Жоғары молекулалық қосылыстардың тарихы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 32 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ

Жәнгір хан атындағы Батыс Қазақстан аграрлы - техникалық университеті

Мұнай, газ және химиялық инженерия жоғары мектебі

Химиялық технологияның негізгі процестері мен аппараттары
пәні бойынша

курстық жобаға

ТҮСІНІКТЕМЕЛІК ЖАЗБА

Құрғақ зат бойынша өнімділігі 15ттәул полимеризаторды есептеу

Орындаған: студент Кушекова А.К
Топ ХТОВ-21 курс 2
Тексерген: аға оқытушы Ермуханова С.Т
Қорғау күні: ____ мамыр 2020 ж.
Бағасы________

Орал, 2020

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ АУЫЛ ШАРУАШЫЛЫҒЫ МИНИСТРЛІГІ Жәңгір хан атындағы Батыс Қазақстан аграрлық - техникалық университеті

Бекітемін
Мұнай, газ және химиялық инженерия жоғары мектеп жетекшісі, т.ғ.к., ____________К.А.Нариков
____ ______________20__ж.
Химиялық технологияның негізгі процесстері мен аппараттары
пәні бойынша курстық жобаға
Тапсырма

Студент : Кушекова Асель Кайратовна

Курс 2 Топ ХТОВ - 21

Жобаның тақырыбы : Құрғақ зат бойынша өнімділігі 15ттәул полимеризаторды есептеу.
Жобаға қолданылатын мәліметтер : Эмульсиялық полимеризатордың үздіксіз процесін жүргізу үшін реактивті заттардың механикалық араластыруымен полимеризаторды келесі мәліметтермен есептеу:
қатты зат үшін аппараттың өнімділігі G=15 ттәулік
бастапқы қоспадағы мономердің массалық концентрациясы х=45%
мономердің полимерге айналу дәрәжесі ŋ=0.8
реакцияның меншікті жылуы qp=8.9*105 Джкг
реакция температурасы Тр=311 K
бастапқы қоспадағы реактор To=317К температурада түседі
реакциялық қоспаның физикалық қасиеттері: pсм=1056кгм3; ссм= 3.14*103Дж(кг*К); λсм=0.407 Вт(м*К); u=4*103 Па*с;
Твх=256К кіретін температурада тұзды суды салқындатқыш ретінде пайдаланады, ол 4К қызады. Тұздың физикалық қасиеттері: ррс=1240 кгм3; uсм=8,56*10-3 Па*с; срс=2840 Дж(кг*К); λрс=0,456 Вт(м*К);
Реакцияның көлемінің ішкі бетінде суға тең жылу төзімділігімен қабат түзіледі rз=5*103 м2*КВт;
Технологиялық жағдайларға сәйкес полимерлеу процесі аппараттарда 4,5 сағат бойы жалғасуы керек(ττ=16,2*103с)
Графикалық мәліметтердің тізімдері
1. Механикалық араластырғышы бар реактор аппараттың жалпы көрініс сызбасы және оның бөлшектері
2. Полимеризация процесінің технологиялық сұлбасы
Негізгі қолданылатын әдебиеттер
1.Е.Е.Ерғожин,М.Қ.Құманәлиев. Жоғары молекулалық қосылыстар : Жоғары оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. Алматы,2 008,407 б.
2.Ә.Ахбердиев,Ш.Молдабеков.Химиялық технологияның негізгі процестері және аппараттары 1-ші бөлім .Алматы.Республикалық баспа кабинеті .1993 жыл, 302 б.
3.В.А.Воробьев,Р.А.Андрианов. Технология полимеров : Учебник для вузов. - 2-е изд.,перераб. - М.:Высшая школа, 1980. - 303 б.
4.Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии : Учебник для техникумов. - Л. : Химия,1991. - 352 б.
Тапсырманы орындауға алды 26 қаңтар 2020 ж.

Студент ________________ Кушекова А.К.
(қолы)

Жоба жетекшісі _____________________ аға оқытушы Ермуханова С.Т.
(қолы)

МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.Әдеби шолу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.1 Жоғарғы молекулалы қосылыстар тарихы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
1.2 Жоғарғы молекулалы қосылыстар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. 6
1.3 Жоғарғы молекулалы қосылыстар түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
1.4 Поливинилхлорид ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5 Поливинилхлоридті эмульсиялық әдіспен алу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
1.6 Сұйық орталарды араластыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
1.7 Механикалық араластырғыштар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 22
1.8 Механикалық араластырғыштар түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..23
2.Есептеме бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...26
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..32
Қолданылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 33

КІРІСПЕ
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Курстық жобаның өзектілігі: Полимерлену процестерінің өнеркәсібі қазіргі кезде анағұрлым қуатты және органикалық синтездің анағұрлым дамушы салаларының бірі болып табылады. Жоғары молекулалық қосылыстар немесе полимерлер деп молекулалары жүздеген немесе мыңдаған көміртегі атомдарынан, соған сәйкес молекулалық массалары мыңдаған, тіпті миллиондаған массаның атомдық бірлігіне тең болатын және өзіне тән бірқатар қасиеттері бар қосылыстарды атайды. Полимерлердің атомдары бір-бірімен химиялық байланыс арқылы қосылады. Полимерлер табиғи және синтетикалық болып бөлінеді. Полимерлер табиғатта кеңінен таралған.Полимерлік материалдар авиақұрылыста (реактопластар, термопластар, резиналар, гермектитер, лак-бояулар), медицинада (медициналық-техникалық қолданыста, хирургияда, травматологияда, офтальмалогияда, стоматологияда), радиоэлектроникада, құрылыста, электротехникада, темір жол көліктерінде кеңінен қолданады.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Полимерлік материалдардың авиақұрылста қолданылуы олардың жеңілділігімен және техникалық қасиеттердің кең диапазонымен түсіндіріледі.Полимерлік материалдар авиақұрылыста негізінен армирленген пластиктер ретінде қолданылады.Полимерлік материалдардың технологиялық, механикалық және калористикалық қасиеттері олардың кабиналардың, салондардың ішкі көрінісін құруда қолданысын кеңейтті.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Көліктің сенімді жұмысы, оның ыңғайлы және қауіпсіз қозғалысын қамтамасыз ету үшін полмерлік материалдар-пластмасса, резина, лактарды және бояуларды қолдану қажет. Пластмассалардың қолданылуы көлік құрылысында кеңейтіп жатыр.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Курстық жобаның мақсаты: Құрғақ затты яғни поливинилхлоридтің өнімділігін полимеризатор қондырғысы бойынша жобалау және есептеу.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Курстық жобаның міндеттері:
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
- Полимеризатор қондырғысының жұмыс принципін зерттеу;
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
- Полимеризатордың технологиялық схемасын әзірлеу
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
- Технологиялық есепті жүргізу және поливинилхлоридтің өнімділігін анықтау.
----------------------------------- ----------------------------------- ----------
Тірек сөздер: жоғары молекулалық қосылыстар(ЖМҚ),полимер,полимерлену ,полимеризатор,поливинилхлорид(ПВХ) ,эмульсиялық әдіс,суспензиялық әдіс,блок (көлемді полимеризация),химия өнеркісібі,сұйық ортаны араластыру,араластырғыштар,механика лық араластырғыш,реактор.

1.1.Жоғары молекулалық қосылыстардың тарихы.
Алғаш рет полимер деген терминді 1833 жылы швед ғалымы Берцелиус енгізген. Бірінші полимер поливинилхлоридті 1833 жылы Ренью , ал полистиролды 1839 жылы Симон алды. Әйгілі фенолформальдегид шайырын неміс ғалымы Байер 1872 жылы синтездеді. Өнеркәсіпте алғаш рет фенол - формальдегид шайырын 1909 жылы бельгиялық ғалым Л.Бакеланд , ал 1912 жылы Ж.Брандбургер целлофанды алды. Жоғары молекулалық қосылыстар туралы жүйелі түрдегі түсініктерді алғыш рет неміс ғалымы Г.Штаудингер 1920 жылы ұсынды.Ол полимер , полимерлену терминдердің түсінігін қазіргі заманғы мағынасында тұжырымдады. Осыдан бастап полимер ғылымында көптеген жаңалықтар ашылды және полимерлердің синтездеу , қасиеттерін зерттеу күрт өсті. Лебедевтің синтетикалық каучукты 1933 жылы , Карозерстің полиамидті алу жолындағы еңбектері өте құнды болды.1955 жылы К.Циглер мен Д.Натта ашқан стереоретті полимердің алынуы полимерлер химиясы саласындағы елеулі жаңалықтар болып саналады. Жоғары молекулалы қосылыстар химиясы ғылымның өркендеуіне үлкен үлес қосқан көрнекті ғалымдар - Г.Штаудингер , У.Карозерс , Г.Марк , П.Флори , В.Кун , С.Лебедев , В.А.Каргин , В.В.Коршак , С.Р.Рафиков және т.б. Қазіргі кезде жоғары молекулалық қосылыстар дамудың ең жоғары шебінде. Көптеген жаңа қасиеттері бар сан алуан полимерлер синтезділеді , өндіріске енгізіліп, нақты қолданыс табуда.
1.2.Жоғары молекулалық қосылыстар.
Жоғары молекулалық қосылыстар табиғи немесе синтетикалық болуы мүмкін . Табиғи түрлеріне ақуыздар , полисахаридтер , табиғи шайырлар , каучук және т.б. жатса,синтетикалық полимерлерге полиэтилен , полистирол , полиамидтер , фенолды шайырлар және сол сияқты қосылыстар кіреді. Үлкен молекулалық массасы және өзіне тән бірқатар қасиеттері бар қосылыстарды жоғары молекулалық қосылыстар немессе полимерлер деп атайды.
Ең қарапайым органикалық полимер - полиэтилен , ол этиленнің полимерленуінен түзіледі . Этиленнің екі молекуласы қосылып , бутилен молекуласын құрайды: CH2=CH2+CH2=CH2--CH3-CH2-CH=CH2 Алғашқы зат этилен мономер деп , ал түзілген бутилен димер деп аталады. Этиленнің үш молекуласы қосылса - тример , төртеуі қосылса , онда полимер түзіледі. nCH2=CH2-- ⦋-CH2-CH2-⦌n
Көп рет қайталанатын мономерлерден немесе мономерлердің негізгі бөлігінен тұратын топтар буындар деп , ал буындардан құралған үлкен молекула макромолекула деп аталады. Полимерлік тізбектің соңында тұратын топтар соңғы топтар деп аталады.Макромолекулалық қосылыстардың полимерлену дәрежесін көрсетеді. Ол Р әрпімен өрнектеледі.
Полимерлеу дәрежесі полимердің молекулалық массасымен Mn төмендегідей байланыста : P=Mnm мұндағы m - буынның молекулалық массасы.
Молекулалық массасы 500 - 5000 аралығындағы қосылыстарды олигомерлер деп аталады. Бірдей мономерлерден құралған полимерлер гомополимер деп , ал тізбегіндегі бірнеше типті мономерлік буындар бар полимерлік қосылыстар - сопилимерлер деп аталады. Табиғи полимерлер ежелгі заманнан белгілі. Жер бетінде тіршіліктің пайда болуы полимерлер - ақуызға тікелей байланысты. Бүкіл адам организмді ақуыздан тұратындықтан табиғат пен полимерлердің арасындағы байланыс миллиард жылға созылады.
Полимердің төмен молекулалық қосылыстармен салыстарғанда бірқатар ерекше қасиеттері бар:
1.Полимердің молекулалық массасы үлкен және макромолекула тізбекті құрылымды , яғни макромолекуланың ұзындығы оның көлденең мөлшерімен салыстырғанда бірнеше есе үлкен. 2.Полимерлер полидисперсті немесе полимолекулярлы , яғни бір полимер ұзындықтары әр түрлі макромолекулалардан тұрады немесе буындар саны әр түрлі болады. Макромолекуланың ұзындықтары әр түрлі болса , олардың молекулалық массасы да әр түрлі. Сондықтан молекулалық масса полимерлер үшін тұрақты шама емес. 3.Полимерлер тек қатты және сұйық күйде болады,оларды газ күйіне көшіру мүмкін емес . 4.Полимерлер еру алдында ісінеді.Төмен молекулалық заттардан өзгеше қасиеті ерудің алғашқы сатысында біржақты диффузия болады , яғни еріткіш молекулалары полимер молекуласына енеді.Соның салдарынан полимер молекулалары бірнеше есе үлкейеді , тек содан кейін ғана ериді.Ал кейбір полимерлер мүлдем еримейді , тек ісінеді. 5. Ерітіндіден еріткішті айдап шыққанда полимер кристалл түрінде бөлінбейді , қалықша түзеді. 6. Полимерлер ерітіндісің тұтқырлығы өте жоғары. 7. Тек полимерлерге тән қайтымды деформациялық қасиет , оны жоғары эластикалық қасиет дейді . Мұндай қасиеттер каучук пен резеңкеде анық байқалады. 8. Полимерлердің химиялық реакцияларының төмен молекулалық қосылыстардың химиялық реакцияларынан өзгеше ерекшеліктері бар. Ол ерекшеліктер полимердің тізбекті құрылысына тікелей байланысты. Соның әсерінен реакция жылдамдықтары кеміп немесе артуы , қосалқы реакциялардың жүруі ықтимал.
Бұл келтірілген ерешеліктер жоғары және төмен молекулалық қосылыстарының қасиеттерінде елеулі айырмашылықтар барын көрсетеді және полимерлердің ереше күйдегі заттар екенің дәлелдейді.
Заттардың қасиеттерін , зерттеулерді оңайлату үшін қосылыстарды әр түрлі топтарға бөледі. Шығу тегіне байланысты полимерлер табиғи, синтетикалық және жасанды болып бөлінеді.
Синтетикалық полимерлерді төмен молекулалық заттарды , мономерлерді синтездеу арқылы алады.Жасанды полимерлерді табиғи полимерді химиялық өңдеу арқылы алады. Негізгі тізбектің құрамына қарай полимерлік молекулалар екіге бөлінеді : гомотізбекті және гетеротізбекті.
Гомотізбекті деп макромолекуласының негізгі тізбегі бірдей атомдардан құралған полимерлерді атайды.Егер ол көміртек атомдарынан тұрса , онда мұндай полимерлер карботізбекті деп аталады. Негізгі тізбегі әр түрлі атомдардан құралған полимерлер гетеротізбекті деп аталады.Гетеротізбекті полимерлерге жай полиэфирлер , мысалы , полиэтиленгликоль және полиамидтер жатады.
Макромолекула тізбектерінің құрылымына байланысты полимерлер үш топқа бөлінеді : сызықты , тармақты және торланған (үш өлшемді ) . Асимметрия дәрежесі өте жоғары ұзын тізбекті макромолекулалар сызықты полимер деп аталады. Негізгі тізбектен жан - жағына таралған тармақтары бар макромолекулалар тармақталған полимерлер деп аталады.Олардың тармақтарының саны мен ұзындығы өте кең аралықта өзгеруі мүмкін. Тармақталған бөлікті қосалқы тізбек деп те атайды. Ұзын тізбекті макромолекулалар бір - бірімен көлденең байланыстармен қосылса , торланған немесе кеңістіктік полимерлер түзіледі. Мұндай полимерлік материалдарға , мысал ретінде алмазды , фенолформальдегид шайырын , резеңкесін келтіруге болады.
Қыздырғанда байқалатын өзгерістеріне байланысты полимерлік материалдар термопластар және термореактивті немесе реактопласты болып бөлінеді. Термопласты полимерлердің қасиеттері қыздырған кезде ақырындап , белгілі бір температураға жеткенде тұтқыраққыш күйге ауысады.Олардың балқуы негізінен молекулааралық күштер әрекетінің азаюынан және молекуланың кинетикалық энергиясының артуынан болады.Сұйық термопласты полимерлерді суытқанда кері өзгеріс байқалады, полимер сұйық қалпынан қатты зат күйіне ауысады.Осындай өзгерістер кезінде полимерлердің химиялық табиғаты өзгермейтін болғандықтан , балқыту және салқындату процестерін бірнеше рет қайталауға болады.Термопласты полимерлерге полиэтилен , полистирол , поликапролактам және т.б. жатады.
Фенолальдегидті , карбамидальдегидті және басқа шайырлар өзгеше қасиет көрсетеді . Бос функционалды топтары немесе қанықпаған байланыстары болғандықтан оларды қыздырғанда сызықты макромолекулалар арасында химиялық байланыстар пайда болып , торланған құрылымды полимерлер түзіледі. Мұндай полимерлер қыздырғанда да , артынша суытқанда да өздерінің қасиеттерін бастапқы қалпына келтіре алмайды. Сондықтан оларды термореактивті полимерлер деп атайды.
Химиялық табиғатына байланысты полимерлер органикалық , бейорганикалық және элеметорганикалық болып бөлінеді. Органикалық полимерлерге көміртектен , сутектен , оттектен және азоттан тұратын көптеген қосылыстар кіреді. Бейорганикалық полимерлердің молекуласы кремний , алюминий , стронций және басқа элементтердің атомдарынан құралған. Элементорганикалық полимерлер екі түрлі бола алады : негізгі полимерлік тізбектің табиғаты бейорганикалық болады да , ал қосалқы тармақтары органикалық болады немесе керісінше. Полимерлер атаулының барлығында сансыз жіңішке жіптердің қатарласа немесе шумақтала шатасып жатуы мүмкін емес. Ұсақ молекулалар бірімен-бірі түйін арқылы берік жалғасып, шарбак немесе торкөз тәрізді пішінде болады. Мұндай торкөздердің үш өлшемі: биіктігі, ұзындығы және ені болғандықтан, тримерлі молекула деп аталады .
Қазіргі кезде полимерлер өндіру қарқынды дамуда . Машина жасау, радио және электротехника , құрылыс , сонымен катар кеме , авто , ұшақ , ракета жасау өндірісін , жеңіл өнер кәсіпті , тұрмысты полимерсіз көзге елестету мүмкін емес. Полимерлердің осындай көп түрлі болуы олардың химиялық құрамына , макромолекулаларында жеке бөліктерінің бір - бірімен қалай байланысқанына және олардың кеңістіктегі геометриялық орналасуына байланысты. Полимер бұйымдарының бұрын байқалмаған қасиеттері анықталып , өндіріске енгізілуде . Сондықтан полимер бұйымдары адамзат игілігіне айналып , техникалық өнердің , ғылымның жаңа қырынан дамуына өзіндік үлесін қосуда.
Қазіргі кезде адамзат ғарыштық биіктер мен өте терең бұрғылау ұңғымаларын бағындыра отырып , күрделі электронды есептегіш машиналардың микроскопиялық тетіктерінен бастап, үлкен каналдар мен су қоймаларының гидрооқшаулағыштарын жасауға дейінгі барлық жағдайда полимер бұйымдарымен жұмыс істейді . Сондықтан қолданылатын орнына , мақсатына, жұмыстың түріне қарай полимер материалдарын қасиеттеріне сай пайдалану қажет. Қазіргі кезде қолданылып жүрген полимер бұйымдарын жалпы қасиеттері мен олардан жасалатын заттардың түріне , сондай-ақ өндіру әдісіне қарай төрт типке бөледі: Конструкциялық пластиктер. Оларды көбіне пластмассалар деп атайды. Пластмассаға кейін толығырақ тоқталамыз. Басқа полимерлерден айырмашылығы мынадай : пластиктер -- бөліну беріктігі 50 -- 200 кгсм2 болатын қатты заттар. Эластомерлер. Оған каучук, резеңке және осыларға ұқсас материалдар жатады. Эластомерлерге атына сәйкес жоғары (эластикалық) иілімділік, созылғыштық тән, деформациялығы қайтымды. Талшықтар мен жіптер. Бұларға осы талшықтардан тоқылған маталар жатады. Бұл материалдардың қасиеттері молекулаларының үш өлшемінің қайсысын негізге алуға байланысты бір - бірінен айқын ерекшеленеді. Талшықты материалдардың беріктігі , иілімділігі , қаттылығы , кейде тіпті тығыздығы да анизотропиялық (дененің барлық немесе бір қатар физикалық қасиеттері әр бағытта әртүрлі) болады. Бұл бастапқы полимердің химиялық құрылымы мен жалпы қасиеттеріне байланысты. Қабыршақтар, лактар, бояулар және басқа қорғағыш , әсемдегіш жабындар (пленкалар). Бұл заттарда қасиеттердің анизотропиялығы өте айқын байқалады. Лак, бояу материалдарының олар жабатын негізбен берік байланысында -- адгезияның да маңызы зор. Сондай-ақ бұл типтегі материалдардың тағы бір ерекшелігі -- алдын ала пішін жасауға болмайды. Оларды қорғалатын заттың бетіне жұқа қабатпен жағып , қолма-қол пайдаланады. Полимер материалдарының осы негізгі төрт типінен басқа да қосымша түрлері бар. Мысалы, желімдеу, тығыздау үшін құйылатын қоспалар, газ толтырылған материалдар, т.б. Олардың барлығының да өзінің қолданылатын жері бар.
1.3.Полимерлердің жеке өкілдері.
Полиэтилен. Қарапайым көмірсутекті полимер - полиэтилен: ⦋-CH2-CH2-⦌n ең көп тараған және aрзан полимердің біpі. Мұны өнеркәcіптe 1933 жылы алғаш рет Англияда этиленді полимерлеу арқылы алды. Этиленді ацетиленді гидрлеу немесе этил спиртін дегидратациялау арқылы алуға болады. Кейбір елдерде этиленді мұнайды крекингілеу тәcілімен де өңдіреді. Бұл процесс кезінде этан, пропан сияқты қаныққан көмірсутектер каталитикалық деструкцияга және дегидрлеуге ұшырап , этилен түзеді. Қалыпты жағдайда этилен газ тәpізді күйде болады , оның қайнау температурасы 104°C. Полиэтиленнің екі түрі бар : төменгі және жоғары тығыздықты. Төменгі тығыздықты полиэтиленнің (ТТП) макромолекуласы тармақталған, ал жоғары тығыздықты полимер негізінен түзу сызықты тізбектен тұрады.Төменгі тығыздықты полиэтилен этиленді жоғары қысымды полимерлеу арқылы алынады , инициатор қызметін оттек атқарады. Pеакцияны 1,5 - 108 Па қысымда және 180 - 250°C температурада жүргізеді. Иницирлеу үшін оттекті аз мөлшеpі де (0,1%) жеткілікті. Бұдан басқа пероксидтерді , гидропероксидтерді және азоқосылыстарды қолдануға болады . Этиленді массада немесе ерітіндіде полимерлейді . Epiткіш ретінде бензол, хлорбензол т.б. органикалық еріткіштер қолданылады. Реакция шарты бойынша мономер мен полимерді epіткіште еритіндей етіп таңдайды , яғни жүйе гомогенді болуы қажет .Tөменгі тығыздықты полиэтилсн 110 -- 125°C-та балқиды және кристалдану дәрежесі 40% шамасында , ал тығыздығы 0,91 -- 0,92гсм3. ТТП бөлме температурасында жиі қолданылатыниеріткіштерде еpгімейді , бiрак , температура өскенде оның ерігіштігі артып, бірқатар еріткіштерде ериді. Бұл үшінтөрт хлорлы көмiртек, толуол, ксилилен , декалин және трихлорэтиленді қолданған тиімді. Полимер ерітіндісін бөлме температурасына дейін салқындатқанда полиэтилен тұнбаға түседі. TТП негізінен тармақталған макромолекуладан тұрады.Жоғары тығыздықты полиэтиленді (ЖТП) екі тәсілмен алады. Бiріншісі -мономерді комплексті катализатор (триэтилалюминий мен төрт хлорлы титан) қатысында координациялық полимерлеу. Екіншісі - полимерлеуді метал оксидті катализатормен (алюминий мен силикатқа қондырылған оксидтер) жүргізу. Екі тәсілде де орташа жоғары емес қысым қолданылады. ЖТП кристалдану дәрежесі 90% , ал тығыздығы 0,965гсм3 . Ол 144-150°С аралығында балқиды , ТТП-ге қарағанда қатаңдау және беріктігі жоғары.Полиэтиленді жоғары қысымда және 200°С температурада өңдеу аркылы әр түрлі пішін беруге, яғни талшық , жіп , құбыр , қабықша және т. б. алуға болады. Полиэтилен әртүрлі салада , әсipece электротехника өнеркәсібінде, медицина саласында , құрылыста қолданылады. Үй тұрмысына қажет әртурлі бұйымдар, балалар ойыншықтары және тамақ өнімдерін буып - түюгe aрналған қабықшалар алуға жұмсалады.
Полипропилен. Полипропилен - пропиленнің полимерлену өнімі, ақ түсті қатты зат. Полипропиленнің құрылымын былай өрнектеуге болады :
(-CH-CH2-)n
CH3
Пропиленді мұнай өнімдерін крекингілеу арқылы алады. Полимерлену реакциясы Циглер-Натта катализаторының катысында жүреді . Полипропилен изо- , синдио- немесе атактикалық конфигурацияда алынуы мүмкін. Изотактикалық полимер 208°С-та балқиды және кристалдану дәрежесі жоғары. Оның макромолекуласының кұрылымы түзу сызықты болып келеді. Кристалдану дәрежесі жоғары болғандықтан , полипропилен беріктік қасиеттерімен сипатталады . Ол бөлме температурасында жиі қолданылатын еріткіштерде ериді , ал жоғарғы температурада ароматты және хлорлы көмірсутектерде ериді. Көптеген реагенттерге , мысалы , қышқылдарға , негіздерге төзімді . Полипропилен қабықша , құбыр және талшықтар алуда қолданылады.Молекулалық массасы 300 -- 700 мың аралығында, тығыздығы 920 кгм. Полиэтиленнен айырмашылығы -- берік, жоғары температурада (160° С -- 170 °C) жұмсарады. Полипропиленнен аса берік оқшаулағыштар, түтіктер, машина тетіктері, химиялық құрылғылар жасайды. Берік болғандықтан, қажалуға төзімді арқан, тор, техникалық мата алуда қолданылады.
Полибутилен. Полибутилен - бутиленнің (бутеннің) термопластикалық полимері. Полибутиленнің құрылымын былай өрнектеуге болады :
(-CH-CH2-)n
CH2-CH3
Полибутилен Циглер-Натта катализаторларының қатысуымен альфа-бутиленді полимерлеу арқылы алынады .Полибутилен тығыздығы 0,9гсм3 кристалдық полимер , балқу температурасы 125° С .Материал жүктеме кезінде крекингке жоғары қарсылыққа ие, полиэтиленмен салыстырғанда 50 есе төмен сырғанайды, икемділігі жоғары, тозуға төзімді, аязға төзімді, химиялық және отқа төзімді. Қаттылығы полипропиленнен және төмен қысымды полиэтиленнен төмен.Полибутилен суық және ыстық сумен жабдықтау және жылыту жүйелерінде, тамақ өнеркәсібінде және қаптама мен оқшаулағыш материал ретінде қолданылады. Полибутилен құбырлары сенімді дәнекерлеу үшін оңай дәнекерленген.
Полиизобутилен. Полиизобутилен - изобутиленнің полимерленуі нәтижесінде алынған резеңке тәрізді серпімді материал. Полиизобутиленнің құрылымын былай өрнектеуге болады : CH3
(-СH2-C-)n
CH3
Бірінші изобутиленнің полимерленуін 1873 жылы А.М.Бутлеров жасады.Жоғары молекулалық салмағы бар полиизобутилен катиондық полимерлену арқылы төмен температурада бор трифторидінің қатысуымен жүреді.Өнеркәсіпте полиизобутилен - 100 ° C температурада сұйық этилен ерітіндісінде изобутиленнің полимерленуі арқылы алынады. Катализатормен араласқан кезде изобутилен полимерленеді. Алынған полимердің молекулалық салмағы 120,000-200,000 құрайды.Полиизобутиленнің шығымы шамамен 100% құрайды (бастапқы изобутиленмен салыстырғанда).Жоғары молекулалық салмағы бар полиизобутилен химиялық төзімділігі мен суға төзімділігі жоғары. Ол қышқылдарға (концентрацияланған азот қышқылын қосқанда) және сілтілерге төзімді. Химиялық тұрақтылық және диэлектрлік қасиеттері бойынша полиизобутилен полиэтилен мен политетрафторооэтиленнен кейінгі екінші орын алады.Полизобутилен төмен газ өткізгіштігімен, жоғары диэлектрлік өнімділігімен ерекшеленеді, бірақ төмен беріктігі мен сынуы.Полизобутилен жабдықты коррозиядан ішкі және сыртқы қорғау үшін, металл құбырларды төсеу үшін, теміржол цистерналары мен қышқыл сақтауда, гидрооқшаулағыш материал ретінде, сымдар мен кабельдерді электр оқшаулау үшін, герметикалық материал ретінде қолданылады.
Полистирол. Полистирол термопластика класының синтетикалық полимерлер тобына жатады, өнім өнеркәсіпте стиролды полимерлеу арқылы алынады. Полистиролдың құрылымын былай өрнектеуге болады : (-CH2-CH)n

Полистирол - қатты және түссіз әйнек тәрізді зат, ол көрінетін спектрдің сәулесінің 90% жібереді, тығыздығы 1,05 гсм3, тұрақты құрылым тізбегі бар.Полимер әлсіз полярлыққа ие, жоғары диэлектрлік қасиеттерге ие, олар ток жиілігіне және температураға аз тәуелді. Кетондарда, хош иісті көмірсутектерде, альдегидтерде және эфирлерде ериді, бірақ спирттерде ерімейді, қышқылдарға, сілтілерге және суға өте төзімді. Полимер оңай қалыптасады және боялады, механикалық құралдармен оңай өңделеді, жақсы желімделеді, жоғары ылғалға және аязға төзімді, судың төмен сіңуіне ие. Өндірісте ол 3 жолмен алынады: эмульсиялық; суспензиялық; блокті. Эмульсияны алудың ең ескірген тәсілі, өйткені ол өндірісте қолданылуын таппады. Бұл әдіспен полистиролды алу үшін реакциясы +85 + 95 ° C температурада болатын су, стирол, полимеризацияны бастаушы және эмульгатор қажет. Бүкіл процесс бос стирол 0,5% -дан аз болған кезде аяқталады. Бұл әдіс жоғары молекулалық салмағы бар полистирол алуға мүмкіндік береді. Суспензия әдісі периодты түрде жылу қабылдағыш пен араластырғыш бар реакторларда эмульсияны, тұрақтандырғышты және полимеризацияны бастаушыны қолдана отырып жүзеге асырылады. Процесс кезінде температура қысыммен біртіндеп + 130 ° C дейін көтеріледі. Дайын өнім жуылады және кептіріледі. Бұл әдіс де қолданылмайды, өйткені ол ескірген, бірақ кеңейтілген полистирол алу үшін қолданылады. Үшінші әдіс ең тиімді болып табылады, ол іс жүзінде қалдықсыз, сондықтан ол полистирол өндірісінде қолдануды тапты. Екі схема қолданылады - жалпы мақсаттағы полистирол үшін толық және толық емес конвенция. Полимеризация бензолда кезең-кезеңмен, + 80 ° C температурадан бастап, біртіндеп массаны + 220 ° C-қа дейін, стирол полистиролға 80-90% айналғанға дейін жүреді. Дайын өнім тұрақты параметрлермен және жоғары тазалықпен сипатталады. Полимер цилиндр пішінді мөлдір түйіршіктер түрінде шығарылады. Олар инъекциялы қалыптау немесе экструзия арқылы +190 + 230 ° C температурада өңделеді. Көптеген пластмассалар полистиролға негізделген, полимердің қарапайымдылығына, төмен бағасына және сұрыптарының кеңдігіне байланысты. Полистиролдан олар күнделікті өмірде қолдануға болатын көптеген қажетті заттарды жасауды үйренді. Барлық өнімдер адам денсаулығына мүлдем зиянсыз, күнделікті өмірде олар бізді үнемі қоршап алады - балаларға арналған бір реттік ыдыс-аяқ ойыншықтары, орамалары.Полистирол құрылыста өте жақсы қолдануды тапты, ол жылу оқшаулағыш материалдар - пластиналар, сэндвич панельдері, бекітілген пішіндес материалдар және т.б. өндірісінде қолданылады. Сонымен қатар, қаптауға арналған сәндік әрлеу материалы - төбелік қалыптар мен декоративті плиткалар жасалады. Медицина өнеркәсібінде полимер де қолданылады, оның кейбір бөліктері қан құю жүйелерінде, бір рет қолданылатын құралдарда шығарылады. Көбіктендірілген полистирол ағынды суларды дайындау мен тазарту үшін де маңызды.Тамақ өнеркәсібі полистиролдан жасалған орауыш материалдарды пайдаланады. Сондай-ақ, соққыға төзімді полимер түрі бар, ол тұрмыстық техника мен электроника үшін таптырмайтын болды.
1.4. Поливинилхлорид
Поливинилхлорид (ПВХ) термопластикалық синтетикалық материалдарға жатады. Полимерлеу жағдайларына байланысты әртүрлі физика-химиялық қасиеттері бар полимерлеудің әртүрлі дәрежелі өнімдері түзіледі.Оның құрылымдылық формуласы : CH2=CH2-Cl
Сыртқы көрінісі бойынша ПВХ - ақ ұнтақ , дәмі мен иісі жоқ. ПВХ жеткілікті күшті, жақсы диэлектрлік қасиеттерге ие. ПВХ суда ерімейді , қышқылдарға , сілтілерге , спирттерге , минералды майларға , ісінуге және эфирлерде , кетондарда , хлорланған және хош иісті көмірсутектерде ериді. ПВХ көптеген пластификаторлармен үйлеседі (мысалы, фталаттар , себацинаттар , фосфаттар) , тотығуға төзімді және іс жүзінде жанбайды. Поливинилхлоридтің төмен жылу кедергісі бар , 100 ºС-тан жоғары қызған кезде ол HCL шығару мен айтарлықтай ыдырайды. Ыстыққа төзімділікті арттыру және ерігіштігін арттыру үшін ПВХ хлорланады.[1]
Кесте 1 . Поливинилхлоридтің негізгі физика-химиялық қасиеттері
Молекулалық массасы
40 000 - 145 000
Автоматты тұтану температурасы
1100
Жарқыл нүктесі
500
Жарқыл температурасы
624
Тығыздығы
1,34
Жаппай тығыздық
0,4 - 0,7
Ыдырау температурасы
100 - 140
Шыны өту температурасы
70 - 80

Экологиялық көрсеткіштер.
ПВХ әлсіз улы зат. Ыдырау өнімдері жоғарғы тыныс жолдарының және көздің шырышты қабықтарының тітіркенуін тудырады. Тұнған шаң өрт қауіпті. 150°С жоғары қыздыру кезінде адам ағзасына зиянды әсер ететін хлорлы сутегі мен көміртегі тотығының бөлінуімен полимердің деструкциясы басталады.
ПВХ аморфты материал, оның қасиеттері алу әдісіне байланысты. ПВХ суспензиялық , эмульсиялық әдістермен, масса -- блоктық әдіспен полимеризациямен алынады.
Суспензиялық ПВХ немесе ПВХ С салыстырмалы тар молекулалық-массалық таралуы, аз тармақталу дәрежесі, жоғары тазалық дәрежесі, төмен су сіңіру, жақсы диэлектрлік қасиеттері, жақсы термотөзімділігі және жарық төзімділігі бар.
Эмульсиялық ПВХ немесе ПВХ Е кең молекулалық-массалық таратумен, қоспалардың жоғары құрамымен, жоғары су сіңірумен, диэлектрлік сипаттамалармен, жылу төзімділігімен және жарық төзімділігімен сипатталады.
ПВХ-базалық полимерлер қатарына жататын заманауи синтетикалық полимер. ПВХ үшін шикізат ретінде хлор -- 57% және мұнай -- 43% пайдаланады. Осылайша ПВХ басқа базалық полимерлер мұнай шикізатына байланысты аз. Бұл оның бағалауында өте маңызды рөл атқарады.
ПВХ өндіруге арналған негізгі шикізат-тұз ерітіндісін электролиз арқылы алынатын хлор және этилен. ПВХ өндіру процесін қысқаша келесідей сипаттауға болады: электролиз процесінде суда ерітілген ас тұзы, электр зарядының әсерінен хлор, каустикалық сода және сутегі ыдырайды. Бөлек, крекинг деп аталатын процестің көмегімен мұнай немесе газдан этилен өндіріледі. Келесі кезең-этилен мен хлордың қосылыстары. Нәтижесінде этилен дихлоридін алады, одан кейін поливинилхлорид (ПВХ) өндірісіндегі негізгі элемент болып табылатын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.