• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polipropylen



    Podstrony: 1 [2] [3]
    Przeczytaj także...
    Termoplastyczność – cecha tworzywa polegająca na tym, że może wielokrotnie przechodzić w stan plastyczny podczas ogrzewania i twardnieć podczas ochładzania.Mer (gr. meros = "część") – najprostszy, jaki da się wyróżnić, stale powtarzający się fragment cząsteczek polimerów, które składają się z bardzo długiego łańcucha merów, zakończonych na obu końcach grupami końcowymi.
    Polipropylenowe zamknięcie pojemnika Tic Taców

    Polipropylen (PP) – organiczny związek chemiczny, polimer z grupy poliolefin, zbudowany z merów o wzorze [CH
    2
    CH(CH
    3
    )]
    . Otrzymuje się go w wyniku niskociśnieniowej polimeryzacji propenu. Polipropylen jest jednym z dwóch, obok polietylenu, najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Na przedmiotach z niego wytworzonych umieszcza się zwykle symbol PP.

    Heptan, C7H16 – organiczny związek chemiczny z grupy alkanów. Bezbarwna, lotna, łatwopalna ciecz. Jest nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszczalny w rozpuszczalnikach organicznych. Otrzymywany jest przez destylację frakcjonującą ropy naftowej. Stanowi wzorzec o wartości 0 do oznaczania liczby oktanowej. Stosowany jako rozpuszczalnik, środek znieczulający i reagent. W wyniku cyklizacji i aromatyzacji można z niego otrzymywać toluen, jednak nie jest to metoda opłacalna ekonomicznie.Przeciwutleniacze (antyoksydanty, antyutleniacze) – grupa związków chemicznych, które same występując w małych stężeniach (w porównaniu z substancją podlegającą utlenianiu), wstrzymują lub opóźniają proces utleniania tej substancji. Każdy przeciwutleniacz może występować w roli prooksydanta.

    Polipropylen jest węglowodorowym polimerem termoplastycznym, to znaczy daje się wprowadzić w stan wysoko elastyczny pod wpływem zwiększenia temperatury oraz z powrotem zestalić po jej obniżeniu, bez zmian własności chemicznych.

    Wartość rynku polipropylenu wynosiła w 2019 roku 126,03 miliarda dolarów, przy czym według publikacji Polypropylene Global Market Report 2020 do 2023 roku wartość ta wzrośnie do 192,33 miliarda dolarów.

    Sposób otrzymywania[ | edytuj kod]

    PP otrzymuje się w wyniku polimeryzacji propenu (zwanego popularnie propylenem, CH
    2
    =CHCH
    3
    ), który jest otrzymywany z ropy naftowej. Współcześnie większość polipropylenu produkuje się w procesie Zieglera-Natty, w fazie gazowej z użyciem katalizatorów metaloorganicznych, zawieszanych na specjalnych podłożach.

    Czterochlorek węgla – organiczny związek chemiczny z grupy halogenoalkanów, w pełni chlorowana pochodna metanu. Dawniej powszechnie stosowany jako tani rozpuszczalnik, szczególnie często używany przy ekstrakcji tłuszczów i innych związków organicznych z roślin, a także jako dodatek do środków czystości, rozpuszczalnik do farb i klejów (m.in. butaprenu). Do lat 80. XX wieku był stosowany jako środek gaśniczy w gaśnicach tetrowych. Stosowany także jako rozpuszczalnik w niektórych syntezach chemicznych.Absorpcja (łac. absorbere = wchłaniać) – termin z zakresu chemii fizycznej oznaczający proces wnikania jednej substancji (cząsteczek, atomów lub jonów) do innej substancji tworzącej dowolną fazę ciągłą (gazu, cieczy, ciała stałego itp.).

    Polimeryzację PP prowadzi się najczęściej w roztworze o temperaturze od 50 do 100 °C i trwa ona od pół godziny do 10 godzin. Jako rozpuszczalniki w procesie polimeryzacji stosuje się nasycone alkany, na przykład heksan i n-heptan. W tych układach wytrąca się powstający izotaktyczny polipropylen, natomiast polimer ataktyczny pozostaje w roztworze. Katalizator stosuje się w roztworze lub zawiesinie.

    Metanol, alkohol metylowy, CH3OH – organiczny związek chemiczny, najprostszy alkohol alifatyczny. Został odkryty w 1661 roku przez Roberta Boyle’a. Jest trujący dla człowieka. Grupa alkilowa (alkil) – fragment organicznego związku chemicznego, jednowartościowa grupa utworzona formalnie przez oderwanie jednego atomu wodoru od cząsteczki alkanu. Oznacza się ją literą R (symbol "R" nie jest jednak jednoznaczny i może też oznaczać dowolną resztę chemiczną), a wzór ogólny to: CnH2n+1. Najprostszą z nich jest grupa metylowa (-CH3):
    Propylen ataktyczny (o strukturze nieuporządkowanej; kolorem czerwonym zaznaczono atomy węgla, a niebieskim wodoru)
    Propylen izotaktyczny
    Propylen syndiotaktyczny

    Ze względu na to, że jeden z atomów węgla w każdym merze polipropylenu jest centrum chiralności, związek ten występuje w trzech podstawowych formach steroizomerycznych, różniących się położeniem bocznych grup CH
    3
    (metylowych) w przestrzeni względem swoich sąsiadów. W zależności od warunków polimeryzacji i rodzaju katalizatora, można otrzymywać następujące odmiany polipropylenu:

    Kwas siarkowy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(VI)), H2SO4 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów – wszystkie układy o mocy większej od kwasu siarkowego 100% nazywa się superkwasami. Bywa zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go w bardzo wielu kluczowych syntezach. Sole kwasu siarkowego to siarczany.Alkany (łańcuchowe węglowodory nasycone, parafiny od łac. parum affinis – mało reaktywne) – organiczne związki chemiczne zbudowane wyłącznie z atomów węgla i wodoru, przy czym atomy węgla połączone są ze sobą wyłącznie wiązaniami pojedynczymi.
  • ataktyczny – konfiguracja absolutna centrów chiralności jest przypadkowa, co powoduje, że boczne grupy metylowe znajdują się raz „nad” łańcuchem polimeru, a raz „pod” (losowo, jak na rysunku z prawej strony);
  • izotaktyczny – konfiguracja wszystkich centrów chiralności jest jednakowa, co powoduje że wszystkie grupy metylowe znajdują się po „jednej stronie” łańcucha polimeru;
  • syndiotaktyczny – konfiguracja centrów chiralności jest ściśle naprzemienna, czego skutkiem jest też ścisła naprzemienność umiejscowienia bocznych grup metylowych.
  • Odmiana ataktyczna ma bardzo słabe właściwości mechaniczne i praktycznie nie jest stosowana jako materiał konstrukcyjny. Odmiana izotaktyczna posiada najlepsze własności mechaniczne i jednocześnie najwyższą, spośród wszystkich form polipropylenu, temperaturę mięknienia. PP izotaktyczny jest tworzywem termoplastycznym (przetwarzanym przez wtrysk i tłoczenie), który stosuje się do produkcji rur, naczyń, zabawek, opakowań, folii. Olbrzymia większość PP stosowanego w praktyce to właśnie jego forma izotaktyczna.

    Fluidyzacja - proces powstawania dynamicznej zawiesiny - tzw. złoża fluidalnego - drobnych cząsteczek ciała stałego w strumieniu gazu lub cieczy poruszających się z dołu do góry.Heksan (C6H14) – organiczny związek chemiczny z grupy alkanów. Izomery heksanu są bardzo niereaktywne oraz są często stosowane jako rozpuszczalniki w reakcjach organicznych, ponieważ są wysoce niepolarne. Wchodzą również w skład benzyn.

    W porównaniu do polietylenu polipropylen izotaktyczny jest sztywniejszy i bardziej odporny na zginanie i rozrywanie i jednocześnie nieco łatwiej się go przetwarza. Jest on jednak też nieco droższy w produkcji. Jego wadą, w stosunku do polietylenu, jest mniejsza odporność chemiczna. Polietylen jest niemal całkowicie nierozpuszczalny.

    Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer.Poliolefiny to polimery zawierające tylko węgiel i wodór, w których występują długie łańcuchy węglowe -C-C-C-, stanowiące podstawowy szkielet łańcuchów samych polimerów. Można powiedzieć, że poliolefiny to polimeryczne węglowodory.

    PP syndiotaktyczny ma słabsze własności mechaniczne, ale posiada jednocześnie niższą temperaturę mięknienia. Stosuje się go czasami do produkcji przedmiotów o bardzo złożonym kształcie, które nie są poddawane zbyt dużym obciążeniom mechanicznym (na przykład elementów zabawek).

    Jeśli polimeryzacja jest przeprowadzona w niskiej temperaturze (od −50 do −35 °C), w obecności katalizatorów Friedela-Craftsa, otrzymuje się PP bezpostaciowy (amorficzny) o masie cząsteczkowej od 1000 do 10 000; jeżeli natomiast zastosuje się katalizatory typu Zieglera-Natty, uzyskuje się PP izotaktyczny, który ma średnią masę cząsteczkową od 50 000 do 100 000, a w przypadku gatunków włóknotwórczych niekiedy do 1 000 000. Na właściwości polimeru decydujący wpływ ma taktyczność (frakcja izo-, syndio- lub ataktyczna) oraz krystaliczność i ciężar cząsteczkowy.

    Chlorometan – organiczny związek chemiczny, najprostszy przedstawiciel chloroalkanów, chlorowa pochodna metanu. Ma właściwości usypiające.Grupa etylenowa - dwuwartościowa, alkilowa grupa funkcyjna powstała w wyniku oderwania dwóch atomów wodoru od cząsteczki etanu. Może tworzyć dwie różne formy powstałe przez oderwanie różnych atomów wodoru od etanu.

    Produkcja przemysłowa[ | edytuj kod]

    Pierwszy proces przemysłowy produkcji PP izotaktycznego został uruchomiony w 1957 roku we Włoszech. Obecnie wyżej opisane procesy stosują różne firmy i każdy z nich ma wiele różnic technologicznych. W Polsce produkcją PP zajmuje się, między innymi, Basell ORLEN Polyolefins, jedna ze spółek PKN Orlen. W Polsce PP produkuje się głównie poprzez wykorzystanie katalizatorów typu Zieglera-Natty. Syntezę katalizatora prowadzi się w oddzielnym węźle przygotowania katalizatora. Polimeryzację prowadzi się w czterech reaktorach pracujących szeregowo, o malejącym rozkładzie ciśnień. Jako rozpuszczalnika używa się heksanu, a propylen jest oczyszczony powyżej 99,7%. Katalizator, w postaci roztworu w heksanie, dozuje się do pierwszego reaktora, skąd przechodzi do następnych. Polimeryzacja zachodzi w temperaturze około 60 °C, pod ciśnieniem przekraczającym 1 MPa.

    Kopolimery – rodzaj polimerów, których łańcuchy zawierają dwa lub więcej rodzajów merów. W odróżnieniu od kopolimerów, polimery zawierające tylko jeden rodzaj merów nazywa się często homopolimerami. Głównym powodem otrzymywania kopolimerów są ich szczególne własności fizyczne, których nie mogą posiadać homopolimery i ich proste mieszaniny zawierające te same mery.Przepuszczalność (ang. permeability) w hydrodynamice – zdolność ciała stałego do przeciekania przez niego płynów (cieczy i gazów).

    Masowy wskaźnik szybkości płynięcia polimeru ustala się za pomocą ilości wodoru dozowanego do reaktora. Wyprodukowaną zawiesinę polipropylenu zadaje się metanolem w celu dezaktywacji katalizatora. Następnie przemywa się tę zawiesinę wodą w celu usunięcia katalizatora, który na tym etapie procesu jest w fazie metanolowo-wodnej. Oddzieloną zawiesinę polimeru w heksanie poddaje się odwirowaniu. Uzyskany polipropylen izotaktyczny suszy się w suszarce transportowej i fluidalnej za pomocą gorącego azotu. Suchy proszek polimeru jest transportowany pneumatycznie azotem do miejsca granulacji, dodaje się stabilizatory i inne składniki dodatkowe oraz poddaje wytłaczaniu z granulowaniem. Otrzymany granulat jest produktem handlowym, który można, w zależności od gatunku, wtryskiwać lub wytłaczać.

    Połączenie spawane – rodzaj złącza powstającego w procesie fizycznym łączenia materiałów poprzez ich miejscowe stopienie i zestalenie. Stosowane np. do łączenia metali (głównie stali) i tworzyw sztucznych. Przy spawaniu zwykle dodaje się spoiwo spawalnicze, tj. stapiający się wraz z materiałem rodzimym materiał dodatkowy, wypełniający spoinę.Chiralność (gr. χειρ / cheir - ręka) – cecha cząsteczek chemicznych przejawiająca się w tym, że cząsteczka wyjściowa i jej odbicie lustrzane nie są identyczne i, podobnie jak wszystkie inne obiekty chiralne, nie można ich nałożyć na siebie na drodze translacji i obrotu w przestrzeni.

    Nowsze instalacje, z bardzo aktywnymi katalizatorami, umożliwiają uproszczenie technologii wytwarzania polipropylenu, głównie poprzez wyeliminowanie procesu mycia. Eliminuje to potrzebę oczyszczania ścieków oraz zmniejsza zużycie pary technologicznej.

    Inne metody wytwarzania polipropylenu to polimeryzacja w ciekłym monomerze (w masie) oraz w fazie gazowej. Są to metody nowsze i zarazem bardziej ekonomiczne. Polimeryzację prowadzi się w temperaturze od 55 do 80 °C, pod ciśnieniem od 2,7 do 3,0 MPa. Stężenie monomeru jest kilkakrotnie większe niż podczas polimeryzacji w roztworze, co umożliwia zmniejszenie stężenia katalizatora i mniejsze objętości reaktorów. Stopień krystalizacji otrzymanego polipropylenu wynosi około 95%.

    Propen (propylen), CH3CH=CH2 – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodorów nienasyconych, drugi po etenie w szeregu homologicznym alkenów. Otrzymywany z gazów krakingowych i w procesie pirolizy olefinowej.Wydawnictwa Naukowo-Techniczne (WNT) – polskie wydawnictwo założone w 1949 z siedzibą w Warszawie, do 1961 działało pod firmą Państwowe Wydawnictwa Techniczne.


    Podstrony: 1 [2] [3]




    Warto wiedzieć że... beta

    Węglowodory – organiczne związki chemiczne zawierające w swojej strukturze wyłącznie atomy węgla i wodoru. Wszystkie one składają się z podstawowego szkieletu węglowego (powiązanych z sobą atomów węgla) i przyłączonych do tego szkieletu atomów wodoru.
    Formowanie wtryskowe to technika formowania tworzyw sztucznych polegająca na wtryskiwaniu stopionego tworzywa do formy, w której zastyga ono (zestala się) w kształtkę. Formowanie wtryskowe (krótko: wtrysk) jest cyklicznym procesem przetwórstwa tworzyw sztucznych w postaci granulatu.
    Tworzywa sztuczne – materiały składające się z polimerów syntetycznych (wytworzonych sztucznie przez człowieka i niewystępujących w naturze) lub zmodyfikowanych polimerów naturalnych oraz dodatków modyfikujących takich jak np. napełniacze proszkowe lub włókniste, stabilizatory termiczne, stabilizatory promieniowania UV, uniepalniacze, środki antystatyczne, środki spieniające, barwniki itp. Termin „tworzywa sztuczne” funkcjonuje obok niepoprawnych często stosowanych żargonowych określeń takich jak np. plastik. Najbardziej poprawnym terminem obejmującym wszystkie materiały zawierające jako główny składnik polimer, bez rozróżniania, czy jest on pochodzenia sztucznego czy naturalnego, jest określenie „tworzywa polimerowe”.
    Ultrafiolet, nadfiolet, promieniowanie ultrafioletowe, promieniowanie nadfioletowe (skrót UV) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fali od 10 nm do 400 nm (niektóre źródła za ultrafiolet przyjmują zakres 100–400 nm), niewidzialne dla człowieka. Promieniowanie ultrafioletowe są to fale krótsze niż promieniowanie widzialne i dłuższe niż promieniowanie rentgenowskie. Zostało odkryte niezależnie przez niemieckiego fizyka, Johanna Wilhelma Rittera, i brytyjskiego chemika, Williama Hyde’a Wollastona, w 1801 roku.
    Taktyczność – ogólna nazwa na stereoregularność głównych łańcuchów polimerów. Według definicji IUPAC za taktyczny uważa się taki polimer, w którym konfiguracja absolutna wszystkich merów jest jednakowa, lub powtarza się w regularnych blokach albo sekwencjach.. Gdy tego rodzaju regularności nie ma, mówi się o ataktyczności polimeru.
    Związki metaloorganiczne – organiczne związki chemiczne zawierające przynajmniej jedno wiązanie kowalencyjne pomiędzy atomem metalu i atomem węgla grupy organicznej. Do związków metaloorganicznych nie zalicza się związków zawierających wyłącznie ligandy nieorganiczne (np. CO i CN), ani związków, w których nie występuje wyraźne wiązanie metal-węgiel. Np. tetraetyloołów Pb(C2H5)4 i dimetylortęć Hg(CH3)2 są związkami metaloorganicznymi, natomiast nie są nimi np. etanolan sodu C2H5ONa (brak wiązania Na-C), hem (zawiera wiązanie Fe-N, a nie Fe-C) i pentakarbonylek żelaza Fe(CO)5 (brak grupy organicznej). Do pierwiastków tworzących związki metaloorganiczne zalicza się oprócz typowych metali, także półmetale i niemetale o niskiej elektroujemności (np. bor, krzem, arsen itp.).
    Monomery – cząsteczki tego samego lub kilku różnych związków chemicznych o stosunkowo niedużej masie cząsteczkowej, z których w wyniku reakcji polimeryzacji, mogą powstawać różnej długości polimery. Fragmenty monomerów w strukturze polimeru noszą nazwę merów.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.045 sek.