Bài thuyết trình: 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

KTHH5

20103438


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


CHÍNH

NỘI DUNG
I.TÌM HIỂU CHUNG VỀ NHỰA
POLYPROPYLEN

II. LÍ THUYẾT
TRÙNG HỢP
POLYPROPYLEN

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

V. ỨNG

DỤNG

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
Nguyên liệu để sản xuất PP là propylen

 Được tách từ khí cracking dầu mỏ hoặc từ sản phẩm

Công thức cấu tạo:

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, tính 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 ─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
2. Polymetylmetaacrylat
3.PE tỉ trọng cao

4.PVC
5.PP


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/cm3 )

Độ bền kéo đứt

(KG/cm2 )
σk

σn

σu

0,9
-0,92

300350

600700

9001200

Độ
giã
n
dài
ε%

Độ
Tg δ
Độ
Chỉ
bền 106 hex cứng
số
nhiệt t0 = 25o Brinel chảy
o

C
C
(N/mm
từ
)
(gr/10
phút)

250
700

105110

0,00020,0003

63

2-60


t0 = 200C  k = 5660N/mm2
t0 = 1200C  k = 89N/mm2
E = 670 - 1190N/mm2


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 Ziegler –Natta

thường được sử dụng dưới dạng các hạt nhỏ
hình cầu.