اثر هيدروژن و كومونومر بر سينتيك پليمرشدن دوغابي و خواص پلي‌اتيلن توليدشده با كاتاليزور TiCl4/MgCl2/TEA

Effect of Hydrogen and Comonomer on the Kinetics of Slurry Polymerization of Ethylene and Properties of Produced Polyethylene over TiCl4/MgCl2/AlEt3 Catalyst

در اين پژوهش پليمرشدن دوغابي اتيلن در مجاورت كاتاليزور TiCl4/MgCl2/AlEt3 در شرايط مختلف بررسي شده است. براي اين منظور ابتدا پليمرشدن در نسبت‌هاي مختلف [Al]/[Ti] براي به دست آوردن مقدار بهينه اين پارامترانجام شد و اثر آن بر سرعت پليمريزاسيون و بازده كاتاليست به دست آمد. همچنين اثر مقدار كاتاليست بر بازده, درصد بلورينگي, دماي ذوب و دانسيته محصول بررسي شد. براي تعيين درجه واكنش نسبت به مونومر, پليمريزاسيون در فشارهاي مختلف اتيلن انجام و اثر اين پارامتر بر سرعت واكنش و فعاليت كاتاليست به دست آمد. همچنين اثر فشار هيدروژن به عنوان عامل انتقال زنجير بر سرعت پليمريزاسيون, فعاليت كاتاليست, وزن مولكولي, شاخص پراكندگي, دماي ذوب, بلورينگي, دانسيته و شاخص جريان مذاب به دست آمد. براي بررسي اثر كومونومر بر خواص محصول نهايي, 1- بوتن در حضور و عدم حضور هيدروژن استفاده گرديد و خواص محصول مانند وزن مولكولي و … به دست آمد. نتايج نشان داد با افزايش مقدار كاتاليزور بازده كاتاليست افزايش مي‌يابد. همچنين درجه پليمريزاسيون نسبت به فشار مونومر برابر با 52/1 است و افزايش فشار مونومر سرعت پليمريزاسيون را افزايش مي‌دهد. افزايش فشار هيدروژن باعث كاهش شديد وزن مولكولي و فعاليت كاتاليست مي‌شود و دماي ذوب را كاهش و دانسيته را اندكي افزايش مي‌دهد. همچنين افزايش ميزان كومونومر باعث كاهش دماي ذوب, بلورينگي و چگالي مي‌شود

In this study, the slurry polymerization of ethylene over TiCl4/MgCl2/AlEt3 was obtained. Firstly, to obtain the optimum value of [Al]/[Ti], the effect of [Al]/[Ti] on polymerization rate and catalyst yield was studied. Also, the effect of catalyst content on yielding, crystallization, melting point and density of product were obtained. To determine the order of reaction, the monomer pressure was varied, and hyedrogen was used as transfer agent. Also, we used 1-butene as comomomer. According to the results, hydrogen decreases the catalyst efficiency, melting temperature and molecular weight and increases the melt flow index. The crystallinity is increased first and then it is reduced with increasing H2 content and the density of the product has changed slightly by variation of hydrogen pressure. Also, with increase in 1-butene content, as a comonomer to control polymer density, the density, crystallinity, melting temperature and thickness of crystal lamella decrease and the melt flow index increases. Likewise, the rate of polymerization is initially increased and then it is decreased with comonomer content.