Процесс производства полипропилена (ПП) обычно включает в себя несколько этапов, начиная с получения мономера пропилена и заканчивая формированием пригодного для использования пластикового изделия. Ниже приведен общий обзор всех этапов:
Производство пропилена: Первым шагом является получение пропилена, мономера, используемого для производства полипропилена. Пропилен в основном получают из ископаемого топлива, в частности, в результате крекинга углеводородов в сырой нефти или природном газе. При паровом крекинге этана, пропана или нафты на нефтехимических заводах образуется смесь газов, в том числе пропилен.
Очистка: Полученный в процессе крекинга пропиленовый газ затем очищается для удаления примесей, таких как пропан, метан и другие углеводороды. Обычно это делается с помощью фракционной дистилляции.
Полимеризация: Очищенный пропилен полимеризуется с получением полипропилена. Существует два основных метода полимеризации:
Используемые катализаторы могут быть катализаторами Циглера-Натта, металлоценовыми или односайтовыми, каждый из которых влияет на свойства конечного продукта ПП.
Газофазная полимеризация: При этом методе пропилен вместе с катализатором, а иногда и с сокатализатором, вводят в реакторный сосуд. Реакция протекает при контролируемых условиях температуры и давления, в результате чего образуются твердые частицы полипропилена. Эти частицы непрерывно удаляются из реактора, охлаждаются и подаются на участок отделки.
Насыпная или растворная полимеризация: Этот процесс включает в себя растворение пропилена в жидкой среде, часто в присутствии катализатора, и проведение реакции полимеризации. После этого полимер необходимо отделить от растворителя, что является дополнительным этапом по сравнению с газофазной полимеризацией.
Добавки и компаундирование: Для достижения определенных свойств или цвета к полипропиленовой смоле на стадии компаундирования примешиваются такие добавки, как антиоксиданты, стабилизаторы, наполнители, пигменты или пластификаторы. Обычно это делается в экструдере, где тепло и сила сдвига помогают равномерно распределить добавки по смоле.
Формовка или экструзия: Затем компаундированный полипропилен формуется в конечный продукт с помощью различных процессов, включая:
Литье под давлением: Для производства сложных форм, таких как крышки для бутылок, игрушки или автомобильные детали.
Экструзия: Для создания пленок, листов, труб или профилей, таких как трубы и кабели.
Выдувное формование: Используется для изготовления полых предметов, таких как бутылки и контейнеры.
Термоформование: Для придания плоским листам формы готовых изделий, например упаковочных лотков.
Финишная обработка и охлаждение: После формовки или экструзии изделия охлаждаются и при необходимости обрезаются для удаления лишнего материала или для достижения желаемой отделки.
Контроль качества и упаковка: Готовая продукция проходит проверку качества перед упаковкой и отправкой на продажу.
Эта схема процесса дает общее представление о том, как полипропилен производится из сырья в пригодные для использования пластиковые изделия, с вариациями в зависимости от конкретной технологии завода, желаемых спецификаций продукта и экологических норм.
