Przemysłowe metody otrzymywania związków wielkocząsteczkowych

1. Przemysłowe metody otrzymywania związków wielkocząsteczkowych Blokowa (w masie) polimeryzacja łańcuchowa polireakcja stopniowa Rozupszczalnikowa polimeryzacja łańcuchowa polireakcja stopniowa W dyspersjach: suspensyjna i emulsyjna Na granicy faz ciecz-ciecz gaz ciecz ciecz- ciało stałe W procesie przetwórstwa reaktywne wytłaczanie RIM

2. Kryteria doboru metody Właściwości i jakość produktu średnia masa molowa i jej rozkład, mechanizm, postać fizyczna, wlaściwości fizyczne Zastosowanie Jakość wyrobu Koszt reagenty, synteza, aparatura, energia, koszt środków pomocniczych, oczyszczanie, utylizacja odpadów, regeneracja mediów, robocizna Rodzaj przetwórstwa

3. Polimeryzacja addycyjna w masie Polimeryzacja w masie (polimeryzacja blokowa) Polimeryzacja w masie może być prowadzona w stałej, ciekłej, lub gazowej fazie monomeru, w obecności względnie bez dodatku inicjatora. W drugim przypadku czynnikiem inicjującym proces jest podwyższona temperatura bądź też promieniowanie jonizujące. Najczęściej jednak polimeryzację w masie przeprowadza się przez ogrzewanie ciekłego monomeru zawierającego dodatek inicjatora. W reaktorze polimeryzacji (tzw. polimeryzatorze) monomer z dodatkiem inicjatora doprowadza się do takiej temperatury, w której polimeryzacja przebiega z zadowalającą szybkością. Zaletą tej metody polimeryzacji jest możliwość otrzymywania bardzo czystych polimerów o dużej masie cząsteczkowej, wadą natomiast są poważne trudności technologiczne związane z odprowadzaniem ciepła reakcji. W miarę jej postępu reagująca mieszanina staje się, bowiem coraz bardziej lepkim roztworem polimeru w monomerze (lub zawiesiną, jeśli polimer się nie rozpuszcza). Utrudnia to w wielkim stopniu chłodzenie i regulację temperatury. Polimeryzacja blokowa znajduje m.in. zastosowanie do wytwarzania: - poliolefin - polistyrenu - PVC - PMMA - poliamidów - poliestrów. Odmianą typowej metody polimeryzacji w masie jest polimeryzacja w fazie gazowej. Polega ona na zmieszaniu gazowego inicjatora z gazowym monomerem (w warunkach reakcji) oraz poddaniu mieszaniny działaniu zwiększonego ciśnienia i podwyższonej temperatury. Powstające cząstki polimeru wytrącają się w postaci stałej lub stopionej. Metodą tą otrzymuje się polietylen małej gęstości

4. Polimeryzacja addycyjna w masie Układ homogeniczny: monomer i polimer wzajemnie się rozpuszczają Układ heterogeniczny: polimer wytrąca się w środowisku reakcji

5. Zalety polimeryzacji addycyjnej w masie 1. Polimery zawierają niewiele zanieczyszczeń 2. Możliwość otrzymywania polimerów przezroczystych 3. Dobre wykorzystanie objętości reaktora (2x większe niż w metodzie suspensyjnej), duża moc produkcyjna 4. Brak ścieków 5. Wymagana niewielka liczba operacji dodatkowych (wyeliminowanie odwadniania i suszenia polimeru, regeneracji rozpuszczalników, demineralizacji wody itp.) 6. Możliwość zawracania monomeru bez oczyszczania 7. Prostota konserwacji i remontu, małe potrzeby części zamiennych

6. Wady polimeryzacji addycyjnej w masie 1. Duża lepkość środowiska reakcji 2. Problemy z mieszaniem 3. Trudności z odbiorem ciepła 4. Stosunkowo niska średnia masa molowa polimerów i wysoka polidyspersja 5. Rozbudowany węzeł rozdrabniania i zapylenie 6. Przy polimeryzacji blokowo-strąceniowej konieczność procesu periodycznego

7. Polimeryzacja addycyjna w rozpuszczalniku Polimeryzacja w roztworze Polimeryzacja przebiega w roztworze, w którym rozpuszcza się zarówno monomer, jak i powstający polimer. Zaletą procesu jest możliwość zapewnienia dobrej wymiany ciepła reakcji, niska lepkość dyspersji/roztwór, niewielkie zanieczyszczenie reaktorów. Wadą procesu polimeryzacji w roztworze jest trudność wyodrębnienia polimeru, konieczność używania łatwopalnych i często toksycznych rozpuszczalników, zanieczyszczenie produktu resztkami rozpuszczalnika. Odmianą polimeryzacji w roztworze jest polimeryzacja rozpuszczalnikowo-strąceniowa. Powstający w tym procesie polimer nie rozpuszcza się w rozpuszczalniku (w przeciwieństwie do monomeru), ale wytrąca się podczas przebiegu reakcji. Przez dobór układu odpowiednich rozpuszczalników można regulować masę cząsteczkową polimeru lub usuwać jego rozpuszczalne frakcje o małym stopniu polimeryzacji Metoda tą otrzymuje się: - poliakrylonitryl - poli(alkohol winylowy) - SBR - BR - EPDM

8. Polimeryzacja addycyjna w rozpuszczalniku Układ heterogeniczny: polimer wytrąca się w środowisku reakcji w postaci proszku lub zawiesiny Układ homogeniczny: monomer i polimer rozpuszczalne w środowisku reakcji polimer może być zastosowany w postaci roztworu lub wydzielony przez wytrącenie lub odparowanie rozpuszczalnika

9. Zalety polimeryzacji addycyjnej w rozpuszczalniku 1. Możliwość zastosowania roztworu polimeru jako produktu końcowego (kleje i lakiery) 2. Polimer o bardzo równomiernej średniej masie molowej (mała polidyspersja), szczególnie w przypadku układu heterogenicznego 3. Łatwy odbiór ciepła (w postaci ciepła parowania rozpuszczalnika) 4. Możliwość telomeryzacji 5. Mała lepkość układu 6. Możliwośc prowadzenia polireakcji wg wszystkich znanych mechanizmów

10. Wady polimeryzacji addycyjnej w rozpuszczalniku 1. Powstają polimery o stosunkowo niskiej średniej masie molowej (rośnie ze wzrostem stężenia monomeru w roztworze) 2. Operowanie dużymi ilościami rozpuszczalników (usuwanie, regeneracja)

11. Polimeryzacja addycyjna w suspensji (perełkowa) Polimeryzacja w zawiesinie (suspensyjna, perełkowa) W procesie polimeryzacji w zawiesinie, zwanej także polimeryzacją suspensyjną lub polimeryzacją perełkową, monomer z rozpuszczonym w nim uprzednio inicjatorem zostaje rozproszony mechanicznie w wodzie w postaci bardzo drobnych kropelek. Zawiesinę utrwala się przez dodatek koloidów ochronnych. Polimeryzację inicjują katalizatory nadtlenkowe rozpuszczalne w monomerze, ale nierozpuszczalne jednocześnie w wodnym środowisku reakcji. Do najczęściej stosowanych katalizatorów należą nadtlenek benzoilu lub dodecylu. Proces polimeryzacji przebiega wewnątrz kropelek monomeru z utworzeniem perełek polimeru (średnica 0,1÷2,0 mm) (rys. 3). Reakcje te moznawiec traktowac w uproszczeniu jako zminiaturyzowany proces polimeryzacji blokowej. Polimeryzacja w zawiesinie, podobnie jak i polimeryzacja w masie, umozliwia uzyskiwanie produktów o duzej masie czasteczkowej. Przenoszenie ciepla od perelek do wody jest bardzo dobre i dzieki temu mozna je odprowadzic przeponowym chlodzeniem polimeryzatora (plaszcz lub wezownice chlodzace). Jest to wielka zaleta technologiczna procesów w suspensji i w emulsji w porównaniu z procesem w masie. Po zakonczeniu polimeryzacji suspensyjnej odpedza sie z polimeru resztki nie przereagowanego monomeru, przemywa polimer woda, odwirowuje go i suszy. Polimeryzacja suspensyjna jest bardzo rozpowszechniona, zwlaszcza w produkcji - poli(chlorku winylu) (PVC-S); - polistyrenu (GPPS, HIPS, EPS); - PMMA; - PTFE.

12. Polimeryzacja addycyjna w suspensji (perełkowa) Polimeryzacja przebiega w kroplach monomeru zdyspergowanego w niemieszającej się z nim cieczy (najczęściej woda) W wyniku polimeryzacji krople stają się cząstkami stałymi, granulkami, perełkami Konieczne jest zastosowanie stabilizatorów suspensji (koloidów ochronnych) : a) polimery rozpuszczalne w wodzie (PAW, skrobia, żelatyna, pochodne celulozy, sole poli(kwasu akrylowego i metakrylowego), b) klasyczne związki powierzchniowo czynne w stężeniu niższym niż krytyczne stężenie tworzenia miceli c) związki nierozpuszczalne w wodzie ani w fazie organicznej (sole wapniowe kwasów tłuszczowych, fosforany, węglany i wodorotlenki magnezu i glinu, talk, krzemionka koloidalna) Stabilizatory suspensji stanowią ok. 1% masy reakcyjnej Stosuje się inicjatory rodnikowe rozpuszczalne w monomerach; centra aktywne wytwarzane są w każdej kropli, duża liczba rodników obecnych w jednej kropli; możliwe reakcje pomiędzy rosnącymi łańcuchami

13. Parametry wpływające na rozmiar kropli: 1. napięcie powierzchniowe na granicy faz 2. gęstość środowiska 3. objętość fazy rozpraszającej 4. parametry geometryczne reaktora i mieszadła Nie mają wpływu: 1. stężenie stabilizatora 2. lepkość układu

14. Przebieg polimeryzacji addycyjnej w suspensji 1. Zainicjowanie reakcji 2. Przekształcenie kropli monomeru w cząstki polimerowo-monomerowe (konwersja 1-3%), wykształcenie warstwo polimeru na powerzchni kropli 3. Możliwa wymiana materiału pomiędzy cząskami (mogą się łączyć i rozdzielać) 4. Zakończenie możliwości wymiany masy pomiędzy cząstkami (konwersja 60-70%) 5. Końcowa polimeryzacja wewnątrz ustalonych ziaren

15. Zalety polimeryzacji addycyjnej w suspensji 1. Łatwy odbiór ciepła 2. Nie trzeba stosować łatwopalnych i toksycznych substancji organicznych 3. Niski poziom dodatków (stabilizatorów suspensji) w porównaniu z metodą emulsyjną Wady polimeryzacji addycyjnej w suspensji 1. Konieczność intensywnego mieszania 2. Duże zużycie energii 3. Specjalna konstrukcja reaktorów

16. Polimeryzacja addycyjna w emulsji Polimeryzacja emulsyjna Polimeryzacja emulsyjna jest podobna do perelkowej. Rozproszenie monomeru w srodowisku wodnym (wytworzenie emulsji) uzyskuje sie w tym procesie wskutek intensywnego mieszania, a stabilnosc emulsji przez dodanie emulgatorów. Obecnosc emulgatora majacego wlasciwosci powierzchniowo czynne zapewnia trwalosc emulsji. Emulgatorem sa mydla wytwarzajace tzw. micele, tj. naladowane elektrycznie czastki koloidowe otoczone warstewkami zwiazanych z nimi czasteczek rozpuszczalnika (tu: wody). Inicjatorami procesu polimeryzacji emulsyjnej sa zwiazki nadtlenkowe rozpuszczalne 'w wodzie, a nie rozpuszczajace sie w monomerze W przeciwienstwie do polimeryzacji perelkowej proces polimeryzacji emulsyjnej przebiega nie w zdyspergowanych kropelkach monomeru, lecz w micelach emulgatora (rys. 4, 5). Podczas polimeryzacji czasteczki monomeru dyfunduja z rozproszonych kropelek do micel, które przeksztalcaja sie stopniowo w czastki polimeryczne. Po zakonczeniu reakcji otrzymuje sie rozproszona w wodzie zawiesine kulistych czasteczek polimeru o srednicy ok. 0,1 mm, wodna zawiesine polimeru w wodzie nazywa sie lateksem lub dyspersja. Polimer wyodrebnia sie przez rozbryzgowe suszenie dyspersji w strumieniu goracego powietrza lub w wyniku koagulacji lateksu. Lateksy lub dyspersje moga równiez stanowic gotowy produkt handlowy, wtedy w technologii nie wystepuje etap wydzielania Zaleta procesu polimeryzacji emulsyjnej jest duza szybkosc reakcji oraz efektywne odprowadzenie ciepla z jej srodowiska. Umozliwia on takze otrzymywanie polimerów o duzej masie czasteczkowej i niewielkim stopniu polidyspersji. Wada tego procesu jest natomiast niezadowalajaca czystosc produktu ze wzgledu na trudnosci calkowitego usuniecia resztek emulgatora i innych dodatków. Metoda polimeryzacji emulsyjnej jest stosowana do otrzymywania: - poli(chlorku winylu). - ABS - PTFE - kauczuków (SBR, NBR) - lateksów - PVA - PMMA - dyspersji polioctanowych i poliakrylanowych

17. Polimeryzacja addycyjna w emulsji P. emulsyjna przebiega w micelach (skupiskach częsteczek związku powierzchniowo czynnego) rozproszonych w fazie ciekłej, najczęściej wodzie 1 micela = 50-150 cząsteczek z.p.cz. liczba micel w litrze 1019-1021 średnica miceli 2-10 nm Związki powierzchniowo czynne: sole sodowe lub potasowe kwasów tłuszczowych (mydła) Inicjatory rozpuszczalne w wodzie: nadsiarczany, wodorosiarczyny, nadtlenek wodoru, redox Monomery i Z.P.Cz. nierozpuszczalne w fazie wodnej

18. Polimeryzacja addycyjna w emulsji micela cząstka polimerowo-monomerowa kropla monomeru

19. Przebieg polimeryzacji addycyjnej w emulsji 1. Inicjowanie reakcji 2. Etap I Nukleacja (tworzenie cząstek polimerowo-monomerowych), micele, do których nie dotarły rodniki zanikają, liczba micel maleje do 1016-1018 na litr 3. Etap II Stałe stężenie czątek polimerowo-monomerowych i stałe stężenie monomeru w tych cząstkach, szybkość polimeryzacji stała, etap II kończy się zanikiem kropli monomeru. 4. Etap III Stopniowe zużywanie monomeru w cząstkach prowadzące do zmniejszenia szybkości polimeryzacji

20. Zalety polimeryzacji addycyjnej w emulsji 1. Bardzo duża szybkość polimeryzacji 2. Można otrzymywać polimery o bardzo wysokich masach molowych 3. Łatwy odbiór ciepła 4. Niska lepkość mieszaniny reakcyjnej 5. Lateksy można stosować bezpośrednio do produkcji farb, klejów itp. 6. Polimer można wydzielić przez koagulację

21. Wady polimeryzacji addycyjnej w emulsji 1. Produkt zanieczyszczony środkiem powierzchniowo czynnym 2. Konieczność operowania dużymi ilościami cieczy 3. Rozbudowany węzeł koagulacji

22. Polireakcja stopniowa (polikondenscja) Polikondensacja (polimeryzacja kondensacyjna) polega na laczeniu sie wielu czasteczek monomerów z jednoczesnym wydzieleniem prostego zwiazku maloczasteczkowego, np. wody, amoniaku, chlorowodoru - jako ubocznego produktu reakcji. Ze wzgledu na wydzielenie sie tych produktów ubocznych produkt polikondensacji (polikondensat) ma inny sklad niz zwiazki wyjsciowe (monomery), tj. masa jego makroczasteczki nie jest suma mas czasteczkowych monomerów. Typowa reakcja polikondensacji jest na przyklad reakcja miedzy alkoholem dihydroksylowym i kwasem dikarboksylowym (obydwa te zwiazki maja po dwie grupy funkcyjne): W odróznieniu od polimeryzacji polikondensacja przebiega stopniowo i mozna ja przerwac w dowolnym etapie. Reakcje polikondensacji mozna prowadzic róznymi metodami. Najczesciej stosuje sie metode polikondensacji w stopie lub w roztworze lub na granicy faz. Podstawowe różnice w porównaniu z polireakcją addycyjną: 1. obecność małocząsteczkowego produktu ubocznego 2. koniczność ogrzewania mieszaniny reakcyjnej w większości przypadków)

23. Polireakcja stopniowa w masie Polikondensacja w stopie Polikondensacja w stopie polega na ogrzewaniu mieszaniny monomerów w obecnosci katalizatora, którym sa zazwyczaj zasady lub kwasy. Polikondensacje w stopie prowadzi sie w podwyzszonej temperaturze (200 ÷ 300°C). Reagenty (monomery) rozpuszczaja sie wzajemnie i tworza w tych warunkach stop. W celu zahamowania niepozadanych reakcji ubocznych (np. utleniania) proces jest prowadzony czesto w atmosferze gazu obojetnego, zwykle azotu. Powszechnie stosuje sie takze obnizone cisnienie. Takie warunki ulatwiaja odprowadzanie maloczasteczkowych produktów polikondensacji, przez co zmniejsza sie odwracalnosc reakcji. Typowym przykladem polikondensacji w stopie jest proces otrzymywania poliamidów Najbardziej uniwersalna z metod, najczęściej realizowana w skali wielkotonażowej (PET, PA66, PC, PAr, poliestry nienasycone, żywice alkidowe, PU) Metoda polega na zmieszaniu ciekłych lub stopionych stałych monomerów i ogrzewaniu w odpowiednio wysokiej temperaturze, zwykle w obecności katalizatora. Produkt małocząsteczkowy usuwa się przy zastosowaniu: przepływu gazu obojętnego obniżeniu ciśnienia czynnika azeotropującego.

24. Wady polireakcji stopniowej w masie Problemy z usunięciem produktu małocząsteczkowego, konieczne duże rozwinięcie powierzchni Duża lepkość Można stosować tylko monomery odporne termicznie Powstający polimer musi być stabilny termicznie Metoda nie może być stosowana w przypadku procesów silnie egzotermicznych

25. Zalety polireakcji stopniowej w masie Maksymalne wykorzystanie pojemności reaktora Mała liczba odpadow i ścieków Możliwość bezpośredniego wykorzystania stopu do produkcji granulatu, włókien, folii itp. Można stosować proces w obecności obojętnego chemicznie wypełniacza (kompozyty) Ograniczona liczba peoduktów cyklicznych (duże stężenie)

26. Polireakcja stopniowa w rozpuszczalniku Polikondensacja w roztworze Polikondensacja w roztworze moze przebiegac w nizszej temperaturze niz proces polikondensacji w stopie. Polega ona na rozpuszczeniu reagentów wraz z katalizatorem w odpowiednim rozpuszczalniku i ogrzewaniu mieszaniny. Wada tej metody jest koniecznosc stalego usuwania produktów ubocznych, a nastepnie wyodrebniania polimeru z roztworu. Produkty otrzymane ta metoda maja duza mase czasteczkowa. Metoda polikondensacji w roztworze otrzymuje sie zywice fenolowe i aminowe Monomer i związek wielkocząsteczkowy muszą być rozpuszczalne w rozpuszczalniku organicznym Zwykle stosuje się monomery o dużej reaktywności, proces prowadzi się wtedy w temperaturze pokojowej lub nieco wyższej; zbyt wysoka temperatura może prowadzić do dezaktywacji grup końcowych lub reakcji ubocznych Poliamidy aromatyczne, poliarylany, poli(arylosulfony), poli(sulfid fenylenu) Możliwe jest dobranie takiego układu rozpuszczalnik-strącalnik, aby po osiągnięciu założonej masy molowej polimer ulegał wytrąceniu ze środowiska reakcji

27. Zalety polireakcji stopniowej w rozpuszczalniku Można wytwarzać polimery o wysokiej temperaturze mięknienia i nietrwałe termicznie Sprawne odprowadzenie ciepła przez rozpuszczalnik Możliwość usunięcia małocząsteczkowych frakcji polimerowych Rozpuszczalnik może pełnić rolę katalizatora oraz wiązać produkt małocząsteczkowy Wady polireakcji stopniowej w rozpuszczalniku Małe wykorzystanie pojemności reaktora Duże ilości strącalników Konieczność rozdzielania, oczyszczania układu rozpuszczalnik-strącalnik Pwstają stechiometryczne ilości związków małocząsteczkowych (np. chlorowodorki amin)

28. Polireakcja stopniowa na granicy faz Polikondensacja na granicy faz Polikondensacje na granicy faz prowadzi sie w dwufazowym ukladzie nie mieszajacych sie wzajemnie cieczy, z których jedna jest z reguly woda, a druga rozpuszczalnik organiczny. Jeden z reagentów rozpuszcza sie w wodzie (faza wodna), a drugi w rozpuszczalniku organicznym (faza organiczna). Polikondensacja zachodzi z bardzo duza szybkoscia na granicy obydwu faz. Maloczasteczkowe produkty uboczne przechodza do fazy wodnej i sa usuwane z bezposredniego srodowiska reakcji. Powstajacy polimer tworzy blonke na granicy faz i jest w sposób ciagly usuwany ze srodowiska reakcji lub przechodzi do fazy organicznej, gdzie ulega rozpuszczeniu. Do zalet procesu polikondensacji na granicy faz nalezy zaliczyc bardzo krótki czas reakcji, uzyskiwanie produktów o bardzo duzej masie czasteczkowej oraz mozliwosc prowadzenia reakcji w temperaturze otoczenia. Przykladem zastosowania tej metody jest proces syntezy poliweglanów. Metoda polikondensacji na granicy faz mozna wytwarzac takze poliestry i poliamidy o bardzo duzych masach czasteczkowych.

29. Polireakcja stopniowa na granicy faz poliwęglany poliestry poliamidy polisulfoniany polisulfony poliarylany Metoda charakteryzuje się dużą szybkością reakcji Zalety metody: osiąga się duże masy molowe polimerów można stosować reagenty w niekoniecznie równomolowych ilościach niekoniecznie czyste substraty prosta aparatura polimer otrzymuje się w postaci roztworu lub proszku Wady metody: Konieczność operowania dużymi ilościami cieczy najniższe wykorzystanie objętości reaktora tworzenie się oligomerów cyklicznych w ilościach większych niż w innych metodach

30. Polireakcja stopniowa na granicy faz Reakcję można prowadzić w układach: ciecz- ciecz ciecz- faza gazowa ciecz- ciało stałe Proces przebiega zwykle wg mechanizmu dyfuzyjnego, jedną z faz jest najczęściej woda konieczne jest zastosowanie katalizatora przeniesienia międzyfazowego

31. Kataliza przeniesienia międzyfazowego (poliarylany) faza organiczna faza wodna

32. Katalizatory przeniesienia międzyfazowego etery koronowe kaliksareny podandy kryptandy

33. Kataliza przeniesienia międzyfazowego (poliarylany) z wykorzystaniem eteru koronowego faza organiczna faza wodna

34. Polireakcja stopniowa na granicy faz ciecz gaz Poliamidy amina w fazie wodnej opary chlorku kwasowego wprowadzane barbotażowo 95 oC, 0,1M stężenie monomeru w wodzie, wysokość słupa cieczy powyżej 50cm polimer tworzący się otacza pęcherze w postaci błony lub tworzy drobny proszek Metodę stosuje się do układów łatwo hydrolizujących

35. Reaktywne wytłaczanie Proces prowadzony jest w wytłaczarkach ślimakowych zawierających elementy ugniatająco mieszające, segmenty o różnych temperaturach, układy wentylujące, można ustalić odpowiedni profil temperaturowy wzdłuż aparatu Zalety: Bardzo dobre mieszanie substratów (często o bardzo różnych lepkościach i gęstościach) Dobra kontrola temperatury (i jej zróżnicowanie) Dobra kontrola czasu Ciągłość procesu Metodą tą wykonuje się reakcje: Polimeryzacji addycyjnej Polikondensacji Szczepienia Wytwarzania kopolimerów międzyłańcuchowych Łączenia lub rozgałęziania Kontrolowanej degradacji Wprowadzania grup funkcyjnych

36. RIM - reaction injection moulding Proces polega na dokładnym dozowaniu w sposób ciągły substratów o małej lepkości, bardzo szybkim wymieszaniu w głowicy i wtryśnięciu pod ciśnieniem do formy zamykanej hydraulicznie lub mechanicznie W formie zachodzi reakcja, polimer przyjmuje kształt formy (kształt użytkowy) R-RIM reinforced RIM - do reagującej mieszaniny monomerów można dodawać wypełniacz, np. włókno szklane Zalety: Otrzymanie produktu z tańszych monomerów bez kosztownego etapu otrzymywania polimeru Male ciśnienie przy wtrysku (w porównaniu z typowym przetwarzaniem wtryskowym termoplastów), >>tańsze formy, np. z żywicy Można wykonywać duże wyroby o skomplikowanych kształtach i przekrojach Łatwa modyfikacja właściwości produktu ( inne proporcje monomerów lub inny skład) Metoda najczęściej stosowana w produkcji poliuretanów (PU lite, pianki sztywne, elastomery...)

37. Poliaddycja Poliaddycja (polimeryzacja addycyjna) jest procesem laczenia sie czasteczek monomeru wskutek przemieszczania (przeskoku) ruchliwego atomu wodoru. Powoduje to powstawanie reaktywnych osrodków w monomerze i umozliwia laczenie sie jego czasteczek. W tym procesie nie nastepuje wydzielanie sie malo czasteczkowych produktów ubocznych i dlatego podobnie jak w wyniku polimeryzacji, powstaly polimer ma taki sam sklad chemiczny co reagenty. Typowym przykladem poliaddycji jest reakcja otrzymywania tworzyw poliuretanowych i epoksydowych.

39. INSTALACJE SYNTEZY POLIMERÓW– AKTUALNE ROZWIAZANIA TECHNOLOGICZNE Na rysunku przedstawiono ogólny schemat instalacji syntezy polimerów. Nie sposób w jednym schemacie uwzglednic specyfiki kazdej z rodzajów produkcji polimerów, nie mniej jednak w kazdej z rzeczywistych instalacji produkcyjnych mozna wyodrebnic wiekszosc wezlów przedstawionych na rysunku. Wszystkie wezly i systemy rzeczywistych instalacji sa ze soba wzajemnie polaczone, ze wzgledu na mnogosc i róznorodnosc tych polaczen – nie zostaly one zaznaczone na schemacie. Wezel przygotowania monomerów W sklad wezla moga wchodzic dzialy: - syntezy monomerów - przechowywania (magazynowania) - dystrybucji monomerów Wezel przygotowania srodków pomocniczych moze obejmowac takie dzialy: - syntezy srodków pomocniczych - przechowywania (magazynowania) -dystrybucja Wezel przygotowania mieszanin reakcyjnych sklada sie na ogól z ukladu mieszalników z mieszadlami, do których doprowadzane sa monomery, srodki pomocnicze, woda lub rozpuszczalnik, w niektórych rodzajach polireakcji wezel ten moze nie wystepowac. Wezel syntezy – w polimeryzacji periodycznej pojedynczy reaktor, w polimeryzacji ciaglej zestaw (bateria) reaktorów, w których prowadzony jest proces syntezy (polireakcja). Charakterystyke poszczególnych rodzajów polireakcji przedstawiono w podrozdziale 3.2. Wezel obróbki finalnej polimeru – zazwyczaj produkt syntezy wymaga szeregu operacji, które nadaja produktowi wymagane wlasciwosci, operacjami takim moze byc np. wydzielanie polimeru z mieszaniny reakcyjnej oczyszczenie polimeru z nieprzereagowanych monomerów, suszenie, granulacja, itp. Wezel magazynowania dystrybucji gotowego produktu – charakter i wyposazenie tego wezla uzaleznione jest od postaci gotowego produktu (granulat, proszek, ciecz) Instalacja spelniajaca wymogi BAT winna zawierac systemy odzysku i regeneracji surowców i energii oraz systemy redukujace zanieczyszczenie srodowiska. Charakterystyka poszczególnych systemów jest uzalezniona od rodzaju produkcji.