При получении полиолефинов применяют горючие и взрывоопасные вещества: газы (этилен и пропилен), жидкости (ос-бутилен, 4-метилпентен-1, гексан, гептан, бензин, изопропиловый спирт), различные пероксиды (пероксиды лаурила, т рет-бутил а и др.) и алюминийорганические соединения (триэтил- и триизобутилалюминий, иэтилалюминийхлорид и др.) (табл. 5.1).
Производства рассчитаны на работу при повышенном или высоком давлении 3,15-300 МПа) и нагревании компонентов от умеренных до высоких температур эО-280 С). Получение полиолефинов относится к категории пожароопасных и взрывопасных производств. Для создания безопасных условий труда предусматривают гениальные мероприятия и проектные решения. При производстве ПЭНП в связи опасностью взрыва этилена в реакторе (высокое давление и температура, возможность резкого выделения большого количества тепла) аппараты устанавливают специальных закрытых кабинах, оборудуют их автоблокирующими устройствами, обеспечивающими сброс газа в атмосферу при давлении, превышающем норму, или предохранительными клапанами (мембранами). Управление процессом полностью автоматизировано, что обеспечивает постоянство технологических параметров процесса: температуры, давления, подачи этилена в реактор. При выгрузке горячего ПЭ опасны ожоги, взрывы и загорания, происходящие при прорыве этилена, поэтому предусматривается сигнализация, срабатывающая при его появлении.
|
|
При производстве ПЭ и ПП при низком давлении особую опасность представляют алюминийорганические соединения, воспламеняющиеся на воздухе и взрывающиеся при контакте с водой и кислотами. Даже их растворы при попадании на кожу человека вызывают сильные ожоги. Поэтому все операции с металлорганическими соединениями проводят в среде органических растворителей и в атмосфере сухого азота, очищенного от кислорода.
Растворители (бензин, изопропиловый спирт и др.) также огне- и взрывоопасны. Безопасные условия труда обеспечиваются проведением всех стадий технологического процесса в атмосфере азота и дистанционным их управлением.
Накопление в помещениях пыли (порошков полиолефинов) и образование аэрозолей неизбежно приводит к появлению статического электричества и возможности искрообразования, что может вызвать локальные и общие взрывы.
Все электрооборудование должно быть во взрывобезопасном исполнении; аппараты, трубопроводы и насосы заземляются. Производство оборудуется мощной (в том числе аварийной) вентиляцией, средствами пожаротушения и приборами газоанализа, оснащаются сигнализацией, оповещающей о любом нарушении режима работы (например, о прекращении снабжения паром, водой, воздухом). Пневматическая транспортировка порошков производится в заземленных трубопроводах в атмосфере азота.
|
|
Преимуществами металлоценовой технологии являются:
«Предсказуемость технологии» не только для технологических процессов производства полимера, но и для его характеристик. Возможно контролировать равномерность длины полимерной цепочки и степень разветвления цепочки. Результатом этого является различная однородность полимеров в твердом состоянии, так как они меньше кристаллизуются, чем обычные гетерофазные полиэтилены.
Контроль над молекулярной массой, добавление сомономера и кристаллическая структура позволяют производить смолы, удовлетворяющие различным потребностям.
Очень высокая активность катализатора, увеличивающая продуктивность;
Однородная структура; улучшенные физические и оптические свойства;
Низкий уровень экстрагируемости, что очень важно для таких областей применения как медицина и пищевая промышленность;
Эффективное использование сомономера (равномерное распределение);
Комплексное использование сомономеров;
Более дешевые сырьевые материалы, чем термоэластопласты, сополимеры этилена и винилацетата или мягкие ПВХ.
Перечисленные преимущества объясняют успех катализаторов с единым центром полимеризации на множествах рынках, например пищевая промышленность и медицина, а также то, что они успешно замещают дорогостоящие термоэластопласты и винилопласты.
§ Преградами для большего захвата рынка являются низкая способность к переработке и низкая прозрачность, по сравнению с обычным ПВД. Так как при использовании катализаторов с единым центром полимеризации структура полимера остается такой же, и получаются полимеры с узким распределением молекулярной массы. Проводятся различные исследования для того, чтобы решить проблему со способностью к переработке.
Полиэтилен, полученный с помощью катализаторов с единым центром полимеризации, будет представлять собой значительную часть мирового спроса на ЛПВД к 2009. Предполагается, что это будет около 20-25% спроса на ЛПВД к 2009.
Характеризуются более низкой температурой плавления, что облегчает процесс сваривания упаковочных пленок. В структуре имеются хвосты из коротких звеньев, что приводит к улучшению органолептических характеристик материала. Возможно получение материала с плотностью менее 0,890 г/см3. Эти полиэтилены более сложны в переработке, особенно на теперешнем оборудовании. Металоценовый полиэтилен высокого давления используется в производстве высокопрочной пленки методом раздува. Данный материал характеризуется высокой ударопрочностью, низкими показателями экстрагируемости, а также проявляет отличные изоляционные качества. Используется для производства высокопрочной пленки общего назначения, пленки для ламинирования, парниковой пленки.
Свойства ЛПЭНП являются промежуточными между ПЭНП и ПЭВП. У него короткие, а не длинные ветви, поэтому его механические свойства, зависящие от кристалличности, выше, а реологические свойства, существенные для переработки, ниже, чем у ПЭНП. За счет этого достигается большая упорядоченность надмолекулярной структуры, повышается плотность полимера, прочность и теплостойкость, а также его прозрачность. Из этого материала можно изготавливать пленки меньшей толщины (до 5 микрон), что дает как экономию материала, так и снижает нагрузку на окружающую среду. При всем при этом линейный полиэтилен требует особой, более сложной технологии переработки. Благодаря прочности, гибкости и неплохой прозрачности ЛПЭНП чаще всего используется в изготовлении упаковочных пленок, хотя он годится и для многих других применений. Вообще, почти весь объем потребляемого в Росси ЛПЭНП идет на изготовление пленок.
ПЭСВММ обладает повышенной прочностью при растяжении благодаря своим более длинным молекулам, обеспечивающим большее число связующих цепей между кристаллами.