Жоғары молекулалық қосылыстар химиясы және полимерлер туралы ілімнің дамуы
жүктеу/скачать 481,75 Kb.
|
формаль
| Аммиак ерітіндісі мүсәтір спирті NH4ОН – аммиактың сулы ерітіндісі; өткір иісті және сілтілік қасиеті бар, мөлдір, түссіз, ұшқыш сұйықтық. Бұл ерітіндіде аммиак пен су молекулаларынан басқа аммиак гидраты Н2О NH3 аммоний катионы NH4+ және гидроксил анионы NH4+ + ОН–. Оны газ күйіндегі аммиакты суда еріту арқылы дайындайды. Мүсәтір спирті дақтарды кетіруде, медицинада Н2О NH3 ОН– болады: NH3 + Н2О дәрі жасауда, хирургияда, тағы басқада қолданылады.
Қымыздық қышқыл НОСО – СООН көтеген өсімдіктерде, мысалы қышқыл қымыздықта, қымыздықта тұздар түрінде кездеседі, Судан дигидрат түрінде (СООН)2 • 2Н2О кристалданып бөлініп түседі; оңай кристалының балқу темп. 101,50С кристалдық суы 110 – 1200 С – де жай қыздырғанда ұшып кетеді. Бастапқы қосылыстардың негізгі физикалық константасы төмендегі 1 – кестеде келтірілген. Кесте 1 – Қосылыстардың физикалық қасиеттері
2.3 Мочевинаформальдегид шайырдың синтезінің жүргізілу барысы Мочевинаның құмырсқа қышқылы мен конденсациялануы моно – (І) және диметилмочевиан (ІІ) түзілу арқылы жүреді. Қышқылдық ортада бұл заттар оңай полимерленетін метиленмочевиналар (ІІІ), (ІV) түзе отыр сусызданады. Бұлар полимерленгенде түзу молекулалар да, үш өлшемді молекулалар да пайда болады: NH2 – СО – NH2 – СН2ОН – NH – СО – NH2 – СН2ОН І ІІ
↓– Н2О ↓– 2Н2О NH2 – СО – N = СН2 CH2 = N – СО – N = СН2 III IV
CO CO
NH2 NH2 n CH2 = N – СО – N = СН2 → – N – СH2 – N – СH2 – → CO CO
N = СH2 N = СH2 – N – СH2 – N – СH2 – → → CO CO
– N – СH2 – N – СH2 – 1-әдіс. Пробирканың 1/3 бөлігіне дейін формалинда қаныққан мочевина салып, 2 тамшы НСІ қосып, қоспаны ақырындап қайнағанша әлсіз жалында қыздырады. Сонан соң өздігінен қайнап, соңында қоюланып, резина тәрізді тез қатаяды. Пробирканы 20 минут сулы моншада ұстайды. Осы кезде мочевинаформальдегидті шайыр қатаяды. Пробирканы сындырып, түссізден аққа дейін түске енген қатты массаны алынады. 2-әдіс. Пробиркаға 1 г мочевина, 4 мл формалин, 0,5 мл 25 % аммиак ерітіндісін және қайнатқыштар енгізеді. Қоспаны бірнеше минут қайнатып, салқындатып, екі пробиркаға құяды. Бірінші пробиркаға 1 – 2 тамшы қаныққан қымыздық қышқылы ерітіндісін қосып, араластырады. Екі пробирканы сулы моншада бірнеше минут қыздырып, салқындаған соң 1 – 2 мл су қосады. 3 НӘТИЖЕЛЕР ЖӘНЕ ОЛАРДЫ ТАЛҚЫЛАУ 3.1 Мочевинаформальдегид шайырдың өндірістік технологиялық процесі Мочевинаформальдегид шайырдың түзілу механизмі күрделі. Барлық кезде бастапқы өнімнен моно және диметилолмочевина түзіледі, ары қарай поликонденсациялануынан әлсіз қышқыл ортада сызықты полимерлер түзіледі. Жалпы реакция теңдеуін келесі түрде жазуға болады: СН2О + nCO(NH2)2 H [ NH – СО – NH – СН2 ] n ОН + Н2О М очевинаформальдегид шайырдың өндірістік технологиялық процесі тұрақты түрде сұйық фазалы әдісі арқылы жүргізіледі және келесі негізгі сатыдан тұрады: шикізатты дайындау; реакциялық ерітіндіні дайындау; сілтілік және қышқылдық ортадағы конденсация; нетралдау және шайырды кептіру; мочевинаны шайырмен конденсациялау; суыту, стабилизациялау және шайырды стандартизациялау. 1, 13 – сілтілік натридің өлшегіші, 2 – формалинге арналған жылу алмастырғыш, 3 – араластырғыш, 4 – езгіш, 5 – сыйымдылық, 6, 11– циркуляциялық насостар, 7 – бірінші реактор, 8 – мұздатқыш, 9 – екінші реактор, 10 – қышқыл өлшейтін ыдыс, 12 – буландырғыш (а – қыздырғыш, б – сепаратор), 14 – шайыр жинайтын ыдыс, 15 – реактор.Араластырғышқа 3 2%-тік сілтілік натриді және сыйымдылықтың ішіндегі формалинді өлшегішке 1 беріледі. Формалинге арналған жылу алмастырғышта 2 салқындатылады. Сілтілік натриді ерітіндінің рН ортасы 4,8 – 6,5 болу үшін қосады. Мочевина езгіште 4 ұнтақталады және сыйымдылыққа 5 беріледі, ол арқылы сыйымдылықтағы формалин қоспасы сілтілік натримен араластырғыштан 3 циркуляциялық насосқа 6 беріледі. Циркуляцияда мочевина толық ерігенге дейін жүзеге асырылады, одан кейін ерітіндінің рН ортасы анықталады, шамамен ерітіндінің ортасы 7,5 – 8,5 болу қажет. Рефракциялық коэффициентті 1,409 – 1,412 тең. Араластырғыштағы су мен буды жіберу арқылы реакциялық қоспаның температурасы 20 – 35 °C ұстап тұрады. Әрбір агрегат шайырды алу үшін екі араластырғыштан тұрады: біріншіде конденсацияланған ерітінді дайындалады, ал екінші ерітінді тұрақты түрде тұтынылады. 3.2 Синтезделіп алынған мочевинаформальдегид шайырдың химиялық қасиеттері Синтезеліп алынған мочевинаформальдегид шайыры – ақ түсті қатты өнім, суда оңай ериді және бейорганикалық еріткіштерде ерімейді. Мочевинаформальдегид шайырды қышқылдық катализатор қатысында температураны жоғарлатқанда, қатаюы жылдамдайды. Катализатор ретінде органикалық (қымыздық, фталевая) және минералды (фосфор және тұз) қышқыл және кейбір тұздар (AlCl3, ZnCl2) қолданылды. Өнімдердің қатаюы – түссіз, жарыққа тұрақты, оңай боялатын полимерлер. Өте төменгі температурада көп мөлшерде катализатор қатысында қатайтылған шайырлардың суға тұрақтылығы төмендейді. Ал, температураны жоғарлатқанда, қатайтылған шайырлардың суға тұрақтылығы жоғарлайды. Бірақ алынған оптималды режимде (120 – 1400С, катализатор) өнімдер ыстық судың әсерінен немесе тұздардың сулы ерітіндісі біртіндеп ыдырайды. Бұл тармақталған тізбектердің жеткіліксіз болуынан және біріккен байланыстырдың аз мөлшеріне байланысты, бұл өнімнің қатаюының төмен болуынан (14 – 21,5%) және оларды ауасыз қыздыру кезінде жылдам деструкция ұшырайды. Мочевинаформальдегид шайырдың кемшілігі – өңдеу процесі кезінде формальдегидтің бөлінуі және пайдалану кезіндегі қатайтылған шайыр күйінде болып табылады. Бұл материалдағы формальдегидтің болуына байланысты, поликонденсация реакциясы әрекеттеспей, нәтижесінде полимердегі метилол тобы және метиленэфир түзіледі. Формальдегид адам ағзасына улы әсерін тигізеді және өнімдердің сынуына ықпал жасайды. Қатайтылған мочевинаформальдегид шайыры (феноло-формальдегидтің айырмашылығына) құрамында 10 – 15% су болған кезде мөлдір түсте болады. Полимердегі су дисперсті күйінде болады және олармен химиялық байланысқан. Ол біртендеп бөлме температурасында буланады, нәтижесінде материалдар отырады және жарақшалар пайда болады. Сондықтан мочевинаформальдегид шайырдың құрамындағы су мөлшерін сақтап қалу үшін кейде гидрофильді қоспалар (поливинил спирт, крахмал, ақуыз қосылыстары) және қатты толтырғыштар (мысалы, ағаш ұны) қосады, ол полимердің шөгуін болдырмайды. 3.3 Мочевинаформальдегид шайырдың қолданылуы Мочевино-формальдегид шайыры аминопласт, қабатты пластик және клей өндірістерінде байланыстырушы ретінде қолданылады. Мочевино-формальдегид шайырын бутил спирттімен модифицирленген, сәндік, коррозияға қарсы бояулар, электроизоляциялық үлдірлер түрінде қоспасын пайдаланылады. Мочевино-формальдегид шайырын фурил спирттімен модифицирленген түрін алюминий және шойынға арналған өнімдерін дайындау үшін пайдаланылады. Олар балқыту өндірістерінде экономикалық жағынан тиімді. Мочевино-формальдегид шайыры поливинилацетат эмульсиясымен модифицирлеген түрін карбамид өндірісінде желім, қабатты пластик өндірісінде байланыстырғыш ретінде қолданылады, ондағы су тұрақтылығы жоғары талаптарға сәйкес болуы тиіс. Мочевино-формальдегид шайырының сулы эмульсиясы глицеринмен модифицирленген түрі, полимердің сынғыштығын төмен болуына ықпал жасайды, ол жылу және дыбысты сыртқа шығармайтын пенопласт – мипорлар алады. Рессейде мочевино-формальдегид шайырының МФ, М, УКС маркалары өндіріледі. Мочевино-формальдегид шайырын шет елде келесі аттар бойынша шығарылады: аутосет, формасет, циакор резин, урак резин, америте (АҚШ); фиталак, каларок (Ұлыбритания); ипорка, бекурол, фестопас, элмопласт (Германия); аминоцел (Италия); сидонур (АҚШ, Канада, Ұлыбритания, Германия), деламин (Австрия) және т.б.. жүктеу/скачать 481,75 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|