Технология производства полиолефинов

Полиолефины представляют собой самый распространенный тип полимеров, получаемых реакциями полимеризации и сополимеризации этилена и а-олефинов (пропилена, бутилена, 4-метилпентена). Наиболее распространенными среди полиолефинов являются полиэтилен (ПЭ) и полипропилен (ПП).

По традиционной отечественной классификации в зависимости от способа получения различают полиэтилен высокого давления (ПЭВД) — высокомолекулярный продукт, получаемый полимеризацией этилена при высокой температуре (до 300°С) и давлении до 250 МПа в присутствии инициаторов радикального типа, и полиэтилен низкого давления (ПЭНД), получаемый при давлении до 6 МПа в присутствии комплексных металлоорганических катализаторов.

Получаемые полимеры различаются по плотности. ПЭВД имеет плотность 920- 930 кг/м³, характеризуется широким молекулярно-массовым распределением, наличием коротко- и длинноцепных разветвлений макромолекул. Макромолекулы ПЭНД отличаются линейной структурой и отсутствием длинноценпых ответвлений. ПЭНД имеет плотность 950-960 кг/м³. С учетом этого обстоятельства в мировой практике ПЭВД называют полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), а вторую разновидность (ПЭНД) — полиэтиленом высокой плотности (ПЭВП). Во избежание путаницы в дальнейшем будет использоваться именно такая терминология.

Мировые мощности по производству полиэтилена в 2004 г. достигли более 70 млн т. Ожидается что в ближайшее время ежегодные темпы роста производства и потребления полиэтилена в мире составят 4-5 %, при этом наибольшие темпы роста спроса прогнозируются по линейному полиэтилену низкой плотности ЛПЭНП (7-8%), средние по ПЭВП (4-5%), наименьшие по ПЭНП (1,5-2%).

За период с 2001 по 2004 г. потребление ПЭВП в Западной Европе выросло с 3,3 до 5,2 млн т. Его используют при изготовлении широкого ассортимента труб, различных погонажных изделий, пленок, упаковки, полых изделий.

Спрос на ПЭНП и ЛПЭНП в 2004 г. в Западной Европе составил 7,4 млн т, причем спрос на ПЭНП снизился по сравнению с 2001 г. на 1 %, а на ЛПЭНП повысился на 6,5 %. Доля ЛПЭНП в этом общем объеме потребления составили в 2004г. 40 %. В последние годы значительные объемы ПЭНП и ЛПЭНП используются при произ­водстве пленки (соответственно 72,2 и 80,6 %), экструзионных покрытий, а также в литье под давлением.

В России и странах СНГ полиэтилен является лидером на рынке крупнотоннажных полимерных материалов. Из общего объема производства пластмасс и синтетических смол в России в 2005 г. (3283,5 тыс. т) на долю полиэтилена приходится около 32% (1046,8 тыс. т). Суммарная мощность всех производств полиэтилена в России и в странах СНГв 2005 г. составила 1801,6 тыс. т/год. Россия контролирует около 60 % мощностей ПЭ в странах СНГ.

Мировое производство ПП в 2005 г. достигло 40 млн т. По сравнению с ПЭ это более прочный полимер. Из него можно изготавливать волокна и прочные пленки.

Общее потребление ПП в Западной Европе в 2003 г. составило 7,8 млн т (всех полиолефинов — 19,0 млн т). Прирост потребления ПП по сравнению с 2000 г. составил 12 %, что значительно превышает прирост потребления других термопластов. Совершенствуются технологии производства и переработки ПП. На рынках Европы, Северной Америки и Японии 50 % ПП потребляется для изготовления изделий литьем под давлением, 23 % — для изготовления волокон, 15 % — для изготовления пленок, 8 % — для переработки экструзией, 2 % — для получения изделий выдувным формова­нием. Расход ПП в год на душу населения составляет в Европе и в Северной Америке 20 кг, а к 2010 г. вырастет до 25 кг.

В России и странах СНГв последние годы но темпам роста ПП занимает первое место. В 2005 г. объем производства ПП в России составил 301,4 тыс. т (9,2 % от общего объема производства пластмасс).

Широкое распространение получают сополимеры этилена с винилацетатом, про­пиленом и бутиленом, обладающие повышенной эластичностью и трещиноустойчивостью, хлорированный и вспененный ПЭ.