Физико-химические основы технологии производства порошков из полиэтилена растворным способом

• Автор: Юров, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 131 с. : ил.

Содержание
Введение

Г лава 1. Литературный обзор

1Л. Способы получения полиолефиновых порошков и области их применения

1.2. Фазовое равновесие в системе частично кристаллический полимер - жидкость

1.3. Феноменологические и кинетические особенности растворения полимеров в органических жидкостях

1.4. Заключение по обзору литературы и постановка задачи исследований.

Глава 2. Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

2.2.1. Рентгеноструктурный анализ

2.2.2. Определение плотностей жидкостей
2.2.5. Определение показателя текучести расплава
2.2.6. Оптическая микроскопия
2.2.7. Ситовой анализ
2.2.8. Обработка экспериментальных данных
Глава 3. Теоретическое обоснование технологических параметров процесса получения полиолефиновых порошков
3.1. Стадия получения молекулярной смеси частично кристаллического полимера и растворителя
3.3. Результаты модельных экспериментов
3.3.1. Изучение кинетики растворения ПЭНГТ в толуоле в лабораторной установке
3.3.2. Изучение кинетики удаления растворителя из модельной

системы: суспензия порошка ПЭНГТ в толуоле - вода
Глава 4. Разработка пилотного варианта технологического процесса

получения порошков и его аппаратурного оформления
4.1. Разработка конструкции установки
4.2 Исследование влияния технологических параметров на длительность основных стадий разрабатываемой технологии
4.2.1. Стадия растворения гранул ПЭНП в толуоле ^
4.2.2. Стадия получения порошка ПЭНП
Выводы по работе
Список работ, опубликованных по теме диссертации
Список цитируемой литературы
Приложение 1
Приложение 2

Введение
В настоящее время известны два промышленных способа получения полиолефиновых порошков: механическое (криогенное) измельчение и осаждение из растворов, которые имеют ряд существенных недостатков. Так, механическое измельчение экономически не выгодно в силу того, что может быть реализовано (из-за высокой ударной вязкости полиолефинов при комнатной температуре) только в присутствии хладагентов, расход которых (например, жидкого азота) составляет в среднем 4 кг на 1 кг порошка [1]. Получение же порошков полиолефинов по методу прямого осаждения предполагает использование большого количества осадителя (применительно к полиэтилену - этилового спирта) и последующее энергетически весьма затратное разделение образовавшегося бинарного раствора двух органических жидкостей на компоненты путем ректификации.
Предварительные эксперименты, направленные на оценку сорбционных свойств порошка полиэтилена низкой плотности (ПЭНП), показали, что этот порошок с размером частиц менее 300 мкм поглощает приблизительно в два раза больше собственного веса нефти и обладает уникальным свойством: способностью к существенному сокращению
площади пятна разлитой на поверхности воды жидкой нефти и перевода последней в твердоподобное состояние, обеспечивающее легкий сбор образующегося полимерно - нефтяного агломерата с этой поверхности.
Это означает, что порошок ПЭНП может быть успешно использован при решении проблемы ликвидации аварийных разливов нефти и нефтепродуктов на водных акваториях.
В этой связи очевидно, что разработка технологически простого и экономически эффективного способа получения порошка ПЭНП и его аппаратурного оформления является актуальной.
Важным дополнительным обстоятельством, подчеркивающим актуальность работы, является то, что в качестве исходного сырья могут быть использованы отходы полиэтилена. Это уменьшит стоимость готового

Здесь кр- константа скорости растворения; троо - массаполимера перешедшего в раствор, пропорциональная концентрации насыщенного раствора; тр - масса растворившейся полимерной пленки к моменту времени времени т; V,, - объем раствора; 8ПЛ - площадь поверхности пленки; допредельная масса поглощенного растворителя; ти- масса растворителя поглощенная за время т.
Между тем результаты выполненного расчета удовлетворительно соответствуют экспериментальным данным.
Авторы работы [83] расширили представления о механизме растворения полимера в жидкости, сформулированные Асмуссеном и Юберейтером [61-66].
В частности они акцентировали внимание на том, что вследствие диффузии малых молекул жидкости в полимер, приводящей к его набуханию, происходит «распутывание» или «диссоциация» макромолекул и только после этого появляется возможность их трансляции (диффузии) в растворитель, которая реализуется с границы раздела фаз (У(т)) образовавшийся гель - жидкость (рис 1.9).
У(т) ад)
ЧИСТЫЙ жидкий высокоэластич стеклообразный чистый полимер
растворитель слои ный слой (гель- слои
слой)
С—0 Ср С
Рис 1.9. Схема растворения стеклообразного полимера: Ср -
концентрация полимера на границе раздела фаз гель - жидкость (минимально возможная концентрация, при которой система полимер -жидкость находится в гелеобразном состоянии), Сё - концентрация стеклования.