Свойства и применение сополимеров этилена

Этилен образует сополимеры с большинством ненасыщенных соединений в присутствии как радикальных, так и ионных инициаторов. Но в технике нашли применение лишь некоторые сополимеры, обеспечивающие получение материалов с определенным комплексом свойств более экономичными способами.

Сополимеры этилена с пропиленом

СЭП обладают повышенной устойчивостью к растрескиванию и большей эластичностью при более высокой механической прочности по сравнению с ПЭНП.

Получают сополимеры в условиях, аналогичных получению полиэтилена при низком давлении. Технические сополимеры, содержащие 2-10 % (мол.) пропилена, являются кристаллическими. С увеличением содержания пропилена более 30% образуются аморфные каучукоподобные продукты.

СЭП находят применение в кабельной промышленности и для изготовления изделий методами литья под давлением, экструзии и выдувания (бутыли, флаконы, канистры, трубы, покрытия по металлу и др.).

Сополимеры этилена с эфирами акриловой кислоты. В зависимости от условий получения и состава получают сополимеры, представляющие собой прозрачные продукты, перерабатываемые в изделия методами литья под давлением, экструзией и выдуванием. В них можно вводить наполнители (асбест, карбонат кальция, метасиликат кальция) в количествах до 30% без увеличения хрупкости. Сополимеры этилена с ненасыщенными карбоновыми кислотами получают сополимеризацией этилена с акриловой, метакриловой, малеиновой или фумаровой кислотой, а также с моноэфирами двухосновных органических кислот при повышенном давлении (5-300 МПа). В реакторе с мешалкой при температурах 150-300 °С в присутствии инициаторов радикального типа получают сополимеры, содержащие до 50% второго компонента и обладающие рядом специфических свойств. Уже небольшое введение метакриловой кислоты (5-10%) или другого карбоксилсодержащего мономера в полиэтилен придает ему прозрачность, повышенные стойкость к растрескиванию и прочность при растяжении по сравнению с ПЭНП, более высокую проницаемость к парам воды и кислороду. Нейтрализацией (полной или частичной) таких сополимеров гидроокисями и солями одно-, двух- и трехвалентных металлов удается приготовить сополимеры с улучшенными свойствами.

Сополимеры этилена с метакриловой кислотой (90:10) имеют разрушающее напряжение при растяжении 30-35 МПа, что значительно превышает аналогичный показатель для ПЭНП. Из них изготавливают пленки, трубы, волокна, различные изделия методами экструзии и литья под давлением, получают покрытия по бумаге, металлам и тканям.

Полибутилен

(ПБ), кристаллический полимер, медленно кристаллизующийся в первые 7-10 суток после расплавления и изготовления изделий. При этом изменяется его плотность от 880 до 910 кг/м3, повышается твердость и прочность при растяжении. По сравнению с другими полиолефинами этот полимер обладает значительно меньшей склонностью к образованию трещин под действием напряжений и меньшей ползучестью.

Полибутилен пригоден для изготовления труб, пленок и получения антикоррозионных покрытий. Его перерабатывают в изделия методами литья под давлением и экструзии.

Полиметилпентен-1.

Полиметилпентен-1 (ПМП), получаемый из 4-метилпентена-1 (т. кип. 56,3-56,9 °С), плотность его (830 кг/м3) ниже плотности других термопластов, выпускаемых промышленностью, а прозрачность соответствует прозрачности органического стекла из полиметилметакрилата, жесткость же превышает жесткость ПЭНП, модуль упругости при 20 °С достигает значения модуля упругости полипропилена при 100 °С. ПМП эксплуатируется при более высоких температурах, чем полиэтилен и полипропилен. Стойкость к ударным нагрузкам ниже, чем у полиэтилена и полипропилена, но выше, чем у полиметилметакрилата и полистирола. По диэлектрическим свойствам превосходит полиолефины и пластицированный поливинилхлорид. Перерабатывается стабилизированный ПМП методами литья под давлением, экструзии и прессования.

Благодаря легкости, прозрачности и теплостойкости ПМП используется для изготовления прозрачных деталей, смотровых стекол, медицинского и лабораторного оборудования, пленок для фармацевтических продуктов, электрической изоляции кабелей, плат для печатных схем, осветительной арматуры стерилизуемых труб в пищевой промышленности и т.п.

В ходе выполненной работы изучено химическое строение и многообразные химические, физические, термические, механические, электрические свойства полиолефинов.