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プロピレンの重合:スキーム、式、式

プロピレン重合とは?この化学反応の特徴は何ですか?これらの質問に対する詳細な答えを見つけてみましょう。

プロピレン重合

接続の特徴

エチレンとプロピレンの重合のための反応スキームオレフィンクラスのすべてのメンバーが持つ典型的な化学的性質を示します。このクラスは、化学製品に使用されているオイルの古い名前から、このような珍しい名前が付けられました。 18世紀には、油性の液体物質である塩化エチレンが得られました。

不飽和脂肪族炭化水素のクラスのすべての代表的な特徴の中で、それらの中に1つの二重結合が存在することに注目します。

プロピレンのラジカル重合は、物質の構造に二重結合が存在することによって正確に説明されます。

プロピレン重合反応

一般式

相同シリーズのアルケンのすべての代表について、一般式はCです。nN2p..。構造内の水素の量が不十分であることが、これらの炭化水素の化学的性質の特異性を説明しています。

プロピレン重合の反応式は、高温と触媒を使用した場合に、そのような結合で切断される可能性を直接確認するものです。

不飽和ラジカルはアリルまたはプロペニル-2。なぜプロピレンが重合するのですか?この相互作用の産物は、合成ゴムの合成に使用され、合成ゴムは、現代の化学産業で需要があります。

プロピレン重合方程式

物理的性質

プロピレン重合方程式は確認しませんこの物質の化学的性質だけでなく、物理的性質も。プロピレンは、沸点と融点が低いガス状物質です。アルケンのクラスのこの代表的なものは、水溶性がほとんどありません。

活性化炭素の存在下でのプロピレンの重合

化学的性質

プロピレンの重合の反応方程式とイソブチレンは、プロセスが二重結合に沿って進行することを示しています。アルケンはモノマーとして機能し、ポリプロピレンとポリイソブチレンがこの相互作用の最終生成物になります。このような相互作用の間に破壊されるのは炭素-炭素結合であり、最終的には対応する構造が形成されます。

新しいものの形成は、二重結合を介して発生します。簡単な接続。プロピレンの重合はどのように進行しますか?このプロセスのメカニズムは、このクラスの不飽和炭化水素の他のすべての代表で発生するプロセスと同様です。

プロピレン重合反応は、コースにいくつかのオプションを想定しています。最初のケースでは、プロセスは気相で実行されます。 2番目の変形によれば、反応は液相で進行します。

さらに、プロピレンの重合も、反応媒体として飽和液体炭化水素を使用することを含む、いくつかの時代遅れのプロセスに従って進行します。

プロピレンとブタジエンの重合

現代のテクノロジー

技術による大量のプロピレンの重合Spheripolは、ホモポリマーを製造するための複合スラリー反応器です。このプロセスでは、気相流動床反応器を使用してブロックコポリマーを作成します。このような場合、プロピレン重合反応は、デバイスへの追加の適合性触媒の添加、ならびに予備重合の実行を伴う。

プロピレン重合式

プロセス機能

この技術には、コンポーネントの混合が含まれます予備変換用に設計された特別なデバイスで。次に、この混合物をループ重合反応器に加え、そこで水素と使用済みプロピレンの両方を供給する。

反応器はある範囲で作動します65から80℃の温度。システム圧力は40バールを超えません。直列に配置されたリアクターは、大量のポリマー生産用に設計された工場で使用されます。

ポリマー溶液は、2番目の反応器から除去されます。プロピレンの重合には、溶液を圧力脱気装置に移すことが含まれます。これは、粉末ホモポリマーが液体モノマーから除去される場所です。

ブロック共重合体の製造

プロピレンCH2の重合方程式 = CH-この状況でのCH3には標準があります流れのメカニズム、プロセスの条件にのみ違いがあります。デガッサからの粉末は、プロピレンとエテンとともに、約70℃の温度と15バール以下の圧力で動作する気相反応器に送られます。

ブロックコポリマーは、反応器から除去された後、モノマーから粉末ポリマーを除去するための特別なシステムに入ります。

プロピレンとブタジエンの重合耐衝撃タイプは、2番目の気相反応器の使用を可能にします。これにより、ポリマー中のプロピレンのレベルを上げることができます。さらに、最終製品に添加剤を加えることが可能であり、造粒を使用して、結果として得られる製品の品質を向上させます。

プロピレン重合機構

アルケンの重合の特異性

ポリエチレンとポリプロピレンの製造の間いくつかの違いがあります。プロピレンの重合方程式により、異なる温度レジームが使用されることが予想されることを理解することができます。さらに、技術チェーンの最終段階や最終製品の使用分野にもいくつかの違いがあります。

過酸化物は、優れたレオロジー特性。それらは、メルトフローのレベルが増加し、低流量の材料と同様の物理的特性を備えています。

優れたレオロジー特性を備えた樹脂は、射出成形プロセスや繊維の製造に使用されます。

ポリマーの透明度と強度を高めるには材料メーカーは、反応混合物に特別な結晶化添加剤を加えようとしています。ブロー成形や鋳造の分野では、一部のポリプロピレン透明材料が徐々に他の材料に置き換わっています。

重合の特徴

の存在下でのプロピレンの重合活性化炭素はより速く流れます。現在、炭素の吸着能力に基づく遷移金属と炭素の触媒複合体が使用されている。重合の結果、優れた性能特性を備えた製品が得られます。

主なプロセスパラメータとして重合は、反応速度、ならびにポリマーの分子量および立体異性体組成によって促進されます。触媒、重合媒体の物理的および化学的性質、および反応系の構成部分の純度も重要です。

線状ポリマーは、均質とエチレンに関しては不均一相。その理由は、この物質に空間異性体がないことにあります。アイソタクチックポリプロピレンを得るために、彼らは固体の塩化チタンと有機アルミニウム化合物を使用しようとしています。

に吸着した複合体を使用する場合結晶性塩化チタン(3)を使用すると、目的の特性を持つ製品を得ることができます。担体の格子規則性は、触媒が高い立体特異性を獲得するための十分な要因ではありません。例えば、ヨウ化チタン(3)を選択した場合、より多くのアタクチックポリマーが得られる。

考慮される触媒成分はしたがって、ルイスの性格は環境の選択に関連しています。最も有利な媒体は、不活性炭化水素の使用です。塩化チタン(5)は活性吸着剤であるため、脂肪族炭化水素が主に選択されます。プロピレンの重合はどのように進行しますか?製品式は(-CH2-CH2-CH2-)P。反応アルゴリズム自体は、この相同シリーズの他の代表的な反応の過程に似ています。

化学的相互作用

プロピレンの相互作用の主なオプションを分析してみましょう。その構造に二重結合があることを考えると、主な反応はその破壊とともに正確に進行します。

ハロゲン化は周囲温度で起こります。複雑な結合が切断された場所では、ハロゲンは妨げられません。この相互作用の結果として、ジハロゲン化化合物が形成されます。最も難しいのはヨウ素化です。臭素化と塩素化は、追加の条件とエネルギーコストなしで行われます。プロピレンのフッ素化は爆発とともに進行します。

水素化反応には使用が含まれます追加のアクセラレータ。プラチナとニッケルは触媒として機能します。プロピレンと水素の化学的相互作用の結果として、プロパンが形成されます-飽和炭化水素のクラスの代表です。

水和(水の添加)はによって実行されますV.V.マルコフニコフの支配に。その本質は、最大量のプロピレンカーボンに水素原子の二重結合を付加することにあります。この場合、ハロゲンは水素の数が最小のCに付着します。

大気中の酸素中での燃焼は、プロピレンの特徴です。この相互作用の結果として、2つの主要な生成物が得られます:二酸化炭素、水蒸気。

過マンガン酸カリウムなどの強力な酸化剤がこの化学物質に作用すると、変色が観察されます。化学反応の生成物の中には二価アルコール(グリコール)があります。

プロピレンを入手する

すべての方法は2つの主要なものに分けることができますグループ:実験室、産業。実験室条件下で、プロピレンは、水酸化ナトリウムのアルコール溶液への曝露によって元のハロアルキルからハロゲン化水素を除去することによって得ることができる。

プロピレンは触媒によって形成されますプロピンの水素化。実験室条件下では、この物質はプロパノール-1の脱水によって得ることができます。この化学反応では、リン酸または硫酸、酸化アルミニウムが触媒として使用されます。

プロピレンはどのようにして大量生産されますか?この化学物質は本質的にまれであるという事実のために、その生産のための産業オプションが開発されました。最も一般的なのは、精製された製品からのアルケンの分離です。

たとえば、原油はに割り込まれます特別な流動床。プロピレンはガソリン画分の熱分解によって得られます。現在、アルケンは関連するガス、石炭コークスのガス状生成物からも分離されています。

プロピレン熱分解にはさまざまなオプションがあります。

  • チューブ炉で;
  • クォーツクーラントを使用するリアクター内。
  • Lavrovskyプロセス;
  • Bartlome法による自己熱熱分解。

開発された産業技術の中で、飽和炭化水素の触媒的脱水素化に注意する必要があります。

アプリケーション

プロピレンにはさまざまな用途がありますが、したがって、それは産業で大規模に生産されています。この不飽和炭化水素は、ナッタの働きにその外観を負っています。 20世紀半ば、彼はジーグラー触媒システムを使用して重合技術を開発しました。

ナッタはなんとかステレオレギュラー製品を手に入れました、構造内でメチル基が鎖の片側に位置していたため、彼はこれをアイソタクチックと呼んだ。この種のポリマー分子の「パッキング」により、得られるポリマー物質は優れた機械的特性を備えています。ポリプロピレンは合成繊維の製造に使用され、プラスチック塊として需要があります。

約10パーセントの石油プロピレンその酸化物の生産のために消費されます。前世紀半ばまで、この有機物質はクロロヒドリン法によって得られていました。反応は、中間体のプロピレンクロロヒドリンの形成を介して進行した。この技術には、高価な塩素と水和石灰の使用に関連する特定の欠点があります。

私たちの時代では、この技術はに置き換えられましたチョークンプロセス。これは、プロペンとヒドロペルオキシドの化学的相互作用に基づいています。プロピレンオキシドは、ポリウレタンフォームの製造に使用されるプロピレングリゴールの合成に使用されます。それらは優れた衝撃吸収材料と見なされているため、パッケージ、ラグ、家具、断熱材、吸着液、フィルター材の作成に使用されます。

さらに、主な応用分野の中でプロピレン、アセトンとイソプロピルアルコールの合成について言及する必要があります。優れた溶媒であるイソプロピルアルコールは、貴重な化学物質と見なされています。 20世紀初頭、この有機製品は硫酸法で得られました。

また、ダイレクトの技術反応混合物への酸性触媒の導入によるプロペンの水和。生成されたすべてのプロパノールの約半分は、アセトンの合成に使用されます。この反応には、380℃で行われる水素の除去が含まれます。亜鉛と銅は、このプロセスの触媒として機能します。

プロピレンの重要な用途の中で、特別その場所はヒドロホルミル化によって占められています。プロペンは、アルデヒドの製造に使用されます。オキシシンセシスは、前世紀の半ばからわが国で使用されてきました。現在、この反応は石油化学産業で重要な位置を占めています。 180度の温度、酸化コバルト触媒および250気圧の圧力でのプロピレンと合成ガス(一酸化炭素と水素の混合物)との化学的相互作用により、2つのアルデヒドの形成が観察されます。 1つは通常の構造で、もう1つは湾曲したカーボンチェーンです。

この技術のオープン直後プロセス、それは多くの科学者の研究の対象となっているこの反応です。彼らはそのコースの状態を和らげる方法を探していて、得られた混合物中の分岐アルデヒドの割合を減らすことを試みました。

このために、他の触媒の使用を含む経済的なプロセスが発明されました。温度と圧力を下げ、線状アルデヒドの収量を増やすことができました。

アクリル酸エステル、これも関連付けられています共重合体として使用されるプロピレンの重合による。石油化学プロペンの約15%は、アクリオニトリルを生成するための出発物質として使用されます。この有機成分は、貴重な化学繊維の製造、ニトロン、プラスチックの製造、ゴムの製造に必要です。

結論

ポリプロピレンは現在最大と見なされています石油化学製品の生産。この高品質で安価なポリマーの需要が高まっているため、徐々にポリエチレンに取って代わりつつあります。硬いパッケージ、プレート、フィルム、自動車部品、合成紙、ロープ、カーペット部品の作成だけでなく、さまざまな家庭用機器の作成にも不可欠です。 21世紀の初めに、ポリプロピレンの生産はポリマー業界で2番目にランクされました。さまざまな業界の需要を考慮すると、近い将来、プロピレンとエチレンの大量生産の傾向が続くと結論付けることができます。

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