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

TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ CHẤT DẺO

Giảng viên hướng dẫn: TẠ THỊ PHƯƠNG HÒA

Đề tài:

TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT NHỰA
POLYPROPYLEN
EBOOKBKMT.COM


NỘI DUNG

CHÍNH
I.TÌM HIỂU CHUNG VỀ NHỰA
POLYPROPYLEN

V. ỨNG

II. LÍ THUYẾT

DỤNG

TRÙNG HỢP
POLYPROPYLEN

III.MỘT SỐ DÂY
TRUYỀN CÔNG NGHỆ
SẢN XUẤT HIỆN NAY

IV. GIA CÔNG


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

cracking
dầulàmỏ
hoặc từ sản phẩm dầu mỏ. Khống chế điều kiện cracking
 Được tách
Nguyên
liệu từđểkhí
sản
xuất PP
propylen
( p,
t, cấu
chấttạo:
xúc tác,…) thu được propylen và etylen,dùng phương pháp làm lạnh để tách và
Công
thức
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, tính chất của polypropylene

3.1. Cấu trúc Polypropylen:

Danh pháp IUPAC:      poly(1-methylethylene)
CTPT:


Có3Isotactic
loại polypropylene:
cấu trúc lập thể của polypropylen là :

- Có các nhóm ─CH₃ cùng nằm về 1 phía mặt phẳng trong cấu trúc hình đồng phân quang

học, dạng tinh thể. Có tính chất là không tan được trong heptan sôi và có nhiệt độ điểm chảy
khoảng 165°C


• Syndiotactic Polypropylene
- Có các nhóm ─CH₃ sắp xếp luân phiên trật tự cả 2 nửa mặt phẳng.


Atactic polypropylene
Có các nhóm ─CH₃ sắp xếp ngẫu nhiên không theo một quy luật nào, vô định hình và kết
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 TiCl₃ ─Al(C₂H₅)₃ thì hàm lượng isotactic 85÷95%,hàm lượng kết
tinh lớn.

•Vì mỗi mắt xích có 1 nhóm ─CH₃ nên mạch cứng hơn PE vì thế độ bền cơ,bền nhiệt độ
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 tính 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 O₂,hơi nước,dầu mỡ và các khí khác.

3.3.Các tính chất:


Tính chất lí nhiệt

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


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

Độ bền kéo đứt
2
(KG/cm )

d
3
(g/cm )

Độ

Độ bền

giãn

nhiệt
o
C

dài

Tg δ
6
10 hex
0
o
t = 25 C

Độ cứng

Chỉ số

Brinel

chảy từ

(N/mm )

(gr/10phú

ε%

0,9 -0,92

σk

σn

σu

300- 350

600-700

900-1200

250700

t)

105-110

0,00020,0003

63

2-60


0
2
t0 = 20 C  k = 5660N/mm
0
2
t0 = 120 C  k = 89N/mm
E = 670 - 1190N/mm

2


Độ bền hóa học
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%

Khả năng chịu ánh sáng mặt trời

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.


II. Lí thuyết trùng hợp:
1.Xúc tác phản ứng
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
hạt nhỏ hình cầu.

Ziegler –Natta thường được sử dụng dưới dạng các