Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( январь 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
Полиолефин представляет собой тип полимера , полученного из простого олефина (также называемый алкена с общей формулой C п H 2n ) в качестве мономера . Например, полиэтилен - это полиолефин, полученный полимеризацией олефинового этилена . Полипропилен - еще один распространенный полиолефин, который производится из олефинового пропилена .
Промышленные полиолефины [ править ]
Большинство полиолефинов, производимых в промышленных масштабах, получают путем полимеризации с использованием катализаторов. Существует четыре основных типа полиолефиновых катализаторов [1], а именно: (1) катализаторы на основе хрома; (2) катализаторы Циглера-Натта [2] , (3) металлоценовые одноцентровые катализаторы (SSC); и (4) постметаллоценовые SSC. Все четыре категории важны для полиэтиленов, но последние три категории катализаторов гораздо более актуальны для полипропиленов.
- Термопластичные полиолефины
- полиэтилен низкой плотности (LDPE), линейный полиэтилен низкой плотности (LLDPE), полиэтилен очень низкой плотности (VLDPE), полиэтилен сверхнизкой плотности (ULDPE), полиэтилен средней плотности (MDPE), полипропилен (PP), полиметилпентен (ПМП), полибутен-1 (ПБ-1); сополимеры этилена и октена, стереоблок ПП, блок-сополимеры олефина, сополимеры пропилена и бутана;
- Полиолефиновые эластомеры (ПОЭ)
- полиизобутилен (PIB), поли (a-олефины), этиленпропиленовый каучук (EPR), этиленпропилендиеновый мономер (M-класс), каучук (каучук EPDM).
Свойства [ править ]
Свойства полиолефинов варьируются от жидкоподобных до твердых твердых веществ и в первую очередь определяются их молекулярной массой и степенью кристалличности. Степень кристалличности полиолефинов варьируется от 0% (жидкоподобный) до 60% и выше (жесткие пластмассы). Кристалличность в первую очередь определяется длиной кристаллизующихся последовательностей полимера, установленной во время полимеризации . [3] Примеры включают добавление небольшого процента сомономера , как 1-гексно или 1-октно в процессе полимеризации этилена , [4] или случайных нерегулярных вставок ( «стерео» или «регио» дефекты) в процессе полимеризации изотактического пропилена . [5] Способность полимера кристаллизоваться в высокой степени снижается с увеличением содержания дефектов.
Низкая степень кристалличности (0–20%) связана с жидкоподобными свойствами эластомера. Промежуточные степени кристалличности (20–50%) связаны с пластичными термопластами, а степени кристалличности более 50% связаны с жесткими, а иногда и хрупкими пластиками. [6]
Поверхности полиолефина не могут быть эффективно соединены сваркой растворителем, поскольку они обладают превосходной химической стойкостью и не подвержены воздействию обычных растворителей. Их можно склеить после обработки поверхности (они по своей природе имеют очень низкую поверхностную энергию и плохо смачиваются (процесс покрытия и заполнения смолой )), а также с помощью некоторых суперклей ( цианоакрилаты ) и реактивного (мет) акрилата. клеи. [7] Они чрезвычайно инертны химически, но демонстрируют снижение прочности при более низких и более высоких температурах. [8] В результате термическая сварка является распространенной техникой соединения.
Практически все полиолефины , которые имеют какое - либо практическое или коммерческое значение имеют поли альфа - олефин (или поли-α-олефин или полиальфаолефинов, иногда сокращенно PAO ), полимером путем полимеризации альфа - олефина . Альфа - олефин (или альфа-олефина) , представляет собой алкен , где углерод-углеродные двойные связи начинается на атоме α-углерода, т.е. двойная связь между # 1 и # 2 атомов углерода в молекуле . Альфа-олефины, такие как 1-гексен, могут быть использованы в качестве сомономеров для получения алкил- разветвленного полимера (см. Химическую структуруниже), хотя 1-децен чаще всего используется в качестве базовых компонентов смазочных материалов. [9]
Многие поли-альфа-олефины имеют гибкие алкильные разветвленные группы на каждом другом атоме углерода основной цепи полимера. Эти алкильные группы, которые могут формировать себя в многочисленных конформаций , делают его очень трудно полимерные молекулы , чтобы выровнять себя бок о бок в упорядоченным образом. Это приводит к меньшей площади поверхности контакта между молекулами и уменьшает межмолекулярные взаимодействия между молекулами. [10] Таким образом, многие поли-альфа-олефины не кристаллизуются или затвердевают легко и могут оставаться маслянистыми, вязкими жидкостями даже при более низких температурах . [11] Низкомолекулярный поли-Альфа- олефины используются в качестве синтетических смазочных материалов, таких как синтетические моторные масла для транспортных средств, и могут использоваться в широком диапазоне температур. [9] [11]
Даже полиэтилены, сополимеризованные с небольшим количеством альфа-олефинов (таких как 1-гексен , 1-октен и более), более гибкие, чем простой полиэтилен высокой плотности с прямой цепью, который не имеет разветвлений. [8] В метильных ветвях группы на полипропилене полимер не достаточно долго , чтобы сделать типичный коммерческий полипропилен более гибким , чем полиэтилен.
Использует [ редактировать ]
Полиолефины используются для изготовления выдувных или ротационных компонентов, например игрушек [12], для термоусадочных трубок, используемых для механической и электрической защиты соединений в электронике [12], а также для защиты от сыпь или нижнего белья для гидрокостюмов. [ необходима цитата ]
Полиолефиновые листы или пена используются в самых разных упаковках, иногда в прямом контакте с пищевыми продуктами. [13]
Полиолефиновый эластомер POE используется в качестве основного ингредиента в технологии формованной гибкой пены, такой как производство обуви с самокожей (например, обуви Crocs ), подушек сидений, подлокотников, подушек для спа и т.д. как охлаждающая жидкость радара . Голова делает струны для теннисных ракеток полиолефином . Полиолефин также используется в фармацевтической и медицинской промышленности для сертификации HEPA-фильтров: аэрозоль PAO проходит через фильтры, а выходящий воздух измеряется детектором аэрозолей. [14]
Эластолефин - это волокно, используемое в тканях. [15] В компании IKEA 's Better Shelter используются структурные панели из пенополиолефина, в которых говорится: «Они прочные и долговечные». [16] Трубопроводы для транспортировки воды, химикатов или газов обычно производятся из полипропилена и, в гораздо большей степени, из полиэтилена. Системы трубопроводов из полиэтилена высокой плотности (HDPE, PE100, PE80) быстро становятся наиболее широко используемыми системами трубопроводов для питьевой воды, сточных вод и природного газа в мире.
Полиальфаолефин, обычно называемый синтетическим углеводородом, используется в различных типах воздушных компрессоров и турбин, включая поршневые, центробежные и винтовые компрессоры, где могут возникнуть проблемы с высокими давлениями и температурами. Эти базовые жидкости представляют собой наиболее широко используемую разновидность смесей синтетических масел, в основном из-за их способности сохранять рабочие характеристики, несмотря на экстремальные температуры, и их сходства с базовыми жидкостями на основе минеральных масел, но с улучшенными характеристиками. [17]
Полиолефиновые отходы могут быть преобразованы во множество различных продуктов, включая чистые полимеры, нафту, чистое топливо или мономеры. [18]
Ссылки [ править ]
- ^ Справочник по термопластам, второе издание, О. Олабиси и К. Адевале (ред.) CRC Press, Taylor & Francis Group, Бока-Ратон, Флорида, США ISBN 978-1-4665-7722-0 , 2016
- ^ Cossee, Р (1964-02-01). «Катализ Циглера-Натта I. Механизм полимеризации α-олефинов с катализаторами Циглера-Натта». Журнал катализа . 3 (1): 80–88. DOI : 10.1016 / 0021-9517 (64) 90095-8 .
- ^ Таширо, Stein, Хсу, макромолекулы 25 (1992) 1801-1810
- ^ Ализаде и др. др., Macromolecules 32 (1999) 6221-6235
- ^ Бонд, Эрик Брайан; Spruiell, Joseph E .; Лин, Дж. С. (1 ноября 1999 г.). «Исследование WAXD / SAXS / DSC поведения при плавлении изотактического полипропилена, катализируемого Циглер-Натта и металлоценом». Журнал науки о полимерах. Часть B: Физика полимеров . 37 (21): 3050–3064. Bibcode : 1999JPoSB..37.3050B . DOI : 10.1002 / (SICI) 1099-0488 (19991101) 37:21 <3050 :: AID-POLB14> 3.0.CO; 2-L .
- ^ AJ Kinloch, RJ Янг, трещина Поведение полимеров , Chapman & Hall, 1995. стр. 338-369. ISBN 0 412 54070 3
- ^ « Свойства и применение полиолефиновой связи » « [1] Master Bond Inc.» Проверено 24 июня, 2013 г.
- ^ a b Джеймс Линдси Уайт, Дэвид Д. Чой (2005). Полиолефины: переработка, развитие структуры и свойства . Мюнхен: Hanser Verlag. ISBN 1569903697.[ требуется страница ]
- ^ a b Р. М. Мортье, М. Ф. Фокс и С. Т. Оршулик, изд. (2010). Химия и технология смазочных материалов (3-е изд.). Нидерланды: Спрингер. ISBN 978-1402086618.[ требуется страница ]
- ^ « Свойства алканов, заархивированные 07.01.2013 на Wayback Machine ». Проверено 24 июня, 2013 г.
- ^ а б Л. Р. Рудник, Р. Л. Шубкин, изд. (1999). Синтетические смазочные материалы и высокоэффективные функциональные жидкости (2-е изд.). Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN 0-8247-0194-1.[ требуется страница ]
- ^ a b Kucklick, Теодор Р. (2012). Справочник по исследованиям и разработкам в области медицинского оборудования, второе издание . CRC Press. п. 19. ISBN 9781439811894.
- ^ Кит Л. Ям, изд. (2010). Энциклопедия упаковочных технологий Wiley . Джон Вили и сыновья. ISBN 9780470541388. Проверено 20 ноября 2016 .
- ^ «Испытание фильтров для чистых помещений HEPA / ULPA» . Решения для чистого воздуха . Проверено 15 октября 2012 года .
- ^ "Mellior International" . Melliand International Worldwide Textile Journal (11–12 изд.). Издательство IBP Business Press: 4. 2006. ISSN 0947-9163 .
- ^ «Продукт: Лучшее убежище» . BetterShelter.org . Проверено 29 марта 2015 года .
- ^ "Синтетические компрессорные масла PAO" . Нефтяная Сервисная Компания .
- ^ «Миллионы тонн пластиковых отходов могут быть превращены в чистое топливо, другие продукты: процесс химического преобразования может преобразовать полиолефиновые отходы» . ScienceDaily . Проверено 18 апреля 2019 .
Внешние ссылки [ править ]
Викискладе есть медиафайлы по теме полиолефинов . |
- MSDS (Паспорт безопасности материала)
- Полимерная структура