乙烯的同係物丙烯最早在1849—1850年由德國化學家雷諾爾德將戊醇的蒸氣通過紅熱的管子獲得。它和乙烯一樣,也是一種無色帶有甜味的氣體。隨著石油化學工業的發展,它和乙烯一樣,大量從裂解石油氣中獲得。
在乙烯被高壓、低壓合成具有各種用途的聚乙烯後,化學家們自然地想到丙烯聚合後將會和聚乙烯同樣有用。可是結果聚丙烯是漿糊狀的稠性液體,成不了固體物質,熔點很低,大約在75℃左右,工業上毫無用途隻得付之一炬。
齊格勒研製成低壓下聚合乙烯的催化劑後,無論在工業生產上,還是在學術理論上,都受到各方麵關注。它以極快的速度傳播到各國各大學府、各企業部門的研究機構。接受這一學術影響最早的是意大利米蘭工業學院化學教授納塔。他發現將齊格勒催化劑中四氯化鈦改用三氯化鈦(TiCl_3)用於丙烯聚合,可以得到結晶好的、高熔點的固體聚丙烯。他在研究了聚丙烯的分子結構後確定這種改變後的催化劑將使聚丙烯分子有規則地排列,因而使聚丙烯出現良好性能。他將這種改變後的催化劑稱為等規催化劑,利用這種催化劑聚合成的聚丙烯是等規聚丙烯。
丙烯(C_3H_6)可以看作甲基取代乙烯中一個氫原子的產物,聚合後在組成聚丙烯長鏈分子的每一個鏈節上都帶有一個側甲基(—CH_3)。
從聚丙烯大分子在空間排列位置來看,可能有如下幾種排列形式:
(1)聚丙烯大分子中的各個側基全部位於主鏈構成平而的一側。
(2)聚丙烯大分子中的各個側基有規則地交替位於主鏈構成平麵的兩側。
(3)聚丙烯大分子中的各個側基無序地分布在主鏈構成平麵的兩側。
第(1)種就是等規聚丙烯,第(2)種是間規聚丙烯,第(3)種是無規聚丙烯。
等規聚丙烯是白色晶體粉末,熔點165℃—170℃,抗張強度好,既可用模型成型,也可形成薄膜或拉成絲。織品既輕盈,又結實,還耐磨,彈性也好。
1957年,意大利蒙特卡蒂尼公司首先建廠生產;接著美國赫爾克裏士公司在1959年開始生產;我國繼聚乙烯後也建廠生產,商品名丙綸。
丙綸的服裝、內衣、襪子、手套、家具布、窗簾等等走進人們家庭。工業方麵主要是繩索、漁網、帆布、水龍帶、包裝材料。因為它的耐腐蝕性能好,用作工業過濾布和工作服。
把乙烯、丙烯這兩種廉價的無色氣體變成白色固體,製成纖維、薄膜和各種形狀的物品,是化學的創造,齊格勒和納塔同獲1963年諾貝爾化學獎。遺憾的是他們兩人都沒有出席頒獎儀式。齊格勒認為納塔竊取了他的研究成果而拒絕出席,納塔因癱瘓在床而無法前往。
知識點
杜邦公司
杜邦公司是美國大型化學公司,1802年由法國移民E.I.杜邦在美國特拉華州威爾明頓附近建立,以製造火藥為主。20世紀,開始轉入產品和投資多樣化,經營範圍涉及軍工、農業、化工、石油、煤炭、建築、電子、食品、家具、紡織、冷凍和運輸等20多個行業,在美國本土和世界近50個國家與地區設有200多個子公司和經營機構,生產石油化工、日用化學品、醫藥、塗料、農藥以及各種聚合物等1700個門類,20000多個品種。
延伸閱讀
乙烯的催熟作用
在生活中我們常常有這樣的經驗,將其他沒有完全熟透的水果與香蕉放在一起就會在短時間內變熟。這是什麼原因呢?
答案很簡單,是因為香蕉中含有較多的乙烯,而乙烯對水果蔬菜具有催熟的作用。
這是我們最為熟悉的乙烯的生理功能,除此之外,乙烯還對於葉片和花果的脫落有促進作用,還對一般植物的根、莖、側芽生長都有抑製作用。
與其他植物激素不同的是,乙烯是一種結構極其簡單的氣態激素,所以這也是其他水果能被香蕉中的乙烯催熟的原因。
乙烯在農業生產中起到重要作用,它經常被用於催熟可食用的果實,加快生產進程,但乙烯的用量不宜把握,過多使用會對人體造成危害,所以對於乙烯的應用還有待提高。