Полиэтилен высокого давления

1. Химизм и физические свойства.

1. Полиэтилен высокого давления.
2. Изопреновый каучук.
3. Изопрен-этиленовые композиции и сополимеры.

1. Прогнозирование совместимости.

1. Химизм и физические свойства

Основополагающее влияние на молекулярную и надмолекулярную структуру полимерной цепи имеет метод получения пластической массы. Об этом нам может сказать степень кристалличности полиэтилена полученного разными способами. Так например ПЭНП (высокого давления) имеет 50-65% кристаллических участков и плотность 0,90-0,93 г/см, а ПЭВП (низкого давления)  имеет 80-90% кристаллических участков и плотность 0,94-0,96 г/см. Количество ответвлений влияет на упаковку молекул, что не позволяет образоваться кристаллическим, строго упорядоченным участкам.

Рассмотрим особенности получения и строения полимеров ПЭВД 10204-003 и СКИ-3, а так же их физические и химические свойства,  построим модель молекул с учетом дефектов и концевых групп.

1. Полиэтилен высокого давления  (ПЭВД 10204-003).

Полиэтилен — термопластичный полимер этилена, относится к классу полиолефинов. Представляет собой массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химически стоек, не чувствителен к удару (используется в качестве амортизатора), обладает низкой адгезией. Существует три основополагающих метода производва отличных давлением процесса, так:

1. ПЭ Высокого Давления получают при  .[pic 1]
2. ПЭ Среднего Давления получают при  .[pic 2]
3. ПЭ Низкого Давления получают при  .[pic 3]

Рассмотрим полиэтилен высокого давления ПЭВД 10204-003, данная марка является базовой, что значит что он отпускается без наполнителей. В соответствии с ГОСТ 16337-77 ПЭВД 10204-003 имеет следующие физические свойства и нормы качества.

Таблица 1. Физические свойства и показатели качества ПЭВД 10204-003.

        ПЭВД получают методом свободно радикальной полимеризации в аппаратах трубчатого или автоклавного типа. В зависимости от инициирующих систем применяют аппараты разного типа, так инициирование молекулярным кислородом проводят в трубчатых аппаратах, а инициирование перекисями в автоклавных.

Современная маркировка достаточно информативно раскрывает историю производства полимера и его некоторые физические свойства. Марка полиэтилена 10204-003 производится при высоком давлении (1),  в реакторах автоклавного типа (02), не подлежит гомогенизации (0) и имеет класс плотности 4 (4).

        ПЭВД 10204-003 производится в автоклавных аппаратах с использованием инициаторов пераксидного типа, запишем механизм полимеризации с использованием дилауроилпероксида:

[pic 11]

[pic 12]

        Рост цепи- быстрое, последовательное присоеденение молекул этилена к центру полимеризации:

[pic 13]

Обрыв может происходить рекомбенированием или диспропорционированием, при этом образуется одни или две не активные молекулы:

[pic 14]

        Данные реакции ответственны за рост длинны полимерной цепи и напрямую влияют на скорость полимеризации, но так же протекают побочные реакции ответственные за набор молекулярной массы и структуру получаемого продукта. Рассмотрим реакции передачи цепи на полимер:

[pic 15]

[pic 16]

Так же возможны реакции передачи на низкомолекулярные продукты. В случае с ПЭВД 10204-003 (без растворителя) протекает передача цепи на мономер:

[pic 17]

        В результате такого рода взаимодействий образуются активные центры ответственные за ответвления разной длинны.         

        Помимо ответвлений в структуре ПЭВД присутствуют винильные дефекты цепи.

Знание дефектов полимерной цепи, метода синтеза и физических свойств позволяет прогнозировать растворимость и совместимость полимерного продукта. Построим модель цепи полиэтилена.