tìm hiểu công nghệ sản xuất polypropylen

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN KĨ THUẬT HÓA HỌC
TRUNG TÂM NGHIÊN CỨU VẬT LIỆU POLYME-COMPOZIT
NHÓM 1
Họ và tên MSSV Lớp
1. Nguyễn Thị Thơm 20103357 KTHH4
2. Nguyễn Thị Minh Trang 20106229 KTHH3
3. Nguyễn Thị Yến 20103438 KTHH5
Đề tài:
TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA
POLYPROPYLEN
Giảng viên hướng dẫn: TẠ THỊ PHƯƠNG HÒA
TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ CHẤT DẺO
NỘI DUNG
CHÍNH
III.MỘT SỐ DÂY
TRUYỀN CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT HIỆN NAY
I.TÌM HIỂU CHUNG VỀ NHỰA
POLYPROPYLEN
II. LÍ THUYẾT
TRÙNG HỢP
IV. GIA CÔNG
V. ỨNG DỤNG
POLYPROPYLEN
I.TÌM HIỂU CHUNG VỀ NHỰA POLYPROPYLEN
1.Lịch sử ra đời và phát triển của nhựa polypropylene
Polypropylen được phát hiện đầu tiên vào năm 1954 bởi một nhà hóa học người Đức
tên là Karl Rehn và nhà hóa học người Ý tên là Giulio Natta

Polypropylen được đưa ra thị trưường lần đầu tiên vào năm 1957 bởi công ty Montecatini,

Italia

. Công nghệ sản xuất dựa trên quá trình polymer hóa dung dịch ( xăng được sử dụng làm
môi trường loãng) xảy ra ở nhiệt độ 55- 60°C, áp suất 1MPa với sự có mặt của xúc tác
Ziegler – Natta thế hệ một ( gồm các hợp chất cơ kim) sử dung 1g xúc tác để sản xuất gần
1kg PP.

Ngay sau đó, nó được sản xuất hàng loạt tại châu Âu, Mỹ, Nhật. Theo dòng thời gian phát
triển công suất và chất lượng Polypropylen thương mại ngày càng được cải thiện.
2. Nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất PP là propylen
Công thức cấu tạo:

Được tách từ khí cracking dầu mỏ hoặc từ sản phẩm dầu mỏ. Khống chế điều kiện cracking
( p, t, chất xúc tác,…) thu được propylen và etylen,dùng phương pháp làm lạnh để tách và
làm sạch propylen

Do ảnh hưởng của nhóm –CH3 nên phân tử Propylen có sự phân cực, momen lưỡng cực 0,35
debai

Có đầy đủ tính chất hóa học của một anken điển hình
Bảng số liệu một số tính chất vật lí của propylen
3. Cấu trúc, cấu tạo, !nh chất của polypropylene
3.1. Cấu trúc Polypropylen:

Danh pháp IUPAC: poly(1-methylethylene)

CTPT:

Có 3 loại cấu trúc lập thể của polypropylen là :


Isotactic polypropylene:

- Có các nhóm ─CH cùng nằm về 1 phía mặt phẳng trong cấu trúc hình đồng phân quang ₃
học, dạng tinh thể. Có tính chất là không tan được trong heptan sôi và có nhiệt độ điểm chảy
khoảng 165°C
• Syndiotacc Polypropylene

- Có các nhóm ─CH sắp xếp luân phiên trật tự cả 2 nửa mặt phẳng.₃
Atacc polypropylene

Có các nhóm ─CH sắp xếp ngẫu nhiên không theo một quy luật nào, vô định hình và kết ₃
dính tốt.
•Phần lớn là isotactic,một phần nhỏ là syndiotactic và atactic.Khi nhiệt độ phản ứng t =
50°C và dùng xúc tác TiCl ─Al(C H ) thì hàm lượng isotactic 85÷95%,hàm lượng kết ₃ ₂ ₅ ₃
tinh lớn.
•Vì mỗi mắt xích có 1 nhóm ─CH nên mạch cứng hơn PE vì thế độ bền cơ,bền nhiệt độ ₃
lớn hơn PE
•Ta thấy công thức Polypropylen có nguyên tử H ở C bậc 3 rất linh động do đó
polypropylen dễ bị oxy hoá,lão hoá.
3.2.Đặc !nh chung:

Tính bền cơ học cao ( bền xé và bền kéo đứt),khá cứng, vững, không mềm dẻo như PE,
không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi. Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi
có 1 vết cắt hoặc 1 vết thủng nhỏ.

Polypropylen không màu,không mùi, không vị,không độc,Polypropylen cháy sáng với ngọn
lửa màu xanh nhạt,có dòng chảy dẻo,có mùi cháy gần giống mùi cao su.

Chịu được nhiệt độ cao hơn 100°C. Nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì Polypropylen (140°C)

cao so với PE nên có thể gây chảy, hư hỏng màng ghép cấu trúc bên ngoài, thường ít dùng PP
làm lớp trong cùng.

Có tính chất chống thấm O ,hơi nước,dầu mỡ và các khí khác.₂
3.3.Các !nh chất:

Nhiệt độ nóng chảy cao tnc= 160÷170°C

Ổn định ở150°C khi không có ngoại lực

Chịu được nước sôi lâu, không bị biến dạng.

Ở 155°C, PP vẫn còn ở thể rắn, nhưng đến gần nhiệt độ nóng chảy PP chuyển sang trạng thái
mềm cao (như cao su).

Khi giảm từ nhiệt độ nóng chảy đến 120°C, PP bắt đầu kết tinh : nhiệt độ kết tinh cao
Tính chất lí nhiệt
1. PE tỉ trọng thấp 4.PVC
2. Polymetylmetaacrylat 5.PP
3.PE tỉ trọng cao
Tính chất cơ học
PP cứng hơn rất nhiều so với PE. Độ bền cơ học của PP phụ
thuộc rất mạnh vào tốc độ chất tải.
PP chịu lạnh kém hơn PE, dễ bị oxi hóa, tính bám dính kém
Trọng lượng phân tử trong khoảng 80.000 -200.000
Độ bền cơ học của nhựa polypropylen
Tỉ trọng
d
(g/cm
3

)
Độ bền kéo đứt
(KG/cm
2
)
Độ
giãn
dài
ε%
Độ bền
nhiệt
o
C
Tg δ
10
6
hex
t
0
= 25
o
C
Độ cứng
Brinel
(N/mm )
Chỉ số
chảy từ
(gr/10phú
t)
σ

k
σ
n
σ
u
0,9 -0,92 300- 350 600-700 900-1200 250-
700
105-110 0,0002-
0,0003
63 2-60
t0 = 20
0
C  k = 5660N/mm
2
t0 = 120
0
C  k = 89N/mm
2
E = 670 - 1190N/mm
2

Ởnhiệt độ thường, PP không tan trong các dung môi hữu cơ, ngay cả khi tiếp xúc lâu, mà chỉ
trương trong các cacbuahydro thơm và clo hoá. Ở nhiệt độ trên 80C PP bắt đầu tan trong hai
loại dung môi trên.

Polymer có độ kết tinh lớn bền hoá chất hơn polymer có độ kết tinh bé.

PP thực tế xem nhưkhông hút nước, mức hút ẩm <0,01%
Độ bền hóa học


Do có nguyên tử H ở C bậc 3 linh động nên dễ bị oxi hoá, lão hoá.

PP không có chất ổn định
-Dưới ánh sáng khuyết tán vẫn ổn định tính chất trong 2 năm.
-Có ánh sáng trực tiếp thì chỉ sau vài tháng sẽ bị giòn và phá huỷ ngay.

PP có chất ổn định (hoặc dùng muội than 2%) dưới ánh sáng trực tiếp (tia cực tím)
- sau 2 năm tính chất không thay đổi, bền trong 20 năm.
Khả năng chịu ánh sáng mặt trời
II. Lí thuyết trùng hợp:

Xúc tác là hỗn hợp chất rắn được cấu thành từ một muối clorua kim loại nhóm IV –VII có hóa
trị chuyển tiếp và các hợp chất cơ kim của nhóm I-III

Trong công nghiệp , xúc tác Ziegler –Natta thường được sử dụng dưới dạng các hạt nhỏ hình
cầu.
1.Xúc tác phản ứng