聚丙烯生產(chǎn)-聚丙烯生產(chǎn)原理

丙烯常溫下為無色、稍帶有甜味的氣體。聚丙烯的性能及用途1.聚丙烯的性能聚丙烯樹脂是無毒、無味、白色蠟狀顆粒。透明度高，是最輕的通用塑料。

聚丙烯是由丙烯單體聚合而獲得的聚合物，簡稱PP，是一種熱塑性樹脂。3.聚丙烯的用途廣泛應用于化學工業(yè)、紡織工業(yè)、建筑業(yè)、汽車制造業(yè)、包裝行業(yè)、日常用品。

2.聚丙烯的單體

丙烯CH2=CHCH3

來源：兩種

a.烴類熱裂解得到的裂解氣分離得到；b.煉油廠的煉廠氣分離得到。配位聚合的影響因素1.引發(fā)劑的影響（以丙烯聚合為例）（1）主引發(fā)劑的影響（2）助引發(fā)劑的影響

定向能力順序：Al(C2H5)2I＞Al(C2H5)2Br＞Al(C2H5)2Cl，但Al(C2H5)2I或Al(C2H5)2Br價格較貴，且聚合速率也很低，因此，綜合考慮，生產(chǎn)上多數(shù)選擇Al(C2H5)2Cl。（3）主、助引發(fā)劑配比的影響結論：丙烯的配位聚合采用TiCl3(α,β,γ)為主引發(fā)劑，Al(C2H5)2Cl為共引發(fā)劑，Al/Ti比取1.5～2.5，能夠以適中的聚合速率獲得較高立構規(guī)整度的聚丙烯。規(guī)律：70℃以前，70℃以后，溫度對相對分子質(zhì)量的影響3.雜質(zhì)的影響

聚合溫度對聚合速率、立構規(guī)整度和產(chǎn)物相對分子質(zhì)量都有影響。2.溫度的影響（以丙烯聚合為例）

配位聚合用的丙烯及溶劑純度要求很高，尤其對O2、CO、H2、H2O、CH≡CH等要嚴格控制其含量，以防止它們與引發(fā)劑反應。共價鍵化合物異裂可以產(chǎn)生陰、陽離子

。

A+A:B+:B-（陽、陰離子）

陰、陽離子的產(chǎn)生：

陰離子、陽離子都可以作為連鎖聚合的活性中心，根據(jù)鏈增長活性中心所帶電荷的不同，離子型聚合可分為陽離子聚合、陰離子聚合、配位聚合（特殊的離子聚合），丙烯的聚合遵循配位聚合機理。配位聚合反應及應用

此法由齊格勒(Ziegler)與納塔(G·Natta)首先提出，因此亦稱Z-N聚合。1953年，Ziegler發(fā)現(xiàn)了乙烯低壓聚合引發(fā)劑（偶然）1954年，Natta發(fā)現(xiàn)了丙烯聚合引發(fā)劑

指烯類單體的碳－碳雙鍵首先在過渡金屬引發(fā)劑活性中心上進行配位、活化，隨后單體分子相繼插入過渡金屬－碳鍵中進行鏈增長的過程。1.配位聚合反應配位陰離子聚合形成立構規(guī)整性聚合物，因而又稱為定向聚合。未滿22歲獲得博士學位曾在Frankfort,Heideberg大學任教1936年任Halle大學化學系主任，后任校長1943年任MakPlanck研究院院長1946年兼任聯(lián)邦德國化學會會長主要貢獻是發(fā)明了Ziegler催化劑1963年榮獲Nobel化學獎治學嚴謹，實驗技巧嫻熟，一生發(fā)表論文200余篇Ziegler發(fā)現(xiàn)（具有劃時代重大意義）使用四氯化鈦和三乙基鋁，可在常壓下得到PE（低壓PE）K.ZieglerZiegler(1898－1973)小傳意大利人，21歲獲化學工程博士學位1938年任米蘭工業(yè)大學教授50年代以前，從事甲醇、甲醛、丁醛等應用化學研究，取得許多重大成果1952年,在德Frankford參加Ziegler的報告會，被其研究工作深深打動1954年，發(fā)現(xiàn)丙烯聚合催化劑1963年，獲Nobel化學獎G.NattaNatta發(fā)現(xiàn)

將TiCl4改為TiCl3，使用三氯化鈦和三乙基鋁，得到高分子量、高結晶度、高熔點的聚丙烯(PP)。Natta(1903~1979)小傳Ziegler-Natta引發(fā)劑的重大意義：

能使難以自由基聚合和離子聚合的單體聚合，并形成立構規(guī)整的聚合物，賦予其特殊性能。實現(xiàn)了難于聚合的聚丙烯工業(yè)化生產(chǎn)；實現(xiàn)了乙烯的低壓聚合；能得到順式含量高的聚1,3-丁二烯主要應用于PP、HDPE、PS、BR、EPR等。

產(chǎn)物立構規(guī)整性好、相對分子質(zhì)量高、支鏈少、結晶度高。2.配位聚合的特點3.配位聚合工業(yè)應用配位聚合的單體與引發(fā)劑非極性單體：

乙烯、丙烯、1-丁烯、苯乙烯、共軛雙烯烴、炔烴、環(huán)烯烴等。極性單體：

醋酸乙烯酯、氯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯等。1.單體2.引發(fā)劑

Ziegler-Natta引發(fā)劑：α-烯烴、二烯烴、環(huán)烯烴的定向聚合典型的Ziegle催化劑典型的Natta催化劑

用于引發(fā)乙烯聚合制備低壓聚乙烯（高密度聚乙烯）用于引發(fā)丙烯聚合，制備等規(guī)聚丙烯Ziegler-Natta（Z-N）引發(fā)劑

典型的Ziegler引發(fā)劑是液體，－78℃下在庚烷中與等摩爾Al(i-C2H5)3反應時，得到暗紅色的可溶性絡合物溶液，該溶液于－78℃就可以使乙烯很快聚合，對丙烯的聚合活性極低。

典型的Natta引發(fā)劑丙烯聚合：α、γ或δ型，產(chǎn)物立構規(guī)整度為80%～90%，用β型只有40%～50%。

α、β、γ、δ四種晶型丁二烯聚合：α、γ、δ型T，產(chǎn)物反式含量為85%～90%，β型順式含量為50%。Ziegler-Natta（Z-N）引發(fā)劑組成：Ziegler—Natta引發(fā)劑主引發(fā)劑助