丙烯聚合實驗裝置

⑴ 丙烯是怎麼聚合的

丙烯可以發生自由基聚合反應，但合成的材料性能不好。所以丙烯一般用齊格勒-納塔催化劑進行配位聚合。丙烯聚合反應生成聚丙烯 nCH2=CH-CH3加聚—[-CH-C(CH3)-]n

丙烯自由基聚合時，自由基易從丙烯分子上提取氫，形成低活性烯丙基自由基，所以得不到高聚物。

離子聚合，由於甲基為推電子基。不易陰離子聚合，而一個甲基的推電作用弱，陽離子聚合也難，活性中心易發生異構化，變成相對穩定的結構，因此只能生成低聚物。聚合反應是由單體合成聚合物的反應過程。有聚合能力的低分子原料稱單體，分子量較大的聚合原料稱大分子單體。若單體聚合生成分子量較低的低聚物，則稱為齊聚反應(oligomerization),產物稱齊聚物。一種單體的聚合稱均聚合反應，產物稱均聚物。兩種或兩種以上單體參加的聚合，則稱共聚合反應，產物稱為共聚物。

⑵ 聚丙烯的生產原理或方法有幾種及其內容，比較幾種方法

採用泥漿法或溶液法，由乙烯與丙烯、丁烯等第二單體共聚製得。本體法工藝的研究開發始於20世紀60年代，1964年美國Dart公司採用釜式反應器建成了世界上第一套工業化本體法聚丙烯生產裝置。1970年以後，日本住友、Phillips、美國EI Psao等公司都實現了液相本體聚丙烯工藝的工業化生產。與採用溶劑的漿液法相比，採用液相丙烯本體法進行聚合具有不使用惰性溶劑，反應系統內單體濃度高，聚合速率快，催化劑活性高，聚合反應轉化率高，反應器的時-空生產能力更大，能耗低，工藝流程簡單，設備少，生產成本低，"三廢"量少；容易除去聚合熱，並使撤熱控制簡單化，可以提高單位反應器的聚合量；能除去對產品性質有不良影響的低分子量無規聚合物和催化劑殘渣，可以得到高質量的產品等優點。不足之處是反應氣體需要氣化、冷凝後才能循環回反應器。反應器內的高壓液態烴類物料容量大，有潛在的危險性。此外，反應器中乙烯的濃度不能太高，否則在反應器中形成一個單獨的氣相，使得反應器難以操作，因而所得共聚產品中的乙烯含量不會太高。
本體法不同工藝路線的區別主要是反應器的不同。反應器可分為釜式反應器和環管反應器兩大類。釜式反應器是利用液體蒸發的潛熱來除去反應熱，蒸發的大部分氣體經循環冷凝後返回到反應器，未冷凝的氣體經壓縮機升壓後循環回反應器。而環管反應器則是利用軸流泵使漿液高速循環，通過夾套冷卻撤熱，由於傳熱面積大，撤熱效果好，因此其單位反應器體積產率高，能耗低。

本體法生產工藝按聚合工藝流程，可以分為間歇式聚合工藝和連續式聚合工藝兩種。（1）間歇本體法工藝。間歇本體法聚丙烯聚合技術是我國自行研製開發成功的生產技術。它具有生產工藝技術可靠，對原料丙烯質量要求不是很高，所需催化劑國內有保證，流程簡單，投資省、收效快，操作簡單，產品牌號轉換靈活、三廢少，適合中國國情等優點，不足之處是生產規模小，難以產生規模效益；裝置手工操作較多，間歇生產，自動化控制水平低，產品質量不穩定；原料的消耗定額較高；產品的品種牌號少，檔次不高，用途較窄。目前，我國採用該法生產的聚丙烯生產能力約佔全國總生產能力的24.0%；（2）連續本體法工藝。該工藝主要包括美國Rexall工藝、美國Phillips工藝以及日本Sumitimo工藝。（a）Rexall工藝。Rexall本體聚合工藝是介於溶劑法和本體法工藝之間的生產工藝，由美國Rexall公司開發成功，該工藝採用立式攪拌反應器，用丙烷含量為10%-30%（質量分數）的液態丙烯進行聚合。在聚合物脫灰時採用己烷和異丙醇的恆沸混合物為溶劑，簡化了精餾的步驟，將殘余的催化劑和無規聚丙烯一同溶解於溶劑中，從溶劑精餾塔的底部排出。以後，該公司與美國El Paso公司組成的聯合熱塑性塑料公司，開發了被稱為"液池工藝"的新生產工藝，採用Montedison -MPC公司的HY-HS高效催化劑，取消了脫灰步驟，進一步簡化了工藝流程。該工藝的特點是以高純度的液相丙烯為原料，採用HY-HS高效催化劑，無脫灰和脫無規物工序。採用連續攪拌反應器，聚合熱用反應器夾套和頂部冷凝器撤出，漿液經閃蒸分離後，單體循環回反應；（b）Phillips工藝。該工藝由美國Phillips石油公司於20世紀60年代開發成功。其工藝特點是採用獨特的環管式反應器，這種結構正脊簡單的環管反應器具有單位體積傳熱面舉蠢滲積大，總傳熱系數高，單程轉化率高、流速快、混合好、不會在聚合區形成塑化塊、產品切換牌號的時間短等優點。該工藝可以生產寬范圍熔體流動速率的聚聚物和無規聚合物；（c）Sumitimo工藝。該工藝由日本Sumitimo（住友）化學公司於1974年開發成功。此工藝基本上與Rexene本體法相似，但Sumitimo本體法工藝包括除去無規物及催化劑殘余物的一些措施。通過這些措施可以製得超聚合物，用於某些電氣和醫學用途。Sumitimo本體法工藝使用SCC絡合催化劑（以一氯二乙基鋁還原四氯化鈦，並經過正丁醚處理），液相丙烯在50-80℃、3. 0MPa下進行聚合，反應速率高，聚合物等規指數也較高，還採用高效萃取器脫灰，產品等規指數為96%-97%，產品為球狀顆粒，剛性高，熱穩定性好，耐油及電氣性能優檔磨越。

⑶ 高分求聚丙烯的聚合原理是什麼

【1】聚丙烯的聚合原理是利用丙烯聚合而成：具體如嘩叢下圖所示：

【2】聚丙烯，是由丙烯聚合而製得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規聚丙烯（isotactic polyprolene）、無規聚丙烯（atactic polypropylene）和間規聚丙烯（syndiotactic polypropylene）三種。甲基排列在分子主鏈的同一側稱等規聚丙烯，若甲基無秩序的排列在分子主鏈的兩側稱無規聚丙烯，當甲基亂中櫻交替排列在分子主鏈的兩側稱間規聚丙烯。一般工業生產的聚丙烯樹脂中，等規結構含量約為95%，其餘為無規或間規聚丙烯。工業產品以等規物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由於結構規整而高度結晶化，故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕，製品可用蒸汽消毒是其突出優點。密度培棚小，是最輕的通用塑料。缺點是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過改性予以克服。