung werden zwei Hauptprodukte erhalten: Kohlendioxid, Wasserdampf.
Wenn starke Oxidationsmittel, beispielsweise Kaliumpermanganat, auf eine bestimmte chemische Substanz einwirken, wird deren Verfärbung beobachtet. Zu den Produkten der chemischen Reaktion gehört zweiwertiger Alkohol (Glykol).
Alle Methoden können in zwei Hauptmethoden unterteilt werdenGruppen: Labor, Industrie. Unter Laborbedingungen kann Propylen durch Abspalten von Halogenwasserstoff von dem ursprünglichen Halogenat erhalten werden, indem es einer alkoholischen Lösung von Natriumhydroxid ausgesetzt wird.
Propylen wird durch Katalyse gebildetHydrierung von Propin. Unter Laborbedingungen kann diese Substanz durch Dehydratisierung von Propanol-1 erhalten werden. Bei dieser chemischen Reaktion werden Phosphor- oder Schwefelsäure und Aluminiumoxid als Katalysatoren verwendet.
Wie bekommt man Propylen in großen Mengen?Aufgrund der Tatsache, dass diese Chemikalie in der Natur selten ist, wurden industrielle Optionen für ihre Herstellung entwickelt. Am gebräuchlichsten ist die Zuteilung von Alken aus raffinierten Produkten.
Beispielsweise wird Rohöl eingecracktspezielles Wirbelbett. Propylen wird durch Pyrolyse einer Benzinfraktion erhalten. Derzeit wird auch Alken aus Begleitgas gewonnen, gasförmige Produkte der Kohleverkokung sind gasförmig.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Propylenpyrolyse:
Unter den entwickelten Industrietechnologien sollte die katalytische Dehydrierung gesättigter Kohlenwasserstoffe erwähnt werden.
Propylen hat verschiedene Anwendungen,Daher wird es in großem Maßstab in der Industrie hergestellt. Dieser ungesättigte Kohlenwasserstoff verdankt sein Aussehen der Arbeit von Natta. Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelte er unter Verwendung des Ziegler-Katalysatorsystems die Polymerisationstechnologie.
Natta hat es geschafft, ein Stereo-reguläres Produkt zu bekommen,was er isotaktisch nannte, da Methylgruppen in der Struktur auf einer Seite der Kette lokalisiert waren. Dank dieser Möglichkeit, Polymermoleküle zu "verpacken", weist die resultierende Polymersubstanz hervorragende mechanische Eigenschaften auf. Polypropylen wird zur Herstellung von Kunstfasern verwendet, es ist als Kunststoffmasse gefragt.
Etwa zehn Prozent Erdölpropylenverbraucht, um sein Oxid zu produzieren. Diese organische Substanz wurde bis Mitte des letzten Jahrhunderts nach der Chlorhydrin-Methode gewonnen. Die Reaktion verlief unter Bildung eines Zwischenprodukts von Propylenchlorhydrin. Diese Technologie hat bestimmte Nachteile, die mit der Verwendung von teurem Chlor und gelöschtem Kalk verbunden sind.
Heutzutage hat diese Technologie ersetztChalcon-Prozess. Es basiert auf der chemischen Wechselwirkung von Propen mit Hydroperoxiden. Propylenoxid wird zur Synthese von Propylenglykol verwendet, aus dem Polyurethanschäume hergestellt werden. Sie gelten als hervorragende Polstermaterialien und werden daher zur Herstellung von Verpackungen, Teppichen, Möbeln, Wärmedämmstoffen, sorbierenden Flüssigkeiten und Filtermaterialien verwendet.
Darüber hinaus zu den HauptanwendungsgebietenPropylen muss die Synthese von Aceton und Isopropylalkohol erwähnen. Isopropylalkohol ist ein ausgezeichnetes Lösungsmittel und wird als wertvolles chemisches Produkt angesehen. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde dieses organische Produkt nach der Schwefelsäuremethode gewonnen.
Darüber hinaus wurde die Direkttechnologie entwickelt.Hydratisierung von Propen unter Einführung von sauren Katalysatoren in das Reaktionsgemisch. Etwa die Hälfte des gesamten hergestellten Propanols geht in die Acetonsynthese. Diese Reaktion beinhaltet die Entfernung von Wasserstoff bei 380 Grad Celsius. Die Katalysatoren in diesem Verfahren sind Zink und Kupfer.
Unter wichtigen Anwendungen ist Propylen besondersHydroformylierung erfolgt. Propen geht zur Herstellung von Aldehyden über. Die Oxysynthese in unserem Land begann ab der Mitte des letzten Jahrhunderts. Derzeit nimmt diese Reaktion einen wichtigen Platz in der petrochemischen Industrie ein. Bei der chemischen Wechselwirkung von Propylen mit Synthesegas (einem Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff) bei einer Temperatur von 180 Grad, einem Kobaltoxidkatalysator und einem Druck von 250 Atmosphären wird die Bildung von zwei Aldehyden beobachtet. Einer hat eine normale Struktur, der zweite hat eine gekrümmte Kohlenstoffkette.
Unmittelbar nach der Eröffnung dieser technologischenDiese Reaktion ist für viele Wissenschaftler zum Forschungsgegenstand geworden. Sie suchten nach Wegen, um die Bedingungen ihres Verlaufs zu mildern, und versuchten, den Prozentsatz in der resultierenden Mischung aus verzweigtem Aldehyd zu verringern.
Hierfür wurden wirtschaftliche Verfahren erfunden, bei denen andere Katalysatoren zum Einsatz kamen. Es war möglich, die Temperatur und den Druck zu senken und die Ausbeute an linearem Aldehyd zu erhöhen.
Acrylester, mit denen auch assoziiert sindPolymerisation von Propylen, verwendet als Copolymere. Etwa 15 Prozent des petrochemischen Propens werden als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Acrylnitril verwendet. Diese organische Komponente ist notwendig für die Herstellung von wertvollen Chemiefasern - Nitron, die Herstellung von Kunststoffen, die Herstellung von Kautschuk.
Polypropylen gilt derzeit als das größtepetrochemische Industrie. Die Nachfrage nach diesem hochwertigen und kostengünstigen Polymer wächst und ersetzt nach und nach Polyethylen. Es ist unverzichtbar für die Herstellung von starren Verpackungen, Platten, Folien, Autoteilen, synthetischem Papier, Seilen, Teppichbauteilen sowie für die Herstellung einer Vielzahl von Haushaltsgeräten. Zu Beginn des einundzwanzigsten Jahrhunderts stand die Herstellung von Polypropylen in der Polymerindustrie an zweiter Stelle. In Anbetracht der Anforderungen verschiedener Branchen können wir folgern: In naher Zukunft wird sich der Trend zur großtechnischen Herstellung von Propylen und Ethylen fortsetzen.
