Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука - Кирпичников П.А.
Скачать (прямая ссылка):
/ — этилен; // — этилеи на компримирование; /// — изобутилен; IV — жидкий этилен; V — фторид бора; Vl — стабилизатор; VIl — углеводороды иа регенерацию; VIlI — полиизобутилен на упаковку.
выделяющейся при полимеризации теплоты испаряется большая часть этилена, а на ленте остается слой полимера толщиной 2—3 см.
На последний участок движения ленты из мерника 6 через специальный штуцер подается раствор стабилизатора в изобутиловом спирте. В конце движения ленты полимер срезается ножом и поступает на дегазацию в червячный пресс 7, откуда выводится на упаковку. Газообразный этилен и изобутилен, отходящие из полимеризатора 5, объединяются с продуктами, выделяемыми при дегазации, и поступают в адсорбер 8 на поглощение непрореагировавшего фторида бора и олигомеров изобутилена, после чего компримируются 'и направляются на ректификацию.
Низкомолекулярный полиизобутилен получается при повышенных температурах в среде углеводородного растворителя.
Свойства и применение полиизобутилена
В СССР выпускаются следующие марки полиизобутилена:
Марка ' П-20 П-85 П-118 П-155 П-200
Мол. масса M ¦ 10~3 15—20 70—99 100—134 135—174 175—225
Низкомолекулярные полимеры (мол. масса до 50 000) — вязкие жидкости; высокомолекулярные (мол. масса свыше 100 000) — кау-чудоподобные аморфные продукты, обладающие высокой хладо-текучестью. Ниже приведены физико-химические свойства высокомолекулярного полиизобутилена:
Константы в уравнении Марка—Хувинка (в бензо-
ле при 24 °С)
К, дл/г 0,083
а 0,50
Плотность, г/см3 0,91—0,93
Температура размягчения, 0C 100
Температура стеклования, °С —65
Полиизобутилен растворяется в углеводородах, хлорированных углеводородах, диэтиловом эфире, n-бутилацетате, не растворяется в спиртах, ацетоне, метилэтилкетоне, ледяной уксусной кислоте.
Полиизобутилен — насыщенный полимер, отличающийся высокой стойкостью к действию кислорода и озона при нормальных температурах, стойкий к старению. Введение в полиизобутилен активных наполнителей (технического углерода, графита) повышает его прочностные свойства и химическую стойкость. Полиизобутилен стоек к концентрированным и разбавленным серной и соляной кислотам, органическим кислотам, аммиаку, щелочам, пероксиду водорода, при нагревании разрушается концентрированной азотной кислотой, взаимодействует с газообразными хлором и бромом. Полиизобутилен легко окрашивается любыми красителями. Физико-механические свойства полиизобутилена приведены в Приложении 2.
Полиизобутилен смешивается в любых соотношениях с натуральным и синтетическими каучуками, полиолефинами, поливинилхло-ридом и различными смолами.
Полиизобутилен находит широкое применение для гуммирования химического оборудования и трубопроводов, в производстве герметизирующих составов, клеев, составов для пропитки тканей (с целью придания водостойкости), при получении электроизолирующих материалов. Он используется в основном в невулканизованном состоянии.
Полиизобутилен перерабатывается на вальцах (160—200 0C), экструдерах (150—200 °С), прессах (150—190 °С). Пленочные материалы из полиизобутилена получают методом полива из растворов в тетрахлорметане или бензине.
Низкомолекулярный полиизобутилен (мол. масса до 20 000) используется в качестве присадок к смазочным маслам и как загуститель для получения консистентных смазок.
ПРОИЗВОДСТВО СИНТЕТИЧЕСКИХ КАУЧУКОВ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ В ЭМУЛЬСИИ
Эмульсионная полимеризация продолжает оставаться одним из основных способов получения синтетических каучуков общего и специального назначения, хотя относительная доля каучуков, выпускаемых этим*мвтодом, постоянно сокращается вследствие значительного увеличения мощности действующих и создания новых производств синтетических каучуков полимеризацией в растворе. Однако общий объем выпуска эмульсионных синтетических каучуков не только сохраняется на высоком уровне, но даже несколько увеличивается. Эмульсионная полимеризация характеризуется удобной технологией производства, пониженными требованиями к чистоте исходных мономеров, однако каучуки общего назначения, получаемые этим методом, значительно уступают эластомерам растворной полимеризации по комплексу физико-механических и эксплуатационных свойств.
Полимеризацией в эмульсии производят бутадиен-стирольные (а-метилстироль'ные) и бутадиен-нитрильные каучуки, хлоропре-новые, акрилатные и фтор содержащие эластомеры, а также синтетические латексы в широком ассортименте. Наиболее распространенными из эмульсионных каучуков являются бутадиен-стирольные (а-метилстирольные) сополимеры, объем производства которых только в капиталистических странах составляет около 3,5 млн. т в год.
БУТАДИЕН-СТИРОЛЬНЫЕ (а-МЕТИЛСТИРОЛЬНЫЕ) КАУЧУКИ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ В ЭМУЛЬСИИ
Сополимеризацию бутадиена со стиролом проводят в водных эмульсиях, образование полимера протекает по механизму радикальной полимеризации. Основное количество бутадиен-стирольных каучуков прризводят при 5 °С .(низкотемпературные каучуки), некоторые марки получают при 50 °С (высокотемпературные каучуки). В нашей стране вместо стирола широко используется а-метил-
