Разработка технологии получения эмульсионного полибутадиена ЭПБ-М-27

• Автор: Юрьев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭМУЛЬСИОННОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ БУТАДИЕНА

1.1.1. Топохимия эмульсионной полимеризации бутадиена

1.1.2. Инициирование эмульсионной полимеризации окислительновосстановительными системами
1.1.3. Влияние различных факторов на микроструктуру эмульсионного полибутадиена и его физикомеханические свойства
1.1.4. Процессы структурирования и гелеобразования при получении высокомолекулярного эмульсионного полибутадиена

1.2. СПОСОБЫ СИНТЕЗА ЭМУЛЬСИОННОГО ПОЛИБУТАДИЕНА И ЕГО СВОЙСТВА

1.2.1. Получение эмульсионного лолибутадиена в присутствии окислительновосстановительных систем
1.2.2. Эмульсионная полимеризация бутадиена в присутствии соединений металлов побочных подгрупп
1.2.3. Синтез, свойства и применение эмульсионного синдиотактического 1,2полибутадиена
1.2.4. Свойства эмульсионных полибутадиенов
1.2.4.1. Полибутадиены Синпол ЕВЯ
1.2.4.2. Полибутадиен КЕР
1.2.4.3. Полибутадиены Миллиопол
1.2.4.4. Полибутадиен ЭПБМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Характеристика компонентов и рецепт полимеризации
2.2. Способы проведения полимеризации и выделения каучука из латекса на пилотных установках
2.2.1. Полимеризация, отгонка непрореагировавшего бутадиена и выделение каучука из латекса
2.2.2. Обрыв полимеризации и оценка его эффективности
2.2.3. Синтез ингибитора полимеризации эквимолярной смеси моно и ди2гидроксипропилгидроксмламинов
.3. Методы изучения полимеризации и свойств латексов и каучуков
2.3.1. Определение сухого остатка латекса
2.3.2. Определение концентрации водородных ионов
2.3.3. Определение устойчивости латекса к механическим и термомеханическим воздействиям
2.3.4. Определение поверхностного натяжения латекса
2.3.5. Определение структурной вязкости латекса
2.3.6. Определение характеристической вязкости полимера и величины средневязкостной молекулярной массы
2.3.7. Определение точки гелеобразования
2.3.8. Определение содержания микрогеля в каучуке
2.3.9. Определение содержания третичного додецилмеркаптана в латексе
2.3 Химический анализ каучуков
2 Приготовление спиртотолуольного экстракта и определение его концентрации
2 Определение содержания свободных и связанных органических кислот
21. Определение содержания свободных органических кислот
22. Определение содержания связанных органических кислот мыл
2 Определение содержания антиоксиданта ВС
2 Определение содержания влаги
2 Определение содержания масла
2 Определение содержания золы
2.3 Определение содержания гидроксиламина и его замещенных в водных растворах
2.3 Анализ резиновых смесей и их вулканизатов
ГЛАВА 3. ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ СМОЛЯНЫХ И ЖИРНОКИСЛОТНЫХ ЭМУЛЬГАТОРОВ НА СИНТЕЗ ЭМУЛЬСИОННОГО ПОЛИБУТАДИЕНА
3.1. Эмульгаторы на основе диспропорционированных канифольноталловых продуктов
3.2. Жирнокислотные эмульгаторы синтетического и природного происхождения
3.3. Мыла С2алкенилзамещенной янтарной кислоты
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ЭФФЕКТИВНЫХ ПУТЕЙ СНИЖЕНИЯ РАЗВЕТВЛЕННОСТИ И СШИВКИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ЭМУЛЬСИОННОГО ПОЛИБУТАДИЕНА
ГЛАВА 5. УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ УСЛОВИЙ ОБРЫВА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОГО ЭМУЛЬСИОН 2 НОГО ПОЛИБУТАДИЕНА
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Значит, общая поверхность мицелл эмульгатора примерно в 0 раз больше суммарной поверхности капель мономера. В связи с этим свободные радикалы, образующиеся при распаде гидроперекиси пинана порядка радикалов в 1 мл за минуту, с большей вероятностью попадают в мицеллы эмульгатора а не в капли мономера и инициируют полимеризацию солюбилизированного в них бутадиена. Кроме того, необходимо учитывать, что гидроперекись пинана является соединением дифильного строения, т. Благодаря этому возможно достаточно легкое вхождение гидроперекиси в поверхностные слои мицелл эмульгатора, где с высокой скоростью происходит ее разложение на свободные радикалы. Сущность стимулирующего действия адсорбционных слоев эмульгатора на реакцию инициирования состоит в концентрировании реагирующих компонентов в локальных объемах и создании благоприятных стерических и термодинамических условий для протекания всех элементарных реакций процесса. В пользу этого утверждения говорит тот факт, что энергия активации инициирования и, как следствие, общая энергия активации полимеризации в эмульсии меньше, чем те же показатели при полимеризации в массе. В зависимости от природы эмульгатора и инициатора эта разница составляет от до кДжмоль 5. Повышение эффективности инициирования при переходе к эмульсионным условиям связано также с увеличением степени дисперсности системы величины поверхности раздела. Причем, повышение ее дисперсности может быть достигнуто не только использованием эмульгирующих веществ, но и увеличением соотношения водной и углеводородной фаз, а также более интенсивным перемешиванием. Однако в присутствии высокоэффективных эмульгаторов значительная дисперсность системы обеспечивается уже при малой скорости перемешивания. Процесс инициирования и полимеризации протекает в узкой зоне внутри мицелл и полимерномономерных частиц, примыкающей к поверхности раздела, и в соответствии с этим определяется площадью поверхности частиц, концентрацией и природой эмульгатора. Глубина реакционной зоны внутри полимерномономерных частиц зависит также от диффузных свойств макромолекул, радикалов и компонентов реакции, от соотношения скоростей диффузии этих частиц и скорости реакций роста цепей. Вся картина эмульсионной полимеризации бутадиена может быть представлена как процесс, состоящий из трех стадий. Первая стадия процесс зарождения полимерномономерных частиц ПМЧ из мицелл эмульгатора. Повышение скорости на этой стадии связано с расширением зоны реакции за счет увеличения числа растущих частиц. Поскольку число радикалов, появляющихся в системе, значительно меньше числа мицелл, полимеризация начинается не в каждой мицелле, а примерно в одной из 0 6. По мере своего роста частицы адсорбируют молекулы эмульгатора из мицелл, не вовлеченных в полимеризационный процесс, в результате чего последние постепенно уменьшаются в размерах. Вторая стадия полимеризации стадия постоянной скорости начинается после адсорбирования всего присутствующего в системе эмульгатора на поверхности растущих частиц. Обычно это наблюдается при конверсии мономера , фактический процент зависит от соотношения фаз и концентрации эмульгатора 2. С этого момента возникновение новых частиц практически не происходит, и полимеризация продолжается в уже образовавшихся ПМЧ. Их число достигает величины в 1 мл и до конверсии остается практически постоянным. Если при степени превращения порядка концентрация бутадиена в ПМЧ примерно в раза превышает концентрацию полимера, то по ходу процесса эта пропорция изменяется в сторону уменьшения концентрации мономера. В стационарном периоде полимеризации концентрация бутадиена в ПМЧ поддерживается на постоянном уровне об. Расход бутадиена постоянно компенсируется его диффузией в частицы из мономерных капель через водную фазу. При степени превращения порядка поглощение бутадиена растущими частицами настолько велико, что он совершенно исчезает как отдельная фаза 7. Начиная с этого момента, вследствие уменьшения активной концентрации мономера скорость процесса постепенно снижается третья стадия полимеризации.