Полимеризация пропилена

            Ti                         Al                                      Ti                          Al                             

              /                     \                                       /                     \                                                      

           C1       C1        Cl                                  C1       C1        Cl 

2. Рост цепи.

       

       СH₃-CH-CH₂-CH₃

              _δ- ^|                                                                                  CH₃

   Cl         CH₂            CH₂-CH_{3                                         |}

      \                   _δ+  /                       +       CH₂=CH      

                       Ti                   Al

    /                        \

   Cl         Cl          Cl

          _δ+

      CH₃-CH   CH₃

               ^║              |

                                                 CH₂       CH-CH₂-CH₃

                               _δ+  |

            Cl              CH₂           CH₂-CH₃          

                  \     _δ+                 /

                     Ti                 Al

            /                         \

         Cl             Cl         Cl

     Мономер координируется с катализатором, а  затем внедряется по поляризованной титан-углеродной связи. 

                                    CH₃         CH₃

                                           ^{|                       |}

                                 CH-CH₂-CH-CH₂-CH₃ 

                          ^δ- |

                               CH₂

                Cl              |            CH₂-CH₃

                       \                     ^δ+ /

                          Ti                 Al

               /                         \

            Cl             Cl          Cl 

                       CH₃             CH₃

                        _{|                      |}

                       CH-CH₂-CH-CH₂-CH₃

                        _|

       Cl             CH₂         CH₂-CH_{3        .}

          \                        /

             Ti                 Al

           /                        \

       Cl            Cl           Cl 

3. Обрыв цепи.

         1). Т.к. макромолекулы  олефиновых полимеров, слабо адсорбируются  поверхностью катализатора за  счет сил физической адсорбции,  то они сравнительно легко  под воздействием энергии теплового  движения молекул могут переходить  в раствор или терять остатки катализатора в результате реакций обрыва или  роста цепей (за счёт переноса гидрит-иона) по одной из схем : 
 

                    Cl            Cl           C₂H₅

         \                        /

          Ti                 Al

        /                        \                                                

   Cl             CH₂            Cl

                            ^|

                        CH-[-CH₂-CH-]_n-[-CH₂-CH₂-]_m-CH₃

                    ^{|                         |}

                         CH₃                  CH₃ 
 

   CH₃                              C1        C1        C₂H₅

    _| \ /

~C=CH₂       +            Ti                A1

                                 /                    \

                               C1        C1        H                     π- комплекс.

                                         

         Новое комплексное  соединение может прореагировать с  мономером, с образованием центров  полимеризации 

         СH₃                  TiCl₃                                                   CH₃

   ^{|                                                                                            |}

               ~CH- CH₂                                 Cl                     ~ CH- CH₂- Al- Cl        +     TiCl₃

                                                                                 ^|

                      Al                                                   C₂H₅

                        ^|

                              C₂H₅ 

         Активная форма  TiCl₃ может образовать активный центр, если произойдет адсорбция ДЭАХ.

         2). В систему вводят водород для  ограничения роста цепи 

             CH₃                        TiCl₃                                                            CH₃                                             TiCl₃

               _{|                                                                                                           |}

          ~СH- CH₂                                       Cl   +  H₂              ~ CH- CH₃     +   C₂H₅                        Cl

                                                                                            

                             Al                                                                                Al

                               ^{|                                                                                                                            |}

                           C₂H₅                                                                                                                    H 

Реакции протекающие по этому механизму  не требуют предварительного расщепления  связей и образования высокоэнергетических  реакционноспособных продуктов (свободных  радикалов, карбанионов или карбоновых ионов). Разрыв связей в таких реакциях сопровождается синхронным образованием новых связей. 
 
 
 

1.3. Условия реакций согласно типу каталитической системы

TICl₃ + Al(C₂H₅)₂Cl следующие:

реакционная среда- фракция углеводородов С₇ (гептан),

температура,⁰С      50 - 60,

давление, МПа      0,6 - 0,4

время полимеризации (среднее), час  6

     Синтез  гомополимера пропилена следует проводить по схеме два первичных реактора, один вторичный. 

1.4. Влияние природы катализатора

     Свойства  гомополимера в значительной степени зависят от условий проведения процесса полимеризации.

     Для получения гомосополимера с наилучшими свойствами необходимо обеспечить равномерное распределение мономерных звеньев в макромолекулах сополимера. Гомополимер должен иметь достаточно узкое молекулярно-массовое распределение. Для этого катализатор должен быть гомогенным, в том смысле, что все активные центры должны обладать одинаковой относительной реакционной способностью, а также при подаче пропилена не должно быть сбоев.

     Для успешного синтеза гомополимера необходимо, чтобы время жизни активного растущего центра было достаточно большим. Если время жизни растущей цепи меньше, чем время, требуемое при проведении всех операций в первичном и вторичном реакторах, то гомополимер с ожидаемой структурой, не будет получен. 

     Катализатор на основе ТiCl₃+(C₂H₅)₂АlCl способствует образованию растущих цепей с определенным временем жизни, которое зависит в большей степени от посторонних примесей. Самые сильные яды для катализатора являются сернистые соединения и вода.

      Влияние содержания TiCl₃.

      Таблица 1.4.1

 

      Таблица 1.4.2

 

1.5. Влияние растворителя 

      Требования  к растворителю:

      1.Не  взаимодействовать с катализатором  и не участвовать в полимеризации.

      2.Не  содержать вредных примесей выше допустимых пределов.