المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11123 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر


POLYPROPYLENE  
  
1129   03:24 مساءً   date: 24-9-2017
Author : sami matar & Lewis. F. Hatch
Book or Source : Chemistry of PETROCHEMICAL PROCESSES
Page and Part : p 329


Read More
Date: 2-10-2017 484
Date: 29-9-2017 689
Date: 14-5-2020 532

POLYPROPYLENE

Polypropylene (PP) is a major thermoplastic polymer. Although polypropylene did not take its position among the large volume polymers until fairly recently, it is currently the third largest thermoplastic after PVC. The delay in polypropylene development may be attributed to technical reasons related to its polymerization. Polypropylene produced by free radical initiation is mainly the atactic form. Due to its low crystallinity, it is not suitable for thermoplastic or fiber use. The turning point in polypropylene production was the development of a Ziegler-type catalyst by Natta to produce the stereoregular form (isotactic).

Catalysts developed in the titanium-aluminum alkyl family are highly reactive and stereoselective. Very small amounts of the catalyst are needed to achieve polymerization (one gram catalyst/300,000 grams polymer). Consequently, the catalyst entrained in the polymer is very small, and the catalyst removal step is eliminated in many new processes.

Amoco has introduced a new gas-phase process called “absolute gasphase” in which polymerization of olefins (ethylene, propylene) occurs in the total absence of inert solvents such as liquefied propylene in the reactor. Titanium residues resulting from the catalyst are less than 1 ppm, and aluminum residues are less than those from previous catalysts used in this application.

Polypropylene could be produced in a liquid or in a gas-phase process. Until 1980, the vertically stirred bed process of BASF was the only largescale commercial gas phase process. In the Union Carbide/Shell gas phase process (Figure 1.1), a wide range of polypropylenes are made in a fluidized bed gas phase reactor.

Figure 1.1. The Union Carbide gas-phase process for producing polypropylene: (1) reactor, (2) centrifugal compressor, (3) heat exchanger, (4) product discharge tank (unreacted gas separated from product), (5) impact reactor, (6) compressor, (7) heat exchanger, (8) discharge tank (copolymer separated from reacted gas).

 Melt index, atactic level, and molecular weight distribution are controlled by selecting the proper catalyst, adjusting operating conditions, and adding molecular weight control agents. This process is a modification of the polyethylene process (discussed before), but a second reactor is added. Homopolymers and random copolymers are produced in the first reactor, which operates at approximately 70°C and 35 atmospheres. Impact copolymers are produced in the second reactor (impact reactor) after transferring the polypropylene resin from the first reactor. Gaseous propylene and ethylene are fed to the impact reactor to produce the polymers’ rubber phase.

Operation of the impact reactor is similar to the initial one, but the second operates at lower pressure (approximately 17 atmospheres). The granular product is finally pelletized. Random copolymers made by copolymerizing equal amounts of ethylene and propylene are highly amorphous, and they have rubbery properties.

An example of the liquid-phase polymerization is the Spheripol process (Figure 1.2), which uses a tubular reactor.

Figure 1.2. The Himont Inc. Spheripol process for producing polypropylene in a liquid-phase: (1) tubular reactor, (2,4) two-stage flash pressure system (to separate unreacted monomer for recycle), (3) heterophasic copolymerization gasphase reactor, (5) stripper.

Copolymerization occurs in a second gas phase reactor. Unreacted monomer is flashed in a two-stage pressure system and is recycled back to the reactor. Polymer yields of 30,000 or more Kg/Kg of supported catalyst are attainable, and catalyst residue removal from the polymer is not required. The product polymer has an isotactic index of 90–99%.

New generation metallocene catalysts can polymerize propylene in two different ways. Rigid chiral metallocene produce isotactic polypropylene whereas the achiral forms of the catalysts produce atactic polypropylene. The polymer microstructure is a function of the reaction conditions and the catalyst design. Recent work has shown that the rate of ligand rotation in some unbridged metallocenes can be controlled so that the metallocene oscillates between two stereochemical states. One isomer produces isotactic polypropylene and the other produces the atactic polymer. As a result, alternating blocks of rigid isotactic and flexible atactic polypropylene grow within the same polymer chain.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .