Кіріспе. Мұнай мен оның әлемдік экономикадағы ролі. Органикалық заттардың өнеркәсібінің негізгі бағыттары
жүктеу/скачать 5,51 Mb.
|
ОЗХТ УМК КАЗ
- Бұл бет үшін навигация:
- Новолакты полимерлерді қолдану.
- 21 сурет.
- Негізгі әдебиет: 10 [35-37] Қосымша әдебиет: 8 Бақылау сұрақтары
- 14 ДӘРІС .
- ПМ ерекше қасиеттері
|
20 сурет. Новолакты фенол-формальдегидті шайырлар өндірісі процесінің сызбанұсқасы (үздіксіз әдіс) 1 -фенол қоймасы; 2 -формалин қоймасы; 3 - жылуалмастырғыштар; 4 реакциялық колонна; 5 -кептіру колоннасы; 6 - кайтымды тоңазытқыштар; 7 - тоңазытқыш. 8 - конденсат жинақтауышы; 9 - қосымша кептіруші аппарат; 10 - тоңазытқыш; 11 – шайыр үстіңгі судың вакуум-қабылдағышы; 12 - суытатын барабан. Әр секцияға қайтымды тоңазытқыш 6 байланыстырылған. Реакциялық қоспа су буымен қыздырылады. Шайыр эмульсиясы реакциялық колоннадан 150°С температурада келтірілетін вакуум-кептіргіш колоннаға барады. Кептіргіш колоннаның булар тура тоңазытқышта 7 конденсирленеді де, конденсат жинақтауышқа 8 ағады. Шайырдың кептірілуі қаптама құбырлы (құбыр диаметрі шамамен 20 см) жылуалмастырғыш типті горизонтальды вакуум-кептіргіштерде жүзеге асырылады. Шайырды жоғары температурада жылуалмастырғыштық көп қозғалушы аппараттарда кептірудің әдісі ең перспективтісі болып саналады. Дайын шайыр не ленталы транспортерға құйылады, не аппаратқа 9 қосымша кептіру мен термоөңдеуге жіберіледі. Шайыр үстіңгі сулар тоңазытқыш арқылы айдалып, жинақтауышта 11 жиналады да, фенолсыздандыру бөліміне жіберіледі. Дайын шайыр барабанда 12 суытылады. Новолакты полимерлердің қасиеттері. Фенол-формальдегидті новолакты полимерлер әр түрлі маркаларда шығарылады. Бұл қоңырдан қара қоңырға дейінгі түсті, қатты термопластикалық өнімдер. Тығыздығы 1,2 г/см3, балқу температурасы 100-120º С. Ұзақ сақтау мен 200º С дейін қыздыруда новолактар қатайып кетпейді. Балқымайтын техникалық өнімдерді алу үшін новолакты шайырларға 10-15% уротропин қосады. Шайырдың жұмсару температурасы. 
Орташа молекулалық салмағы мен қатаю жылдамдығы фенол:формальдегид қатынасына ғана емес, сонымен қатар конденсацияның ұзақтығы мен термиялық өңдеуге байланысты. Формальдегид құрамының (100г фенолға 28- төмен), конденсация ұзақтығының және термоөңдеу температурасының жоғарылауы жұмсару температурасы мен шайырдың молекулалық массасының өсуіне әкеледі. Новолакты шайырлар спиртте және ацетонда жақсы ериді. Фенол-ксиленді шайырлар төмен температурада балқиды, жоғары аққыштыққа және толтырғышты ең жақсы сіңірту қабілетіне ие. Фенол-крезолфурфуролды шайырлар төмен тұтқырлыққа және жоғары иілгіштікке ие, фенол-формальгидті шайырларға қарағанда толтырғышты жақсы сіңіртеді. Новолакты полимерлерді қолдану. Новолакты фенол-формальдегидті шайырлар әр түрлі типті және маркалы тез сығылатын пресұнтақтар. Фенолды пенопласттар, изоляциялық қатаюшы мастиктер, спирттті лак пен политурларды жасауда, сонымен қатар абразивті дөңгелектерді байланыстырушы ретінде қолданылады. Резолды фенол-формальдегидті полимерлер. Резолды полимерлер негіздік катализаторлардың қатысында (күйдіргіш натрий мен калий, аммиакты су) фенол мен альдегидтің артық мөлшерінде (6:7) конденсациялаумен алынады. Сонымен қатар, қыздырғанда немесе суықта резиттерге ауысуға қабілеті бар тармақталған полимерлер (резолдар) түзіледі. Өнеркәсіпте резолды шайырлар қатты және тұтқырлы өнімдер, спиртті және сулы ерітінділер, сонымен қатар сулы эмусльсиялар түрінде шығарылады. Резолды шайырлар өндірісінің технологиялық процестері оларды алу барысында қатаю процестерінің өту мүмкіндігімен күрделенеді. Практикада резолды шайырларды периодты және үздіксіз әдімстермен алады. әр түрлі маркалы резолды шайырлардың алыну әдістері шамамен бірдей және тек шыққан компоненттер құрамы мен поликонденсациялану режимімен ерекшеленеді. 21 суретте 244 резолды шайыр өндірісінің технологиялық кескіні берілген. Резол 244 шайырының өндірістік процесі келесі сатылардан тұрады: шикізатты дайындау, шайырдың поликонденсациясы, шайырдың кептірілуі және еруі. 
21 сурет. Резолды фенол-формальдегидті шайыр өндірісі процесінің сызбанұсқасы: 1 –фенол қоймасы; 2 - крезол қоймасы; 3 -формалин қоймасы; 4 - аммиакты судың қоймасы; 5 - өлшеуіштер; 6 - реакциялық аппарат; 7— қаптама құбырлы тоңазытқыш; 8 -спирт қоймасы; 9 -спирт өлшеуіші; 10 - шайыр ерітіндісінің жинақтаушысы; 11 - шайыр үстіңгі судың жинақтаушысы. Фенол, крезол, формалин және аммиакты су 1-4 сыйымдылықтарынан салмақты өлшеуіштер 5 арқылы реакциялық аппаратқа (конденсациялы-кептіргіш) 6 барады. Шикізатты салғаннан кейін тоңазытқыш 7 қайтымды етіп қосылады және араласу барысында 2 атм қысыммен берілетін бумен 60—70 °С температураға дейін 15-30 мин аралығында қыздырылады.Содан кейін аппарат рубашкасына будың берілуі тоқталады да, экзотермиялық реакцияның жылуы арқасында қоспаның температурасы 90—98 °С дейін жоғарлайды. Конденсациялану процесі араласу мен қоспаның үздіксіз қайнауымен өтеді. Қоспаны қайнап тұрған күйде сақтау үшін аппарат рубашкасына бу беріледі. Шайыр 20-40 мин бойы қайнауға шыдайды. Процестің аяқталуы реакциялық қоспаның күңгірттенуімен сипатталады. Шайырдың кептірілуі реакциялық аппаратта 6 вакууммен жүзеге асады. Мұнда тоңазытқыш тура күйінде істейді. Қалдық қысым шамамен 700 мм сын бағ, процестің соңында температурасы 90 °С. Егер сынаманы 5°С дейін суытқанда судың қыртыстануы болса және қатаю жылдамдығы 100-300 сек құраса, онда кептірілу процесі аяқталды деп есептейді. Кептірілу аяқталғаннан кейін сыйымдылықтан 5 аппаратқа 6 шайыр ерітіндісінің концентрациясы шамамен 55% және тұтқырлығы 1000-7500 спз жеткенге дейін спирт қосады. Шайыр ерітіндісі суытылады және жинақтауышқа 10 құйылады. Шайыр үстіңгі сулар өзінің жинақтауышында жиналады да регенерацияға жіберіледі. 244 шайыр аммиак катализщторы қатысында фенол және крезолдың формальдегидпен конденсациялану өнімдерінің сулы-спирттік ерітіндісі болып табылады. Сыртқы тұүріне қарағанда – бұл қоңырдан қара қоңырға дейінгі түсті мөлдір сұйықтық. Шайыр текстолит өндірісінде мақта-матаның сіңірілуі үшін қолданылады. Резолды шайырлардың қасиеттері. Су – эмульсиялы, суда еритін, лакты және қатты резолды шайырлар ашық сарыдан қызылға дейінгі түске. Қатты шайырлардың тығыздығы 1,25-1,27 г/см3. сақтау немесе қыздыру барысында олар балқымайтын және ерімейтін күйгк өтеді (қатаяды). әр түрлі маркалы резолды шайырлар фракциялық құрамымен, орташа молекулалық массасымен, қатаю жылдамдығымен және физика-механикалық көрсеткіштермен ерекшеленеді. Резолды шайырлардың қаситтері қолданыладтын фенолға, фенол мен альдегидтің мольдік қатынасына, сонымен қатар катализтор табиғатына байланысты. Кристалды фенолдың қолданылау ыизикалық-механикалық қасиеттердің едәуір жоғарлығына, жылуға жоғары төзімділіген және қатаю жылдамдығының ең жоғары болуына әкеледі. Трикрезол диэлектрлік қасиеттерді, суға төзімділікті және үлбірлердің иілгіштігін жақсартады, бірақ шайырдың қатаю жылдамдығын азайтады. Резолды шайырлардың қатаю жылдамдығы олардағы метилол топтарының құрамына байланысты. Неғұрлым шайырда метилол топтары аз болса, соғұрлым ол тез қатаяды. Қатырғыштың қатысында резолды шайырлардың қатаю жылдамдығы новолакты шайырларға қарағанда аз. Уротропинмен қатайған новолакты шайыпрларға қарағанда, қатайған резолды шайырлардың суға төзімділігі, химиялық тұрақтылығы және диэлектрлік көрсеткіштері едәуір жоғары. Резолды шайырлардың қолданылуы. Резолды шайырлар қатпарлы пластиктер (текстолиттер, гетинакстар және т.б.) өндірісінде, электроизоляциялық прессұнтақтар, фрикционды және соққыға берік материалдар, жоғары талшықты (волокнит және т.б.), тежеуші (асбест толтырғышпен), профилирлі материалдар, сонымен қатар арнайы формалы массалар (фаолит) мен майлағыштар жасауда қолданылады. Негізгі әдебиет: 10 [35-37] Қосымша әдебиет: 8 Бақылау сұрақтары: Фенол мен формальдегидтің қандай қатынасында новолакты шайырлар түзіледі? Резолды шаиырлардың синтезі үшін қандай мономер артық мөлшерде алынады? Новолакты және резолды шайырларды алуда қандай катализаторлар қолданылады? Гетипакстар, текстолиттер жасауда қандай толтырғыштар қолданылады? Новолакты шайырлардың үздіксіз әдісінің синтезінде қандай реакторлар қолданылады? 14 ДӘРІС. Полимерлерді өңдеудің теориялық негіздері. Полимерлік материалдар (ПМ) «Полимерлік материалдар» термині синтетикалық полимерлердің, пластмассалардың және полимерлік композициялық материалдардың көлемді үш тобын біріктіреді. Олардың міндетті бөлімі полимерлік құраушы болып табылатын, аталған материалдар үшін жалпы болып табылады. Полимерлік құраушы бастапқы төмен молекулалық заттардың – мономерлердің молекула-лары арасындағы химиялық реакциялар нәтижесінде алынған, органикалық жоғары молекулалық заттар түрінде ұсынылады. Пластмассаны өңдеу – полимерлерден заттар алған кезде өтетін процестерді реттеу. ПМ дегеніміз бір немесе көпкомпонентті жүйелер, оның негізін (матрицалар) полимерлер құрайды. ПМ құрамы әртүрлі және жекеленген полимерлерден материалдың технологиялық және экспулатациялық қасиеттері реттелетін әртүрлі компоненттер кіретін күрделі жүйелерге дейін тербеліп тұрады. Мұндай компонентке әртүрлі химиялық инертті немесе активті заттар жатады: еріткіштер, пластификаторлар, ұйытқыштар, бояғыштар, антиоксиданттар, термо- және жарықтұрақтандырғыштар және т.б. Сондықтан көптеген ПМ толтырғыш полимерлер ретінде қарастыруға болады. ПМ өздерінің белгіленуі мен орындалу аумағы, полимерлік фаза табиғаты, өңдеу мен өндіруде жүретін физикалық және химиялық түрленулері бойынша жіктеледі. Белгіленуі мен орындалу аумағы бойынша ПМ жіктелуі: - пластикалық массалар (пластиктер) мен композиттер; эластомерлер (каучуктер мен резиналар); химиялық талшықтар мен волокналар; полимерлік жабындылар, клей мен герметиктер. Олардың белгіленуіне сәйкес ПМ өзі жалпы бағыттағы және функционалды ПМ деп жіктеледі (фрикционды – үйкелетін, үйкеліс әсерінен жұмыс жасайтын, жылу- мен электроизоляцияланған, антикоррозиялы және т.п.). Полимерлік фаза табиғаты бойынша (матрицалар) ПМ мыналарға бөлінеді: - табиғи (натуралды); химиялық (жасанды және синтетикалық); Полимерлік фазадағы затты өндіріп және өңдеу сатысында жүретін түрлену сипаты бойынша ПМ бөлінеді: - термопластикалық; термореактивті
жүктеу/скачать 5,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|