Продукты синтеза полиметиленов, полученные при относительно низких температурах, в ряде случаев плохо отделяются от рутениевого катализатора. Поэтому их обрабатывали водородом [13, 14, 31, 32] или центрифугировали толуольный раствор при 120°С. Перед
Рис. 171. Молекулярно-массовое распределение высокомолекулярного полиметилена и товарных марок полиэтилена:
1-полиметилен (мол. масса 15 000); 2 - хостален G (мол. масса 120 000); 3 - луполен KR 1116 (мол. масса 280 000)
центрифугированием раствор обрабатывали сероводородом, чтобы воспрепятствовать частичной деструкции продукта, возможной в присутствии металлического рутения [16].
Полиметилен, синтезированный из СО и H2, обладает четко выраженной линейной структурой и очень похож на циглеровский полиэтилен низкого давления (рис. 172) [26, 34, 35]. Полосы спектра при 7,25 мкм (1375 см-1) соответствуют боковым метильным группам. В циглеровском полиэтилене низкого давления, согласно спектрам, на 1000 атомов С приходится всего 8 групп СН3. Для полиметилена эта доля еще ниже, поэтому полиметилен получается даже с большей кристалличностью. На рис. 173 даны электронно-микроскопические снимки полиметилена [26, 36] и циглеровского полиэтилена низкого давления [37]. Полиэтилен и полиметилен образуют ромбовидные кристаллы, которые представляют собой совместно выросшие слои толщиной 10 нм.
Типичные характеристики полиметилена (мол. масса 100 000) приведены ниже; видно, что он обладает высокими плотностью и температурой плавления [17]:
Плотность, кг/м3 | 975 |
Температура плавлеиия, °С | 132-138 |
Степень кристалличности, % | 90 |
Полиметилен можно сшивать под действием у-излучения; для сшивания пригодны фракции со средней молекулярной массой от 20 000. Температура плавления сшитого полиметилена превышает 200 °С [33, 17]. Радикалы, образовавшиеся в полиметилене под влиянием у-излучения, обладают большой продолжительностью существования. При последующем воздействии стирола на облученный полиметилен благодаря прививке достигается высокая степень превращения в сополимеры полиметилена и стирола [37а].
Рис. 172. ИК-спектры циглеровского полиэтилена (а) и полиметилена (б).
Рис. 173. Электронно-микроскопическне снимки полиэтилена (а) и полиметилена (б).
При дальнейшем усовершенствовании синтеза можно модифицировать продукт путем изменения условий процесса, подобно тому как это делают при синтезе полиэтилена низкого давления.