聚丙烯(Polypropylene,简称PP)是一种半结晶的热塑性塑料。具有良好的耐冲击性,机械性质强韧,抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在国民经济中有广泛的应用,现国内生产量达到1300万吨的规模,是重要的高分子材料品种之一。
丙烯聚合反应机理属阴离子配位聚合机理,可以分为四个基本反应步骤:活化反应形成活性中心、链引发、链增长及链终止。活化:助催化剂TEAL与载体催化剂表面的四氯化钛反应,将Ti4+还原为Ti3+,被还原的Ti即被活化,并形成了TEAL-TiCl4化合物,Ti作为聚合反应的活性中心。引发:丙烯分子插入活性中心开始形成大分子链。增长:丙烯分子在活性中心连续插入,聚合物链从催化剂颗粒表面开始增长,Ti-C键的插入可以有两种方式发生。终止:链终止反应主要有三种方式分别为向单体链转移、向助催化剂转移、向氢气转移。这三个转移反应中,向氢气转移是最有效的链终止方式。因此,氢气用作聚合物分子量的控制剂。
图 聚丙烯聚合工段仿真DCS图
⑴ 功能:本软件模拟仿真聚丙烯淤浆聚合工艺过程,仿真培训系统以仿DCS操作为主,对现场操作进行适当简化,以能配合内操(DCS)操作为准则,并能实现全流程的开工,正常运行,停工及事故处理操作;具体仿真丙烯原料的精制、催化剂的配制与计量、丙烯聚合反应、丙烯回收及产品的汽蒸干燥。
⑵ 效果:通过实验可直观了解聚丙烯淤浆聚合工艺流程,聚合反应釜的结构设计,聚合反应速率的影响因素和控制手段,掌握聚丙烯的Z-N催化剂组成、配制方法和注意事项。通过这个实验,学生可以改变操作条件,观测不同聚合压力、聚合温度等工艺参数对聚丙烯聚合度的影响,获得聚丙烯淤浆聚合工艺流程最佳的设计和运行参数。