Этилен
Начнём с этилена. Это очень популярное вещество, расцвет которого пришёлся на 1940-е, когда разработали метод его полимеризации. Получившийся полиэтилен стали использовать вместо поливинилхлорида, а потом и другие соединения на основе этилена заняли свои места в промышленности. В итоге этилен стал самым производимым органическим соединением в мире.
Основной промышленный метод получения этилена — пиролиз нефти и её фракций (в основном это лигроин, этан, сжиженные бутан и пропан). Исходное сырьё проходит через печь пиролиза, фракционирующую колонну, компрессор, адсорбер с молекулярным ситом, узел глубокого охлаждения и, наконец, ректификационные колонны, после чего от остальных газов отделяются этилен и пропилен.
Пропилен
Как вы уже заметили, пропилен тоже получают методом пиролиза, но есть и другие способы. Например, в некоторых странах доступность дешёвого пропана, который получают из природного газа, сделала популярным получение пропилена методом дегидрирования. Эта реакция происходит при нагреве пропана до 700°С с использованием катализаторов из хрома и платины. Для стран с низкими ценами на этилен и бутен рациональным является получение пропилена методом метатезиса этих газов. Также популярными являются паровой и каталитический крекинг.
Дальше, для получения EPDM, проводится сополимеризация пропилена с этиленом на катализаторах Циглера-Натты. И тут снова есть несколько способов, в основном используется два: полимеризация в тяжёлых углеводородных растворителях или суспензионная полимеризация в жидком пропилене.
В первом случае, обычно применяемом для получения высоковязкого EPDM, в реактор или каскад реакторов помещают очищенные от влаги этилен и пропилен, а также катализаторы и растворители: н-гептан, н-гексан или тяжёлый лигроин. Чтобы смесь не получилась слишком вязкой сополимеризацию останавливают при получении 10% раствора EPDM. Потом в раствор вводят антиоксиданты и промывают этанолом или соляной кислотой для удаления катализаторов. Готовый продукт получают путём осаждения раствора этанолом или упариванием.
Во втором методе компоненты вводятся в реактор по отдельности в виде растворов в жидком пропилене, а каталитический комплекс образуется в реакционной зоне. Таким образом получается суспензия каучука в пропилене, которая поступает на водную дегазацию. Образовавшуюся EPDM-крошку отправляют на вибросито и червячно-отжимные прессы для сушки.
Следующим шагом может быть пластификация EPDM — каучук «наполняется» веществами, улучшающими его эксплуатационные качества. Это может быть сажа, минеральные наполнители и другие вещества, которые выбираются в зависимости от вулканизирующей смеси, которая будет использоваться на следующем этапе. До 60 минут, до 180°С и EPDM становится ещё более эластичной и прочной, а также приобретает дополнительные физико-механические достоинства от выбранного вулканизирующего агента.
Пройдя все эти этапы, EPDM-крошка становится продуктом, достойным применения в вашем проекте.
