1. fejezet: A propilén „ipari pozíciója” - A petrolkémiai ipar „második-in-parancsnoka”
A propilén, kémiai képlete C3H₆, szobahőmérsékleten színtelen, enyhén édes gyúlékony gáz. Bár 知名度-je valamivel alacsonyabb, mint az etiléné, amely a "petrolkémiai ipar anyja", az ipari pozíciót tekintve, a propilén határozottan a "második-in- parancsnoknak tekinthető."
Világszerte több mint 140 millió tonna propilént állítanak elő évente, ebből közel 70 millió tonna Kína. Ez a propilén végül a műanyag zacskókká a kezében, az autó műszerfalává, a háztartási hűtőszekrény szigetelőrétegévé, sőt a ruhái rostjaivá is válik.
Az ok, amiért a propilén olyan fontos, a molekulájában található egyetlen „szén-szén kettős kötésben” (C=C) rejlik. Ez a kettős kötés úgy működik, mint egy "kémiai kéz", lehetővé téve számára, hogy könnyen "fogjon kezet" más molekulákkal, - polimerizálva, hozzáadva, oxidálva... több száz és ezer termékké alakulva.
2. fejezet: A propilén - legnagyobb felhasználása polipropilén (PP), amely közel 70%-át teszi ki
2.1 Mi az a polipropilén?
A propilén legnagyobb felhasználási területe a polipropilén gyártása, fogyasztási aránya megközelítőleg 68-71%.
A polipropilén egyike az öt általános{0}}célú műanyagnak, amelynek előnyei közé tartozik például az alacsony sűrűség, a hőállóság, a kémiai korrózióállóság és a jó elektromos szigetelés. Egyszerűen fogalmazva, a műanyagok világában ez a „minden körüli játékos”-.
2.2 Hol használják a polipropilént?
A polipropilén későbbi alkalmazásai nagyon szélesek:
| Termék űrlap | Főbb felhasználások | Gyakori példák |
|---|---|---|
| Rajz{0}}osztályzat | Szőtt táskák, csomagolópántok | Rizszsákok, műtrágyazsákok, futárzsákok |
| Fröccs{0}}öntési minőség | Készülékházak, autóalkatrészek | Mosógép belső dobok, autó lökhárítók, műszerfalak |
| Film fokozat | Élelmiszercsomagolás, BOPP fólia | Uzsonnacsomagoló zacskók, szalagos alapfólia |
| Cső fokozat | Melegvíz vezetékek, ipari vezetékek építése | Háztartási PPR vízcsövek |
| Fiber minőségű | Nem{0}}szövött anyagok, olvadt-fúvott szövet maszkokhoz | Orvosi maszkok, pelenkák, ruhabetétek |
Az új energiahordozók a polipropilén egyik leggyorsabban{0}}növekvő alkalmazási területei. A módosított polipropilént széles körben használják autók könnyűsúlyozására -, a fémet műanyagra cserélve. Minden 100 kg súlycsökkentéssel körülbelül 10 kilométerrel növelhető egy elektromos jármű hatótávja. Jelenleg egy új energetikai járműben felhasznált műanyag mennyisége meghaladta a 35 kilogrammot.
3. fejezet: A propilén - nagy-értékű-származékainak második szintje
A polipropilén mellett a propilén számos nagy -értékű- hozzáadott vegyi anyagot is tartalmaz. Bár egyéni részesedésük nem akkora, mint a polipropiléné, együtt a propilén feldolgozóiparának „fele” részét támogatják.
3.1 Propilén-oxid (PO) - A poliuretán fő nyersanyaga
A propilén-oxid a propilén második legnagyobb származéka, fogyasztási aránya körülbelül 7–8%.
Legnagyobb felhasználása a poliéter-poliolok gyártása, amelyeket aztán poliuretán (PU) hab előállítására használnak fel. A poliuretán hab a hűtőszekrények, fagyasztók és vízmelegítők szigetelőrétegének fehér keményhabja, valamint a kanapék és matracok puha szivacsja.
A propilén-oxid végfelhasználási-alkalmazásai három fő területre összpontosulnak: bútorokra, háztartási gépekre és autókra.
3.2 Akrilnitril - Az ABS-től a szénszálig
Az akrilnitril a propilén továbbfelhasználásának körülbelül 6–7%-át teszi ki.
Fő úti céljai:
ABS gyanta (kb. 40%):Készülékházak, autóalkatrészek, játékok (a LEGO kockák fő alapanyaga)
Akril szálak:Szintetikus gyapjú, pulóverekhez, takarókhoz, kültéri ruházathoz használják
Nitril gumi:Olajálló-tömítések, kesztyűk
Szénszál:Repülőgép, csúcskategóriás{0}}sportszerek
Az akrilnitril a szénszál fő nyersanyaga, a szénszál pedig az űrrepülés és a csúcskategóriás{0}}sportcikkek (például kerékpárváz, horgászbot) kulcsanyaga. Az európai és amerikai piacok inkább ezek a csúcskategóriás-alkalmazások, míg az ázsiai-csendes-óceáni térségben az ömlesztett műanyagtermékek fogyasztása dominál.
3.3 Butanol és oktanol - A színfalak mögött-a-Bevonatok és lágyítók hősei
A butanol és az oktanol a propilén másik fontos ága, amelyek együttes fogyasztási aránya körülbelül 7–8%.
A butanolt és az oktanolt elsősorban akrilátok (bevonatok, ragasztók) és lágyítók (műanyagok lágyítására szolgáló anyagok) előállítására használják, és szorosan kapcsolódnak az olyan iparágakhoz, mint az ingatlan- és műanyagtermékek.
3.4 Akrilsav - A bevonatoktól a pelenkákig
Az akrilsav a propilénfogyasztás körülbelül 4%-át teszi ki, és a propilén katalitikus oxidációjával keletkezik.
Fő felhasználási területei a következők:
Akrilát bevonatok:Falfestékek, autófestékek
Szuperabszorbens polimer (SAP):Pelenkák és egészségügyi betétek alapanyaga
Ragasztók:Szalagok, címkék, nyomásra{0}}érzékeny ragasztók
3.5 Izopropanol - A fertőtlenítés és az oldószerek „gyakori látogatója”
Az izopropanolt propilén közvetlen hidratálásával állítják elő, és főként:
Oldószer:Tinták, bevonatok, elektronikus tisztítás
Fertőtlenítő:Az orvosi alkohol alternatívája (a kereslet a világjárvány után megugrott)
Kémiai intermedier:Aceton, izopropil-amin stb.
3.6 Fenol/aceton - Biszfenol A nyersanyagai
A propilén reakcióba lép a benzollal, és kumint képez, amelyet azután oxidálva fenol és aceton keletkezik (együtt állítják elő, együttes nevén "fenol{0}}aceton"):
Fenol → Biszfenol A → Epoxigyanta, polikarbonát (PC)
Aceton → polimetil-metakrilát (PMMA, akrilüveg)
4. fejezet: A propilén új felhasználási módjai - Új motorok a jövőbeli növekedéshez
4.1 POE (poliolefin elasztomer) - A fotovoltaikus kapszulázó fóliák alapanyaga
A POE egy csúcsminőségű{0}}termék, amelyet propilén és etilén kopolimerizációjával állítanak elő, és főként fotovoltaikus kapszulázó fóliákhoz (a napelemek csomagolóanyagához) használják. A globális beépített fotovoltaikus kapacitás folyamatos növekedésével a POE iránti kereslet gyorsan növekszik.
4.2 Lítium elem elválasztó fólia
A csúcsminőségű-polipropilént lítium akkumulátor-leválasztó fóliák gyártására használják, amelyek az új energiafelhasználású járművek akkumulátorainak egyik kulcseleme.
4.3 Nagy-tisztaságú vegyi anyagok és elektronikus-minőségű alkalmazások
A félvezetőgyártásban a nagy-tisztaságú propilén felhasználható olyan folyamatokban, mint az epitaxiális növekedés és a kémiai gőzlerakódás (CVD), rendkívül magas tisztasági követelmények mellett (99,99% vagy annál nagyobb).
5. fejezet: Gyakran ismételt kérdések a propilén felhasználásáról
1. kérdés: Mi a propilén legnagyobb felhasználása?
V: Polipropilén (PP), amely a teljes propilénfogyasztás körülbelül 68–71%-át teszi ki.
2. kérdés: A műanyagokon kívül mire használható még a propilén?
V: A propilén poliuretán nyersanyagokhoz (propilén-oxid), szintetikus rost alapanyagokhoz (akrilnitril), bevonó alapanyagokhoz (akrilsav), oldószerekhez (izopropanol) és még sok máshoz is használható.
Q3: Mi a különbség a propilén és az etilén között?
V: A propilén (C3H6) eggyel több szénatomot tartalmaz, mint az etilén (C2H4). Az etilént elsősorban polietilénhez, míg a propilént főleg polipropilénhez használják. A kettőt gyakran együtt nyerik kőolaj krakkolásból.
4. kérdés: Melyek a propilén iránti növekvő igények?
V: POE (fotovoltaikus encapsulation film), lítium elem elválasztó fólia, nagy-tisztaságú elektronikus-minőségű propilén stb. A becslések szerint 2030-ra a növekvő kereslet aránya meghaladja az 5%-ot.
Következtetés
A hűtőszekrények szigetelőrétegeitől az autó lökhárítóiig, az orvosi maszkoktól a fotovoltaikus kapszulázó fóliákig a propilén mélyen beágyazódott a modern ipar minden szegletébe. Ez nem csak egy kémiai kifejezés, hanem a "láthatatlan csontváz" mindennapi életünkben.
A feltörekvő iparágak, például az új energetikai járművek, a fotovoltaik és a félvezetők térnyerésével a propilén „ömlesztett műanyag nyersanyagból” „nagy hozzáadott értékű- finom vegyi anyaggá” változik. A következő évtizedben az, aki be tudja szerezni a helyét a propilén csúcskategóriás-alkalmazási területein, az előnyhöz jut ebben az ipari fejlesztésben.
