окомолекулярного поліізобутилену є численні неорганічні сполуки, з яких промислове застосування мають головним чином галогеніди металів. У таблиці наведено результати полімеризації изобутилена в присутності різних каталізаторів.
Таблиця 2.1 - Полімеризації изобутилена в присутності різних каталізаторів
КаталізаторДозіровка каталізатора,% Вміст ізобутілену,% Час полімерізацііВиход полімеру,% Молекулярний весBF 3 0,0510Долі секунд10120 000-150 000AlBr 3 0,05201-5 мін70-90120 000-150 000TiCl 4 0,12 0,253020-70 мін35-50100 000-130 000TiBr 4 1,0-1,530-5012-18 ч30-5070 000-90 000BCl 3 0,9-1,540-5012-18 ч0,5-1,530 000-50 000BBr 3 0 , 6-1,05012-18 ч0,5-1,520 000-30 000SnCl 4 1,5-4,55017-50 ч10-1812 000-25 000
Найбільш активним каталізатором є трехфторістий бор, у присутності якого швидкість реакції полімеризації межує з вибуховою. Регулювання швидкості полімеризації про -випроваджує шляхом пониження температури реакційної суміші і концентрації каталізатора.
трехфтористого бор являє собою безбарвний газ, Зріджують в температурних інтервалах від мінус 100 до мінус 127 ° с; нижче зазначеної температури він переходить в твердий стан.
Фтористий бор має ряд переваг перед іншими катали заторами: як газоподібна речовина він легко дозується і змішується з компонентами, які беруть участь в полімеризації, шляхом нагрівання швидко віддаляється з полімеру [6,8].
Для отримання високомолекулярного поліізобутилену реакція повинна проходити при зниженій температура, що ускладнюється високою зекзотермічностью процесу (кількість виділяється тепла становить близько 10000 кал/моль).
Для зменшення кількості тепла, що виділяється до реакційної суміші додають розчинники або розріджувачі.
Необхідна для полімеризації низька температура (близько мінус 100 ° С) підтримується відведенням теплоти за допомогою хладоагентов розчинників і розріджувачів).
Застосовують внутрішнє і зовнішнє охолодження. Внутрішнє, - коли розчинник або розріджувач одночасно служить і хладоагентом, т. Е. Надходить в реакційну суміш охолодженим і, крім того, відводить теплоту реакції шляхом випаровування; зовнішнє, - коли хладоагент діє на реакційну суміш через поверхню охолодження.
В якості розчинників, розріджувачів і хладоагентов при змінюють охолоджені до рідкого стану етилен, бутилен, етан, бутан та інші граничні вуглеводні, а також тверду вугіллі кислоту.
Для промислового отримання поліізобутилену в якості розчинника використовують етилен (СН 2=СН 2)
Кількість розчинника впливає на молекулярну вагу полімеру. Оптимальний вміст изобутилена в розчиннику 15-30%.
Прискорювачі (співкаталізатор) додають в реакційну суміш в невеликих кількостях (0,001-1%). Вони не тільки прискорюють реакцію, але також знижують потрібне кількість каталізатора і сприяють отриманню високомолекулярного полімеру.
В якості прискорювачів рекомендуються кислоти (сірчана, азотна, трихлоруксусная, плавикова та ін.), спирти (метиловий, етиловий, бензольними і так далі), феноли, хлористий водень.
Активаторами поляризації в присутності галогенідів металів є води, оцтова кислота, третбутилового спирт та інші.
Прискорювачі є джерелами іонів, які, власне, і надають каталітичну дію при отриманні поліізобутилену.
Високомолекулярний полиизобутилен легко піддається деструкції під впливом сонячного світла і підвищення температури, набуваючи при цьому липкість [8].
В якості стабілізатора застосовують 0,1-5% похідних фенолу, наприклад третбутілсульфід, які вводяться відразу ж після полімеризації. Стабілізуючу дію на первинний полімерізат надають також численні сполуки, що містять аміно-, сульфідо-, ароматичні і гідроксільньте групи; в деяких випадках рекомендується елементарна сірка, яка додається до поліізобутиленом на вальцях або в розчині [7].
2.2 Виробництво високомолекулярного поліізобутилену
У промисловості високомолекулярний полиизобутилен отримують двома основними методами. Полімери типу «Оппанол» отримують полімеризацією изобутилена у присутності ВF 3 в середовищі киплячого етилену. При виробництві полімеру типу «Вистанекс» процес проводиться у присутності АlСl 3 в розчині Етілхлорід або метилхлорида.
При отриманні поліізобутилену в середовищі рідкого етилену тепло, що виділяється в результаті реакції полімеризації, відводиться за рахунок випаровування розчинника, що дозволяє підтримувати в реакційній зоні низьку температуру, необхідну для отримання достатньо високомолекулярного полімеру. Полиизобутилен з молекулярною ...
