Krótka historia polietylenu
W uzupełnieniu informacji o polietylenach, trochę historii ich powstawania. Po raz pierwszy polietylen zsyntetyzował niemiecki chemik Hans von Pechman, wytworzył go w 1898 roku podczas ogrzewania dizametanu. Gdy jego współpracownicy Eugen Bamberg i Friedrich Tschimer zbadali białą, woskowatą substancję którą wyprodukował, odkryli że składa się ona z wielu grup -CH2- i nazwali ją polimetylen.
Pierwsza możliwa do przeprowadzenia na dużą skalę synteza polietylenu została odkryta przez Erica Fawcetta i Reginalda Gibsona w ICI Chemicals w 1933 roku. Po działaniem skrajnie wysokiego (kilkaset atmosfer) ciśnienia na mieszaninę etenu i benzaldehydu otrzymali białą, woskowatą substancję. Ponieważ reakcja była inicjowana przez ślady tlenu w aparaturze, była trudna do powtórzenia. Udało się to w 1935, kiedy inny chemik z ICI, Michaela Perrin odkrył ten przypadkowy wpływ. Wysokociśnieniowa metoda syntezy polietylenu stała się podstawą przemysłowej produkcji LDPE (ang. low density polyethylen) rozpoczętej w 1939 toku.
Kamieniami milowymi w późniejszej syntezie polietylenu stały się katalizatory, które pozwalają na polimeryzację etenu w łagodniejszych przedziałach temperatury i ciśnienia. Pierwszym zastosowanym był tlenek chromu (VI), którego właściwości odkryli w 1951 Robert Banks i John Hogan w Phillips Petroleum. Katalizator ten umożliwiał syntezę w temperaturze 150°C przy ciśnieniu 30 atm.
W 1953 roku chemik niemiecki Karl Ziegler rozwinął proces oparty na chlorku tytanu, zwłaszcza chlorku tytanu(IV) TiCl4 i metaloorganicznych związkach glinu, takich jak trietyloglin - Al(C2H5)3. Pozwalał on na syntezę w jeszcze łagodniejszych warunkach niż proces Phillipsa, w temperaturze 60°C przy ciśnieniu 1 atm. Proces Phillipsa jest jednak tańszy i łatwiejszy do sterowania, dlatego obie metody do dziś są stosowane w praktyce przemysłowej.
Przed końcem lat pięćdziesiątych XX wieku obu syntez - Phillipsa i Zieglera używano do produkcji HDPE (ang. high density polyethylen). Początkowo firma Phillips miał problemy z produkowaniem HDPE stałej jakości dlatego magazyny wypełniały się wybrakowanym polietylenem. Na „odsiecz” w 1957 roku przyszło hula-hoop, ta zabawka produkowana z polietylenowej rurki, stała się modna wśród nastolatków w całych Stanach Zjednoczonych.
Trzeci typ procesu katalitycznego, oparty na metalocenach (związkach „sandwiczowych”, jak ferrocen) został odkryty w 1976 w Niemczech przez Waltera Kaminssy'ego i Hansöinna. Dowiedziono, że procesy Ziglera i metalocenowy są bardzo elastyczne przy kopolimeryzacji etylenu z innymi alkenami. Stały się one bazą dla żywic etylenowych różnego rodzaju, w tym mPE, LLDPE (ang. linear low density polyethylen) i MDPE (ang. middle density polyethylen), oraz polietylenów bimodalnych.
Do niedawna metaloceny były najbardziej aktywnymi katalizatorami polimeryzacji etylenu. Dużo wysiłku wkłada się w tzw. katalizatory post-metalocenowe, które mogą pozwolić na większą ingerencję w strukturę polietylenu niż metaloceny. Ostatnio prace korporacji Fujita i Mitsui pokazały, że iminofenolowe kompleksy metali grupy 4 wykazują wyższą aktywność niż metaloceny.
Pierwsza możliwa do przeprowadzenia na dużą skalę synteza polietylenu została odkryta przez Erica Fawcetta i Reginalda Gibsona w ICI Chemicals w 1933 roku. Po działaniem skrajnie wysokiego (kilkaset atmosfer) ciśnienia na mieszaninę etenu i benzaldehydu otrzymali białą, woskowatą substancję. Ponieważ reakcja była inicjowana przez ślady tlenu w aparaturze, była trudna do powtórzenia. Udało się to w 1935, kiedy inny chemik z ICI, Michaela Perrin odkrył ten przypadkowy wpływ. Wysokociśnieniowa metoda syntezy polietylenu stała się podstawą przemysłowej produkcji LDPE (ang. low density polyethylen) rozpoczętej w 1939 toku.
Kamieniami milowymi w późniejszej syntezie polietylenu stały się katalizatory, które pozwalają na polimeryzację etenu w łagodniejszych przedziałach temperatury i ciśnienia. Pierwszym zastosowanym był tlenek chromu (VI), którego właściwości odkryli w 1951 Robert Banks i John Hogan w Phillips Petroleum. Katalizator ten umożliwiał syntezę w temperaturze 150°C przy ciśnieniu 30 atm.
W 1953 roku chemik niemiecki Karl Ziegler rozwinął proces oparty na chlorku tytanu, zwłaszcza chlorku tytanu(IV) TiCl4 i metaloorganicznych związkach glinu, takich jak trietyloglin - Al(C2H5)3. Pozwalał on na syntezę w jeszcze łagodniejszych warunkach niż proces Phillipsa, w temperaturze 60°C przy ciśnieniu 1 atm. Proces Phillipsa jest jednak tańszy i łatwiejszy do sterowania, dlatego obie metody do dziś są stosowane w praktyce przemysłowej.
Przed końcem lat pięćdziesiątych XX wieku obu syntez - Phillipsa i Zieglera używano do produkcji HDPE (ang. high density polyethylen). Początkowo firma Phillips miał problemy z produkowaniem HDPE stałej jakości dlatego magazyny wypełniały się wybrakowanym polietylenem. Na „odsiecz” w 1957 roku przyszło hula-hoop, ta zabawka produkowana z polietylenowej rurki, stała się modna wśród nastolatków w całych Stanach Zjednoczonych.
Trzeci typ procesu katalitycznego, oparty na metalocenach (związkach „sandwiczowych”, jak ferrocen) został odkryty w 1976 w Niemczech przez Waltera Kaminssy'ego i Hansöinna. Dowiedziono, że procesy Ziglera i metalocenowy są bardzo elastyczne przy kopolimeryzacji etylenu z innymi alkenami. Stały się one bazą dla żywic etylenowych różnego rodzaju, w tym mPE, LLDPE (ang. linear low density polyethylen) i MDPE (ang. middle density polyethylen), oraz polietylenów bimodalnych.
Do niedawna metaloceny były najbardziej aktywnymi katalizatorami polimeryzacji etylenu. Dużo wysiłku wkłada się w tzw. katalizatory post-metalocenowe, które mogą pozwolić na większą ingerencję w strukturę polietylenu niż metaloceny. Ostatnio prace korporacji Fujita i Mitsui pokazały, że iminofenolowe kompleksy metali grupy 4 wykazują wyższą aktywność niż metaloceny.
Komentarze