¿Qué es la polimerización de propileno? ¿Cuáles son las características de esta reacción química? Intentemos encontrar respuestas detalladas a estas preguntas.
Esquemas de reacciones de polimerización de etileno y propileno.demostrar las propiedades químicas típicas que poseen todos los miembros de la clase de olefinas. Esta clase recibió un nombre tan inusual del antiguo nombre del aceite utilizado en la producción química. En el siglo XVIII, se obtuvo cloruro de etileno, que era una sustancia líquida oleosa.
Entre las características de todos los representantes de la clase de hidrocarburos alifáticos insaturados, notamos la presencia de un doble enlace en ellos.
La polimerización radical del propileno se explica precisamente por la presencia de un doble enlace en la estructura de la sustancia.
Para todos los representantes de la serie homóloga de alquenos, la fórmula general tiene la forma CnH2p. La cantidad insuficiente de hidrógeno en la estructura explica la peculiaridad de las propiedades químicas de estos hidrocarburos.
La ecuación para la reacción de polimerización de propileno es una confirmación directa de la posibilidad de una ruptura en este enlace cuando se usa temperatura elevada y un catalizador.
El radical insaturado se llama alilo opropenil-2. ¿Por qué se polimeriza el propileno? El producto de esta interacción se utiliza para la síntesis de caucho sintético, que a su vez es muy solicitado en la industria química moderna.
La ecuación de polimerización de propileno no confirmasolo propiedades químicas, pero también físicas de esta sustancia. El propileno es una sustancia gaseosa con bajo punto de ebullición y fusión. Esta clase representativa de alquenos tiene una ligera solubilidad en agua.
Ecuaciones de reacción de polimerización de propileno yEl isobutileno muestra que los procesos proceden a través de un doble enlace. Los alquenos actúan como monómeros, y los productos finales de esta interacción son polipropileno y poliisobutileno. Es el enlace carbono-carbono durante tal interacción que se destruirá, y eventualmente se formarán las estructuras correspondientes.
Por doble enlace, nuevoConexiones simples. ¿Cómo procede la polimerización de propileno? El mecanismo de este proceso es similar al proceso que ocurre en todos los demás representantes de esta clase de hidrocarburos insaturados.
La reacción de polimerización de propileno implica varias opciones de flujo. En el primer caso, el proceso se lleva a cabo en fase gaseosa. En la segunda realización, la reacción continúa en la fase líquida.
Además, la polimerización de propileno procede de acuerdo con algunos procesos obsoletos que implican el uso de un hidrocarburo líquido saturado como medio de reacción.
La polimerización de propileno en tecnología a granelSpheripol es un reactor combinado de lodos para la fabricación de homopolímeros. El proceso implica el uso de un reactor de fase gaseosa con una capa pseudo-líquida para crear copolímeros de bloque. En este caso, la reacción de polimerización de propileno implica la adición de catalizadores compatibles adicionales al dispositivo, así como la polimerización preliminar.
La tecnología implica mezclar componentesen un dispositivo especial diseñado para la conversión previa. Luego, esta mezcla se agrega a los reactores de polimerización en circuito, tanto el hidrógeno como el propileno gastado ingresan allí.
Los reactores operan en un rango detemperaturas de 65 a 80 grados centígrados. La presión del sistema no supera los 40 bar. Los reactores dispuestos en serie se utilizan en fábricas diseñadas para grandes volúmenes de producción de polímeros.
La solución de polímero se retira del segundo reactor.La polimerización de propileno implica la transferencia de la solución a un desgasificador a presión. Aquí el homopolímero en polvo se elimina del monómero líquido.
Ecuación de polimerización para propileno CH2 = CH - CH3 en esta situación tiene un estándarmecanismo de flujo, solo hay diferencias en el proceso. Junto con el propileno y el eteno, el polvo del desgasificador va a un reactor de fase gaseosa que funciona a una temperatura de aproximadamente 70 grados centígrados y una presión de no más de 15 bares.
Los copolímeros de bloque después de la extracción del reactor entran en un sistema especial de eliminación del monómero del polímero en polvo.
Polimerización de propileno y butadieno.El tipo a prueba de golpes permite el uso de un segundo reactor de fase gaseosa. Le permite aumentar el nivel de propileno en el polímero. Además, es posible agregar aditivos al producto terminado, el uso de granulación ayuda a mejorar la calidad del producto resultante.
Между изготовлением полиэтилена и полипропилена Hay algunas diferencias. La ecuación para la polimerización de propileno nos permite comprender que se supone que debe usar un régimen de temperatura diferente. Además, existen algunas diferencias en la etapa final de la cadena tecnológica, así como en las áreas de uso de los productos finales.
El peróxido se usa para resinas que poseenExcelentes propiedades reológicas. Tienen un mayor nivel de fluidez de las masas fundidas, propiedades físicas similares con aquellos materiales que tienen una baja tasa de fluidez.
Las resinas que tienen excelentes propiedades reológicas se usan en el proceso de moldeo por inyección, así como en el caso de la fabricación de fibras.
Para aumentar la transparencia y la resistencia del polímero.Los fabricantes de materiales están tratando de agregar aditivos de cristalización especiales a la mezcla de reacción. Una parte de los materiales transparentes de polipropileno se reemplaza gradualmente por otros materiales en el campo del moldeo por soplado y la fundición.
Polimerización de propileno en presencia deEl carbón activado es más rápido. Actualmente se está utilizando un complejo catalítico de carbono con un metal de transición basado en la capacidad de adsorción de carbono. La polimerización da como resultado un producto que tiene un excelente rendimiento.
Como los principales parámetros del procesoLa polimerización favorece la velocidad de reacción, así como el peso molecular y la composición estereoisomérica del polímero. La naturaleza física y química del catalizador, el medio de polimerización y el grado de pureza de los componentes del sistema de reacción también son importantes.
Se obtiene un polímero lineal tanto en forma homogénea comofase heterogénea cuando se trata de etileno. La razón es la ausencia de isómeros espaciales de esta sustancia. Para obtener polipropileno isotáctico, intentan usar cloruros de titanio sólidos, así como compuestos de organoaluminio.
Cuando se usa un complejo adsorbido encloruro de titanio cristalino (3), es posible obtener un producto con las características deseadas. La regularidad de la red portadora no es un factor suficiente para la adquisición de alta estereoespecificidad por el catalizador. Por ejemplo, en el caso de la elección del yoduro de titanio (3), se observa una mayor cantidad de polímero atáctico.
Los componentes catalíticos considerados tienenCarácter de Lewis, por lo tanto, asociado con la selección del entorno. El medio más beneficioso es el uso de hidrocarburos inertes. Como el cloruro de titanio (5) es un adsorbente activo, los hidrocarburos alifáticos se eligen principalmente. ¿Cómo procede la polimerización de propileno? La fórmula del producto es (-CH2-CH2-CH2-) p. El algoritmo de reacción en sí es similar a la reacción en los representantes restantes de esta serie homóloga.
Analicemos las principales variantes de interacción para el propileno. Dado que hay un doble enlace en su estructura, las principales reacciones proceden precisamente con su destrucción.
La halogenación procede a temperatura normal.En el lugar de romper la compleja conexión, se une halógeno sin obstáculos. Como resultado de esta interacción, se forma un compuesto dihalogenado. Lo más difícil es la yodación. La bromación y la cloración proceden sin condiciones adicionales y costos de energía. La fluoración de propileno procede con una explosión.
Реакция гидрирования предполагает использование acelerador adicional El catalizador es platino, níquel. Como resultado de la interacción química del propileno con hidrógeno, se forma propano, un representante de la clase de hidrocarburos saturados.
La hidratación (adición de agua) se lleva a cabo porLa regla de V.V. Markovnikov. Su esencia es la adición de un átomo de hidrógeno a través de un doble enlace a ese carbono de propileno, que tiene su cantidad máxima. En este caso, el halógeno se unirá al C, que tiene un número mínimo de hidrógeno.
El propileno se caracteriza por la combustión en oxígeno atmosférico. Como resultado de esta interacción, se obtendrán dos productos principales: dióxido de carbono, vapor de agua.
Cuando los agentes oxidantes fuertes, por ejemplo, el permanganato de potasio, actúan sobre una sustancia química dada, se observa su decoloración. Entre los productos de la reacción química estará el alcohol dihídrico (glicol).
Todos los métodos se pueden dividir en dos principalesgrupos: laboratorio, industrial. En condiciones de laboratorio, el propileno se puede obtener mediante la escisión del haluro de hidrógeno del halogenado original por exposición a una solución de alcohol de hidróxido de sodio.
El propileno está formado por catalíticohidrogenación de propina. En condiciones de laboratorio, esta sustancia se puede obtener por deshidratación de propanol-1. En esta reacción química, el ácido fosfórico o sulfúrico, el óxido de aluminio se utilizan como catalizadores.
¿Cómo obtener propileno en grandes volúmenes?Debido al hecho de que este químico es de naturaleza rara, se han desarrollado opciones industriales para su preparación. La más común es la asignación de alqueno de productos refinados.
Por ejemplo, el petróleo crudo está fisuradolecho fluidizado especial. El propileno se obtiene por pirólisis de una fracción de gasolina. En la actualidad, el alqueno también está aislado del gas asociado; los productos gaseosos del coque de carbón son gaseosos.
Hay una variedad de opciones de pirólisis de propileno:
Entre las tecnologías industriales comprobadas, cabe destacar la deshidrogenación catalítica de hidrocarburos saturados.
El propileno tiene varias aplicaciones,por lo tanto, se produce a gran escala en la industria. Este hidrocarburo insaturado debe su apariencia al trabajo de Natta. A mediados del siglo XX, utilizando el sistema catalítico Ziegler, desarrolló la tecnología de polimerización.
Natta logró obtener un producto estereorregular,lo que llamó isotáctico, ya que en la estructura los grupos metilo estaban ubicados en un lado de la cadena. Gracias a esta opción de "empaquetar" moléculas de polímero, la sustancia de polímero resultante tiene excelentes características mecánicas. El polipropileno se usa para la fabricación de fibra sintética, se demanda como masa plástica.
Aproximadamente el diez por ciento de propileno de petróleoconsumido para producir su óxido. Hasta mediados del siglo pasado, esta sustancia orgánica se obtuvo por el método de la clorhidrina. La reacción procedió a través de la formación de un producto intermedio de clorhidrina de propileno. Esta tecnología tiene ciertas desventajas asociadas con el uso de cloro costoso y cal apagada.
Hoy en día, esta tecnología ha reemplazadoproceso chalcon. Se basa en la interacción química del propeno con hidroperóxidos. El óxido de propileno se usa en la síntesis de propilenglicol, que se usa para hacer espumas de poliuretano. Se consideran excelentes materiales de amortiguación, por lo que se destinan a la creación de paquetes, alfombras, muebles, materiales aislantes térmicos, líquidos absorbentes y materiales de filtro.
Кроме того, среди основных сфер применения El propileno debe mencionar la síntesis de acetona y alcohol isopropílico. El alcohol isopropílico, al ser un excelente disolvente, se considera un producto químico valioso. A principios del siglo XX, este producto orgánico se obtuvo por el método del ácido sulfúrico.
Además, se ha desarrollado tecnología directa.hidratación de propeno con la introducción de catalizadores ácidos en la mezcla de reacción. Aproximadamente la mitad de todo el propanol producido se destina a la síntesis de acetona. Esta reacción implica la eliminación de hidrógeno, realizada a 380 grados Celsius. Los catalizadores en este proceso son zinc y cobre.
Entre las aplicaciones importantes, el propileno es particularmenteSe lleva a cabo la hidroformilación. El propeno se destina a la producción de aldehídos. La oxisíntesis en nuestro país comenzó a usarse a mediados del siglo pasado. Actualmente, esta reacción ocupa un lugar importante en la industria petroquímica. La interacción química del propileno con el gas de síntesis (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) a una temperatura de 180 grados, un catalizador de óxido de cobalto y una presión de 250 atmósferas, se observa la formación de dos aldehídos. Uno tiene una estructura normal, el segundo tiene una cadena de carbono curva.
Inmediatamente después de la apertura de esta tecnología.proceso, fue esta reacción la que se convirtió en objeto de investigación para muchos científicos. Buscaron formas de suavizar las condiciones de su curso, trataron de reducir el porcentaje en la mezcla resultante de aldehído ramificado.
Para esto, se inventaron procesos económicos, que implican el uso de otros catalizadores. Fue posible reducir la temperatura, la presión, aumentar el rendimiento de aldehído lineal.
Ésteres acrílicos, que también están asociados conpolimerización de propileno, utilizado como copolímeros. Alrededor del 15 por ciento del propeno petroquímico se usa como material de partida para crear acrilonitrilo. Este componente orgánico es necesario para la fabricación de fibra química valiosa: nitron, la creación de plásticos, la producción de gomas.
El polipropileno se considera actualmente el más grande.industria petroquímica La demanda de este polímero económico y de alta calidad está creciendo, por lo que está reemplazando gradualmente al polietileno. Es indispensable para crear embalajes rígidos, placas, películas, piezas de automóviles, papel sintético, cuerdas, piezas de alfombras, así como para crear una variedad de equipos domésticos. A principios del siglo XXI, la producción de polipropileno ocupaba el segundo lugar en la industria de los polímeros. Dadas las demandas de varias industrias, podemos concluir: en un futuro cercano, la tendencia de producción a gran escala de propileno y etileno continuará.
