Полимеризация 1-октена на катализаторах циглера-натта, разработка антитурбулентных присадок и ударопрочных композиций на основе поли-1-октена

• Автор: Сулейманова, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 02.00.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Литературный обзор

1.1 Полимерные присадки для снижения гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей

1.1.1 Эффект Томса

1.1.2 Синтез высокомолекулярных нефтерастворимых полимеров

1.1.3 Гидродинамика эффекта Томса

1.1.4 Гипотезы объясняющие механизм эффекта Томса

1.1.5 Методы исследования эффекта Томса

1.2 Применение эластомеров для упрочнения пластмасс

1.2.1 Способы получения ударопрочных пластиков

1.2.2 Механизм повышения ударной вязкости
1.2.3.1 Крейзообразование .
1.2.3.2 Теория множественного крейзообразования
1.2.3.3 Теория сдвиговой текучести
1.2.3.4 Крейзообразование в сочетании со сдвиговой текучестью
1.2.4 Влияние температуры на ударную вязкость
1.3 Области применения полимеров высших аолефинов
2 Экспериментальная часть
2.1 Характеристика 1октена
2.2 Методика очистки 1октена
2.3 Катализаторы и инициаторы полимеризации
2.4 Растворители
2.5 Синтез и выделение полимеров
2.6 Определение характеристик разбавленных растворов поли1октена
2.6.1 Определение характеристической вязкости раствора поли1октена
2.6.2 Определение величины гидродинамического сопротивления углеводородных жидкостей и эффективности полимера
2.6.3 Определение гидродинамической эффективности поли1октена
2.6.4 Спектральные характеристики полимеров
2.6.5 Дифференциальный термический анализ
2.7 Измельчение поли1октена
2.8 Определение скорости растворения частиц полимера
2.9 Приготовление суспензии поли1октена
2. Физикомеханические методы исследования полимерных композиций, содержащих высокомолекулярный полиоктен в качестве эластомерного компонента
Приготовление концентрата полипропилена с поли1октеном
Определение показателя текучести расплава
Определение ударной прочности по Шарпи без надреза
Метод определения прочности при разрыве. Метод определения предела текучести при растяжении
Метод определения твердости по Роквеллу
2. Теплофизические методы испытания полимерных композиций
Метод определения усадки термопластов
Метод определения температуры размягчения термопластов по Вика
Определение морозостойкости композиции полипропилена
3 Обсуждение результатов
3.1 Новая схема получения присадки растворного типа
3.2 Суспензионная присадка на основе поли1октена
3.3 Сравнительные испытания присадки Альфакаучук
3.4 Суспензионная полимеризация поли1октена в среде перфторалканов
3.5 Полипропилен, модифицированный высокомолекулярным поли1октеном
3.6 Сополимеризация 1октена и стирола
4 Применение поли1октена в трубопроводном транспорте нефти и в качестве эластомерного компонента ударопрочных композиций Выводы Литература
Введение
Полимеры высокой и сверхвысокой, порядка 7, молекулярной массы, несмотря на трудности их получения и переработки, находят широкое применение в различных областях. Их поведение в растворе, равно как и в конденсированном состоянии обладает рядом особенностей, присущих только сверхвысокомолекулярным полимерам. Так, их разбавленные растворы обладают пониженным по сравнению с чистым растворителем гидродинамическим сопротивлением в турбулентном потоке. В конденсированном состоянии сверхвысокомолекулярный полиэтилен, например, обладает совершенно иными физикомеханическими характеристиками, нежели полимергомологи с меньшей молекулярной массой например ПЭВД.
В настоящей работе представлены методы получения высокомолекулярных полимеров высших аолефинов, и изучено их поведение в качестве антитурбулентных добавок, а также в конденсированном состоянии в качестве эластомерных компонентов ударопрочных полимерных композиций.
Актуальность


Крейзообразование . Метод определения прочности при разрыве. Полимеры высокой и сверхвысокой, порядка 7, молекулярной массы, несмотря на трудности их получения и переработки, находят широкое применение в различных областях. Их поведение в растворе, равно как и в конденсированном состоянии обладает рядом особенностей, присущих только сверхвысокомолекулярным полимерам. Так, их разбавленные растворы обладают пониженным по сравнению с чистым растворителем гидродинамическим сопротивлением в турбулентном потоке. В конденсированном состоянии сверхвысокомолекулярный полиэтилен, например, обладает совершенно иными физикомеханическими характеристиками, нежели полимергомологи с меньшей молекулярной массой например ПЭВД. В настоящей работе представлены методы получения высокомолекулярных полимеров высших аолефинов, и изучено их поведение в качестве антитурбулентных добавок, а также в конденсированном состоянии в качестве эластомерных компонентов ударопрочных полимерных композиций. Актуальность темы. Разработка эффективных способов получения сверхвысокомолекулярных полиаолефинов является актуальной задачей, поскольку полимеры такого типа обладают антитурбулентными свойствами. Их введение в поток углеводородных жидкостей в концентрациях порядка граммов на одну тонну приводит к увеличению пропускной способности нефтепроводов на . Для получения полиаолефинов могут быть использованы каталитические комплексы ЦиглераНатта, однако, ряд катализаторов нового поколения рацемический дихлорид этиленбисинденилциркония, некоторые хелатные комплексы дихлорида никеля, не приводят к образованию полимеров с необходимой длиной цепи макромолекул. Ещ одной актуальной задачей является создание полимерных композиций, содержащих полиаолефины. Эластомерная природа поли1октена открывает путь к разработке морозостойких ударопрочных композиций на основе полипропилена. Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка способа получения сверхвысокомолекулярного поли1октена, способного эффективно снижать гидродинамическое сопротивление нефти, а также упрочнять композиции на основе полипропилена. Научная новизна работы. Найдена и оптимизирована специфическая каталитическая система микросфсрический трихлорид титана диэтилалюминийхлорид 1октен, способная продуцировать сверхвысокомолекулярные эластомеры, растворимые в углеводородных жидкостях. Впервые применн метод электроимпульсной дезинтеграции для диспергирования эластомеров при криогенных температурах. Для исследования кинетики растворения полимера в области концентраций порядка 0,1 впервые применн эффект Томса. Впервые получены морозостойкие композиции полипропилена и сверхвысокомолекулярного поли1октена с улучшенными реологическими характеристиками. Практическая значимость работы. Разработан способ приготовления антитурбулентной присадки суспензионного типа на основе поли1октена, способной значительно увеличивать пропускную способность нефтепроводов на . Разработана методика и изготовлена пилотная установка электроимпульсного измельчения эластомерных материалов при криогенных температурах. Создана и испытана морозостойкая композиция на основе высокомолекулярного поли1октена и полипропилена, превосходящая по показателю текучести расплава известные аналоги. Апробация работы. Результаты работы докладывались на V Всероссийской научнопрактической конференции Химия и химическая технология в XXI веке Томск, г. XXIII международном симпозиуме по реологии Валдай, г. Международной научной конференции Химия, химическая технология и биотехнология на рубеже тысячелетий Томск, г конференции молодых ученых Реология и физикохимическая механика гетерофазных систем Карачарово, апреля . Разработка Организация промышленного выпуска противотурбулентной присадки для увеличения пропускной способности нефтепроводов награждена золотой медалью IV Московского международного салона инноваций и инвестиций, Москва, ВВЦ, февраля г.