Хлоропренді каучук

Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

1. Хлоропрен жайлы жалпы түсінік

1.1 Хлоропреннің технологиялық сипаттамасы

2. Хлоропрен өндірісі мен оны алудың технологиялық сызбалары

3. Өндірісте хлоропрен каучугінен улану. Белгілері

4. Хлоропреннің қолданылуы

ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

КІРІСПЕ

Әлемде синтетикалық каучуктерді алумен 19-20 ғасырларда көптеген ғылыми зертханалар айналыса бастады. Осы синтетикалық каучуктарды бірінші болып өндірісте үлкен масштабта негізін салған орыс ғалымы С.В. Лебедев. Ол өзінің ғылыми еңбегінде диендердің полимерлену мәселесіне көп көңіл бөлген. Ол алғаш рет синтетикалық бутадиен каучугін алған.
Қазіргі таңда синтетикалық каучуктер құрамы бойынша әр түрлі және тұтынушылық қасиеттеріне орай кең түрде өндіріледі. Әдетте каучуктерді мономерлерінің атауы бойынша классификацияға (изопренді, хлоропренді, бутадиенді каучук) немесе құрамына кіретін атом тобының сипаттамасына байланысты (полисульфидті, кремнийорганикалық және т.б.) бөледі. Синтетикалық каучуктерді алудың негізгі әдісі диендер мен алкендерді полимерлеу болып табылады. Каучук өндірісінде қолданылатын кең таралған мономерлер – хлоропрен, изопрен, стирол, изобутен, этилен, акриолнитрил және тағы басқалары. Қолдану саласы бойынша каучуктерді жалпы және арнайы тағайындалған деп бөледі. Жалпы тағайындалған каучуктер қалыпты температурада (шина, транспорттық ленталар,аяқ киім) негізгі қасиет резеңкенің жоғары эластикалығы ғана ескеріліп, оларды өндірудің кең тармағына қатысты кешенді қасиетке ие болады. Ал арнайы тағайындалған каучуктер бұйымдардың спецификалық, жиі экстремалды жағдайындағы қасиеттерін қарастырады: еріткішке, майларға, оттегіге, озонға жылу және аязға тұрақтылығы, былай айтқанда температураның кең диапазонында жоғары эластикалық қасиетін сақтап қалуы болып табылады.
Сол сияқты каучуктердің ерекше топтары бар: олар каучуктердің сулы дисперсиясы – латекстер, сұйық каучуктер – шеттетілген олигамерлер, толтырылған каучуктер – каучуктің толтырғыштармен немесе пластификаторлармен қоспасы.

Пайдаланылған әдебиеттер

1. Захаров Н. Д., Хлоропреновые каучуки и резины на их основе, М., 1978; Синтетический каучук, под ред. И. В. Гармонова, 2 изд., Л., 2003, с. 310-27; Свойства и применение новых марок хлоропреновых каучуков. Тематич. обзор, М., 2005
2. Абалонин Б. Е. Избранные главы химической технологии: учебное пособие для студентов биолого-химических факультетов педвузов. – Ч.2. – Казань: Экоцентр, 2003.
3. Энциклопедия полимеров, т. 3, М., 2004; см, также лит. при ст. Каучуки синтетические.
4. Руздитис Г. Е., Фельдман Ф. Г. Химия-11: Органич.химия. Основы общей химии: (Обобщение и углубление знаний): Учеб. для 11 кл.сред. шк. — М.: Просвещение, 2001. — 160 с.: ил. — ISBN 5-09-004171-7.
5. Большой Энциклопедический словарь. — М.: Большая российская энциклопедия, 2003.
6. Мегаэнциклопедия, http://mega.km.ru

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Е.А.БӨКЕТОВ АТЫНДАҒЫ ҚАРАҒАНДЫ МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІ

Химия факультеті

Органикалық химия және полимерлер кафедрасы

РЕФЕРАТ

Тақырыбы: Хлоропренді каучук

Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

1. Хлоропрен жайлы жалпы түсінік

0.1 Хлоропреннің технологиялық сипаттамасы

1. Хлоропрен өндірісі мен оны алудың технологиялық сызбалары

2. Өндірісте хлоропрен каучугінен улану. Белгілері

3. Хлоропреннің қолданылуы

ІІІ. Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер

КІРІСПЕ

Әлемде синтетикалық каучуктерді алумен 19-20 ғасырларда көптеген ғылыми зертханалар айналыса бастады. Осы синтетикалық каучуктарды бірінші болып өндірісте үлкен масштабта негізін салған орыс ғалымы С.В. Лебедев. Ол өзінің ғылыми еңбегінде диендердің полимерлену мәселесіне көп көңіл бөлген. Ол алғаш рет синтетикалық бутадиен каучугін алған.
Қазіргі таңда синтетикалық каучуктер құрамы бойынша әр түрлі және тұтынушылық қасиеттеріне орай кең түрде өндіріледі. Әдетте каучуктерді мономерлерінің атауы бойынша классификацияға (изопренді, хлоропренді, бутадиенді каучук) немесе құрамына кіретін атом тобының сипаттамасына байланысты (полисульфидті, кремнийорганикалық және т.б.) бөледі. Синтетикалық каучуктерді алудың негізгі әдісі диендер мен алкендерді полимерлеу болып табылады. Каучук өндірісінде қолданылатын кең таралған мономерлер - хлоропрен, изопрен, стирол, изобутен, этилен, акриолнитрил және тағы басқалары. Қолдану саласы бойынша каучуктерді жалпы және арнайы тағайындалған деп бөледі. Жалпы тағайындалған каучуктер қалыпты температурада (шина, транспорттық ленталар,аяқ киім) негізгі қасиет резеңкенің жоғары эластикалығы ғана ескеріліп, оларды өндірудің кең тармағына қатысты кешенді қасиетке ие болады. Ал арнайы тағайындалған каучуктер бұйымдардың спецификалық, жиі экстремалды жағдайындағы қасиеттерін қарастырады: еріткішке, майларға, оттегіге, озонға жылу және аязға тұрақтылығы, былай айтқанда температураның кең диапазонында жоғары эластикалық қасиетін сақтап қалуы болып табылады.
Сол сияқты каучуктердің ерекше топтары бар: олар каучуктердің сулы дисперсиясы - латекстер, сұйық каучуктер - шеттетілген олигамерлер, толтырылған каучуктер - каучуктің толтырғыштармен немесе пластификаторлармен қоспасы.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

Хлоропренді каучуктер (наирит, неопрен) - бұрыннан танымал 1930 жылы Дюпон компаниясымен өндірілген синтетикалық каучуктердің бірі.
Хлоропрен (полихлоропрен, наирит, неопрен, байпрен, бутахлор, скайпрен) синтетикалық каучугі полимерінің жалпы формуласы [ -- CH2 -- CCl=CH -- CH2 -- ]n. Хлоропрен каучугының тығыздығы 1,20 -1,24 гсм3, молекулалық массасы (100 -- 200) 103, шынылау температурасы - 40°С, полидисперстену индексі - 1,5-3,0 (орташасанды молекулалық масса); электрлік меншікті кедергісі 4,4106 ом (м, электрлік беріктігі 23 Мвм), диэлектрлік өткізгіштігі 6,4 -- 6,7, когезия энергиясының тығыздығы - 342-390 МДжм3. Диэлектрлік өткізгіштік хлоропренді каучук үшін спецификалық қасиетке ие. Сонымен қатар металдардың (өндірісте бұл мақсатта ZnO және MgO қоспалары қолданылады) тотықтарымен вулкандауға қабілетті. Каучук созылу кезінде кристалданады, нәтижесінде толтырылмаған резеңке осы негізде жоғары беріктілікке ие болады. Хлоропренді каучукты толтыру кезінде резеңкенің бұл көрсеткіші кейбір жағдайларда азаюы да мүмкін, бірақ оның бағалы қасиеттері, мысалы, жырмалауға қарсы тұруы, бензотұрақтылығы ереже бойынша жақсара түседі.
Құрылысының жүйелілік салдарынан хлоропрен каучугі кристалдануға бейім (сополимерлердің гомополимерге қарағанда икемділігі анағұрлым аз).
Кетондарда, этилацетатта, метилэтилкетон - толуолда ериді, ал алифатты көмірсутектерде ісінеді. Хлоропренді каучуктер жеткілікті түрде оттегі әсеріне, күн сәулесіне тұрақты. 170 °С дейін қыздырған кезде қарқынды түрде НС1 бөледі. Амин немесе фенол антиоксиданттарымен тұрақтандыруға болады [1].
Хлоропренді каучукты жылына 400 мың. т шамасында өндіреді. Анағұрлым кең таралған сауда атаулары - наирит және неопрен.
Хлоропрен каучугінің макромолекуласындағы хлоропрен тізбектері мынадай конфигурацияларға ие болады: 1,4-транс (I, 88-92%), 1,4-цис (II, 7-12%), 1,2 (III, 4,5%) және 3,4 (IV, 1%) (1 суретте көрсетілген).

1 сурет

Хлоропрен каучуктерінің технологиялық сипаттамасы

Хлоропрен каучугінің тұтқырлығы Муни (100°С) бойынша 35-75 - ке жетеді. Каучукті қарапайым резина зауытында (білікте, араластырғышта, каландрде, экструдерде) қайта өңдейді. Бұйымды 140-160 °С температурада престе, қазандықта вулкандайды. Хлоропренді каучуктер технологиялық жағынан қарастырғанда басқа да каучуктермен, мысалы, бутадиен - нитрильмен, бутадиен - стиролмен, бутадиенмен, изопренмен, сол сияқты реактопласттар мен термопласттармен үйлесімді. Резеңке қоспаларын дайындамас бұрын хлоропрен гомополимерін 60-70°С температурада 4-6 сағат бойы бу камераларында декристалдандырады. Хлоропрен каучугін вулкандау үшін ZnO (2-5 мас. сағ.), MgO (2-10 мас. сағ.) қолданылады. Вулкандауды тездеткіш ретінде 2-меркаптоимидазолин пайдаланылады. Резеңке қоспасын толтырғыш қоспалар - техникалық көміртек (күйе), бор, каолин және тағы да басқа пластификаторлар (көбіне күрделі эфирлер - фталат, себацинат), сонымен қатар канифоль, фенол - формальдегидтік шайырлар болып табылады [2].

Вулканизаттардың қасиеттері
Хлоропрен негізінде алынған резеңкелердің қасиеттері молекулалық массаны реттеу әдісімен анықталады (1 кестеде көрсетілген).

1 кесте

Көрсеткіш
Толтырылмаған резеңке
Толтырылған
резеңке

реттегіш
реттегіш

сера
тиол
сера
тиол

Ұзартылған қуат 300%, МПа
1,0-1,5
1,9-2,3
8,5-9,5
17-18

Қатысты ұзартылу, %
880-11000
780-900
450-550
450-550

Кедергі, кНм (20 °С)
30-45
25-35
55-70
55-65

Эластикалығы, %
40-42
40-42
32-35
38-40

Шору А бойынша қаттылығы
45-50
37-42
63-70
60-65

Сынғыштық температурасы, оС
-37
-37
-37
-37

20% қысқан кездегі қалдық (120 сағ, 100 °С), %
80-90
35-40
80-85
45-53

Жылу коэф. (120 ч, 100 °С)
0,80-0,85
0,85-0,92
0,90-0,95
0,90-0,94

Изооктан, толуол қоспаларындағы ісіну кезіндегі массаның өзгеруі (7:3 көлем бойынша) 24 сағ ішінде, %

50-50

50-60

35-40

35-40

Хлоропренді каучук (наирит) хлоропреннің эмульсиялық полимеризациясы арқылы алады. Процесті эмульгатор (натрий олеаты) қатысында сулы ортада жүзеге асырады. Алынатын латекс қышқылдармен және тұздармен әрекеттесе отырып, коагулирленеді, кейін гель тәрізді өнімді жуып, кептіреді және жапырақтарға, блоктарға айналдырады. Мұндай каучуктың орташа молекулалық массасы шамамен 100000 болады. Наирит пластификацияны қажет етпейді, себебі жоғары жабысу қабілетіне ие. Бұл табиғи каучукпен салыстырғанда қатты, нығыз зат.
Резина алу кезінде каучукты мырыш, сынап тотықтарының қатысында вулкандайды. Осының негізінде алынатын резиналардың беріктігі 22 - 35 МПа - ға дейін жоғары болады. Наирит температура өзгерісіне тұрақты емес, сақтау кезінде қатаяды, ал қыздырған кезде одан хлорлы сутек бөлінеді. Ол негізінен белбеу, транспортты ленталар, желім өндірісінде, кабель дайындау үшін қолданылады [3].

Хлоропрен каучугін алу технологиялары
Хлоропрен каучугін үздіксіз схема бойынша алу полихлоропеннің жылу шығаратын беттік қабатында күрделене түседі. Енгізілетін N-нитрозодифениламин толығымен сополимер түзуді болдырмайды, сондықтан аппараттың жылу алмасатын беттік қабатын тазалау қажет.
Хлоропрен каучугін үздіксіз схема арқылы алғанда бутадиен - стирол каучугін алудағы технологияны пайдаланады. Полимерлеуді 12 эмальді полимеризаторлардан тұратын батареяда жүзеге асырады (2 суретте көрсетілген).
2 сурет

1 сурет: Хлоропренді периодты әдіспен эмульсияда полимерлеу схемасы
1 - көмірсутек фазасын дайындайтын аппарат; 2 ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.