Хлоропренді каучук

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

Хлоропрен жайлы жалпы түсінікХлоропреннің технологиялық сипаттамасы
Хлоропрен өндірісі мен оны алудың технологиялық сызбалары
Өндірісте хлоропрен каучугінен улану. Белгілері
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 [-CH ₂ -CCl=CH-CH ₂ -] _n . Хлоропрен каучугының тығыздығы 1, 20 -1, 24 г/см ³ , молекулалық массасы (100-200) ⋅10 ³ , шынылау температурасы - 40°С, полидисперстену индексі - 1, 5-3, 0 (орташасанды молекулалық масса) ; электрлік меншікті кедергісі 4, 4⋅10 ⁶ ом ( м, электрлік беріктігі 23 Мв/м), диэлектрлік өткізгіштігі 6, 4-6, 7, когезия энергиясының тығыздығы - 342-390 МДж/м ³ . 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

сера

тиол

сера

тиол

Көрсеткіш: Ұзартылған қуат 300%, МПа

Толтырылмаған резеңке: 1, 0-1, 5

Толтырылғанрезеңке: 1, 9-2, 3

: 8, 5-9, 5

17-18

Көрсеткіш: Қатысты ұзартылу, %

Толтырылмаған резеңке: 880-11000

Толтырылғанрезеңке: 780-900

: 450-550

450-550

Көрсеткіш: Кедергі, кН/м (20 °С)

Толтырылмаған резеңке: 30-45

Толтырылғанрезеңке: 25-35

: 55-70

55-65

Көрсеткіш: Эластикалығы, %

Толтырылмаған резеңке: 40-42

Толтырылғанрезеңке: 40-42

: 32-35

38-40

Көрсеткіш: Шору А бойынша қаттылығы

Толтырылмаған резеңке: 45-50

Толтырылғанрезеңке: 37-42

: 63-70

60-65

Көрсеткіш: Сынғыштық температурасы, ^о С

Толтырылмаған резеңке: -37

Толтырылғанрезеңке: -37

: -37

-37

Көрсеткіш: 20% қысқан кездегі қалдық (120 сағ, 100 °С), %

Толтырылмаған резеңке: 80-90

Толтырылғанрезеңке: 35-40

: 80-85

45-53

Көрсеткіш: Жылу коэф. (120 ч, 100 °С)

Толтырылмаған резеңке: 0, 80-0, 85

Толтырылғанрезеңке: 0, 85-0, 92

: 0, 90-0, 95

0, 90-0, 94

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

Толтырылмаған резеңке: 50-50

Толтырылғанрезеңке: 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 1 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

$C:\Users\12345\AppData\Local\Microsoft\Windows\Temporary Internet Files\Content.Word\058gZog3j2w6u4q8o9U0. jpg.png$

1 сурет: Хлоропренді периодты әдіспен эмульсияда полимерлеу схемасы

1 - көмірсутек фазасын дайындайтын аппарат; 2 - сулы фазаны дайындайтын аппарат; 3 - араластырғыш; 4, 11 - насостар; 5 - инициатор ерітіндісін дайындайтын аппарат; 6, 7 - активатор ерітіндісін дайындайтын аппарат; 8 - тұрақтандырғыш эмульсиясын дайындайтын аппарат; 9 - полимеризатор; 10 - латекске арналған ыдыс; 12 - сүзгіш; I - хлоропрен; ІІ - канифоль, күкірт; ІІІ - күйдіргіш натрдың ерітіндісі; IV - сульфоқышқыл тұздары; V - калий персульфаты; VI - 20% - ды сулы аммиак; VII - су; VIII - натрий сульфитінің ерітіндісі; IX - тұрақтандырғыш; X - еріткіш; XI - тиурам Е; XII - азот;

XIII - тұз; XIV - латекс.

Хлоропренді каучукті хлорлы сутегідегі хлор қатысында ацетиленнен алған кезде қауіпті жарылыс беретін қоспаларды түзуі мүмкін, ал процесс кезінде каучуктың сапасын нашарлататын қосымша өнімдер алынады.

Хлоропрен каучугін алу үшін шығыс өнімі ретінде ацетилен қолданылады. Кейінгі айналулар келесі схема бойынша жүзеге асады: ацетилен - винилацетилен - хлоропрен - полихлоропрен (3 суретте көрсетілген) .

3 сурет

$C:\Users\12345\Desktop\киса.jpg$

Төменде АҚШ - та қабылданған, хлоропрен каучугін эмульсияда алудың технологиялық схемасы келтірілген [4] .

$C:\Users\12345\Desktop\еорнон.jpg$

4 сурет: Хлоропренді эмульсияда полимерлеу процесінің схемасы

1 - көмірсутектік фазаны дайындайтын аппарат; 2 - сулы фазаны дайындайтын аппарат; 3 - эмульсификатор; 4 - полимеризатор; 5 - латекстің сілтілік жетілуіне арналған аппарат.

Өндірісте ірі масштабта алынатын наириттің шығыс мономері болып хлоропрен болып табылады. Хлоропрен каучугін алуда полимерлеудің негізгі компонеттері мен құрамдас бөліктері келтірілген (салм. сағ) .

Хлоропрен (мономер) . . . 100

Канифолды натрий сабыны негізгі эмульгатор . . . 4

Даксад - 11 . . . …. 0, 7

Калий персульфаты . . . 0, 2 - 1, 0

Күкірт . . . 0, 6

Күйдіргіш натр . . . 0, 7

Тұзсызданған су . . . 150

Альфа полимерлер хлоропрен каучугін алуда мақсатты полимер формасы болып табылады. Бұл полимерлер пластикалық болып табылады және бензолда ериді. Альфа - полимер хлоропренін полимерлеу қатаң түрде бақыланады. Айдалған өнімдер мен дегаздалған латекс бөлгіштерге келіп түседі. Ол жерден насоспен сілтілік жетілуге бағытталады да, каучук бөлінеді.

Хлоропрен каучугін алуда кейбір полимерлеу типтері күкірттің меркаптанмен комбинирленуі арқылы алынады. Мұндай комбинирленген реттегіш наирит өндірісінде кең қолданыс табады.

1939 жылы Арменияда хлоропрен каучугін алатын тәжірибелік қондырғы іске қосылды, ал кейін қуатты зауыт салынды.

Латексті электролитпен когуляциялаудан басқа каучукті латекстен мұздату арқылы алу әдісі бар. Әдістің артықшылығы - таза каучук пен таза ағынды су алуға мүмкіндік береді. Бұл әдіс өндірістік масштабта тек хлоропрен каучугін алуға негізделген.

Осы бағыттағы жүргізілген жүйелік зерттеулер винилацетилен, хлоропрен, хлоропрен каучугі синтезін жүргізу арқылы маңызды және түп нұсқалы нәтижелерге қол жеткізді.

Кейін Ленинградта хлоропрен каучугін алу процесіндегі барлық сатылары бойынша кең түрде зерттеу және тәжірибелік жұмыстар өткізуге арналған зауыт ашылды.

1940 жылдан бастап бірінші зауыт хлоропрен каучугі өнімін Ереванға шығара бастады. Бұл кәсіпорында хлоропрен каучугі өндірісі технологиясына біршама өзгерістер енгізілді. Синтетикалық каучуктің негізгі түрлерін шығаратын өндіріс мұнай - химиялық шикізатқа көшті, ал хлоропрен каучугін алу үшін ең арзан және кең таралған шикізаттар - әк тас пен ас тұзы қолданылды.

Хлоропрен каучугінен улану (нейрит) Белгілері

Нейрит желімімен жұмыс істейтін жұмыскерлер бас ауруына, жалпы әлсіздікке, шаш түсуіне жиі шағымданады. Сол сияқты функционалдық, орталық нерв жүйесінің өзгеруі, гипотония және қаназдық белгілері байқалады.

Терінің фолликулярлық аппаратының зақымдануы, «хлорлы» безеудің, көптеген камедонды сүйелдердің пайда болуы кездеседі. Ауру екіншілік инфекциямен жүруі мүмкін. Ол терінің физиологиялық жағдайын бұзатын және жоғары тершеңдікке әкеп соғатын дерматоз, қышыма ауруларын тудырады. Бұндай сезімтал қасиеттер хлоропрен, хлоропрен латексі, каучук және оның негіздегі тиурам, неозон Д синтезінде анықталған.

Дерматит пен қышыма резеңкеден жасалған аяқ киім мен нейриттен жасалған қолғапты кигеннен байқалады. Мұндай құбылыстар хлоропренмен созылмалы уланғандағы белгілерге сәйкес келеді.

Мұндай жағдайда резина шығаратын өндіріс орнында талаптар қатаң ескеру керек [6] .

Ең бірінші, адамды аллерген заттан аластату керек. Жеке сақтану құралдарын қолдану керек (бетперде, қолғап және т. б. ), ал жұмыс аяқталған соң міндетті түрде сабынды душка шомылу керек. Аллергия белгілерін жеңілдету үшін ангистаминдік және қабынуға қарсы препараттарды пайдаланған жөн (Симпрекс, Фенистил, Гисталонг) . Сол сияқты көктамырдан тамшылық удын бетін қайтаратын дәрі егу керек.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.