18 Дек

Глава 3. Олефиновые мономеры

Олефиновые мономеры применяются для получения полиолефинов, которые занимают доминирующее положение в структуре потребления пластических масс.

Первое место по объему производства среди полиолефинов принадлежит полиэтилену низкой плотности, используемому для изготовления упаковочных материалов, тары, труб, конструкционных деталей. Полиэтилен высокой и средней плотности занимает второе место , из него изготовливают трубы, в том числе крупногабаритные, разного рода емкости, пленки, волокна, электроизоляционные материалы в радиотехнике и т.д. Третье место по объему производства принадлежит полипропилену. Его применяют для изготовления литьевых конструкционных деталей, используемых в основном в автомобилестроении, в производстве бытовых приборов, упаковки, а также для выработки волокон и канатов.

Кроме рассмотренных традиционных полиолефинов применяются также  гомо- и сополимеры высших (начиная с С4) олефинов различных типов. Такие полимеры как полиизобутилен, полибутен, поли-4-метилпентен-1 имеют важное промышленное значение, хотя рост производства этих полимеров сдерживается высокой стоимостью мономеров (по сравнению с низшими олефинами).

Изобутилен – широкораспространенный синтетический каучук сам по себе, а сополимер изобутилена с бутадиеном применяется в резиновой и шинной промышленности под названием «бутилкаучук».

Полибутен относится к группе линейных частично кристаллических полиолефинов. Он характеризуется отличным сочетанием прочности, гибкости и стойкости к растрескиванию под напряжением, что позволяет ему иногда конкурировать с такими ведущими полимерами как полиэтилен и полипропилен.

Изотактический полибутен был впервые получен в 1959 г. Дж. Натта. Гомополимер бутена-1, синтезируемый в присутствии каталитических систем Циглера-Натта, имеет т. пл. 399 К. Сополимеризацией бутена-1 с пропиленом, пентеном-1, 4-метилпентеном получают сополимеры с температурой плавления от 373 до 513 К в зависимости от видов и содержания звеньев сополимера.

Поли-4-метилпентен-1 в некоторых отношениях является уникальным полимером. Применение стереоспецифических металлорганических катализаторов позволило получить поли-4-метилпентен-1 с т. пл. 513 К. Он обладает самой низкой из полимеров высших олефинов плотностью (83 кг/м3) и, несмотря на высокую степень кристалличности (до 65%), имеет высокую прозрачность в противоположность полиэтилену и полипропилену (коэффициент светопропускания до 90%). Высокие механические показатели поли-4-метилпентена-1 сохраняются при высоких температурах. Например, при 373 К его механические свойства близки к свойствам полиэтилена низкой плотности при 293 К. По сопротивлению к ударным нагрузкам он превосходит такие прозрачные аморфные пластики, как полистирол и полиметилметакрилат.

Высшие полиолефины используют в различных областях. Так, полибутен применяют в производстве труб, пленок, тары (мешки для упаковки удобрений, реактивов, взрывчатых веществ), деталей электронных приборов, покрытия кабелей, как один из компонентов асфальтовых покрытий и т.д. Поли-4-метилпентен-1 как один из лучших материалов для точного литья используется в электротехнике, электронике (изоляционный материал, корпуса электронных реле и др.), автомобилестроении (светильники), пищевой промышленности (посуда, подносы), медицине (шприцы, ампулы, стерилизуемая посуда), оптике (линзы и другие оптические детали). Модули на основе половолоконных мембран из этого полимера – отличный мембранный разделитель кислорода и азота при комнатной температуре.

Сополимеризацией олефинов между собой, а также с диенами или с гетеросодержащими мономерами можно получать полиолефины с заданными свойствами. Так, сополимеризацией этилена с небольшими количествами пропилена или бутилена можно повысить стойкость к растрескиванию, эластичность и улучшить реологические свойства полиэтилена, сохранив при этом практически весь комплекс остальных свойств. Сополимер этилена и пропилена с добавкой диена представляет собой относительно недорогой каучук, также широко используемый в различных областях. В промышленном масштабе производятся сополимеры этилена с гексеном, с алкилакрилатами и с винилацетатом, сополимеры пропилена с винилхлоридом и многие другие.

Comments are closed.