Совершенствование технологии получения жидких композиций на основе нефтяного битума

• Автор: Бадриев, Айрат Ахметгатаевич
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 125 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Современное состояние и перспективы развития технологии производства жидких композиций на основе нефтяного битума.

1.1 Основы технологии производства пигментированных лакокрасочных материалов

1.1.1 Методы производства пигментированных ЛКМ

1.1.2 Влияние пигментов на структуру лакокрасочных покрытий

1.1.3 Современное оборудование для смешения пигментов с пленкообразующей системой

1.1.4 Влияние дисперсности пигментов и наполнителей на свойства покрытий

1.2 Особенности технологии получения ЛКМ на основе битумного

1.2.1 Нефтяной битум в качестве основы пленкообразующего материала

1.2.2 Получение битумного лака.

1.2.3 Получение ЛКМ на основе нефтяного битума.
1.3 Основные закономерности процесса диспергирования.
1.4 Поверхностноактивные вещества как средство регулирования свойств лакокрасочных материалов.
1.5 Выводы и направления исследований
2 Объекты и методы исследований
2.1. Объекты исследований
2.1.1 Схема усовершенствованного технологического узла
получения нефтяного битума.
2.1.2 Технологическая схема получения битумного лака .
2.1.3 Гидравлическая центробежновихревая форсунка
2.1.4 Гидроакустические распылители на основе
центробежновихревой форсунки.
2.1.5 Гидроакустические смесителидиспергаторы на основе центробежновихревой форсунки
2.1.6 Установка для моделирования процессов смешения многофазных сред.
2.1.7 Установка для получения жидких композиций.
2.2 Методы расчетов и исследований.
2.2.1 Гидравлический расчет центробежновихревой форсунки.
2.2.2 Методика расчета расходных емкостей на основе аппаратов с мешалками
2.2.3 Методика расчета процесса растворения в аппаратах периодического действия
2.3 Приборы и оборудование
2.4 Методика проведения экспериментов.
I 3 Интенсификация производства жидких композиций на основе
нефтяного битума
3.1 Совершенствование технологии получения нефтяного битума
3.1.1 Способ получения нефтяного битума и устройство для его реализации.
3.1.2 Интенсификация процессов распыления.
3.1.3 Влияние акустического воздействия на углеводородное сырье
3.2 Моделирование процессов смешения многофазных сред .
3.3 Интенсификация процесса диспергирования пигментных композиций
3.3.1 Оптимизация режимов работы диспергирующего
оборудования .
3.3.2 Получение пигментированных материалов с
предварительной дезагрегацией частиц
4 Технология получения пигментных композиций на основе нефтяного битума и ее техникоэкономические показатели. .
4.1 Получение нефтяного битума в качестве основы ЛКМ
4.2 Технология получения пленкообразующего материала. .
4.3 Составление и диспергирование пигментных композиций .
Основные выводы
Список использованной литературы


Лакокрасочные материалы (ЛКМ) представляют собой композиционные системы, при определенной рецептуре и технологии изготовления играют роль пластичных консервационных смазок и обладают оптимальным комплексом свойств только в том случае, если сочетание составляющих компонентов -пленкообразователей, пигментов и присадок - и их природа соответствуют вполне определенным условиям. Поэтому выбранная технология получения ЛКМ должна обеспечивать необходимые изменения компонентного состава сырья и высокое качество конечного продукта. Наиболее эффективным в настоящее время считается комбинированный способ получения пигментированных ЛКМ, при котором хроматические и ахроматические колеровочные пасты изготовляются мелкосерийным производством. При этом легко диспергируемые пасты совмещают с пленкообразующим материалом на последней стадии поточного производства или непосредственно у потребителей. Использование нефтяного битума в качестве основы пленкообразующей системы позволяет значительно расширить сырьевую базу лакокрасочной промышленности. Как было отмечено ранее, в настоящее время существует широкий ассортимент жидких композиций на основе различного компонентного состава, которые предполагают конкретные технологические решения при их получении. Поэтому наиболее целесообразным является обзор материалов, пользующихся широким спросом, например, таких как пигментированные лакокрасочные материалы. Пигментированные ЛКМ представляют собой композиционные системы, свойства которых зависят от рецептуры, дисперсности включенной твердой фазы, равномерности ее распределения в объеме и взаимодействия с пленкообразователем. Пигментирование лакокрасочных материалов является основным методом регулирования декоративных свойств покрытий - цвета и непрозрачности. Введение пигментов в лакокрасочные материалы позволяет регулировать важнейшие свойства композиционных материалов - деформационнопрочностные, изолирующие, противокоррозионные, адгезионные, а также получать покрытия со специальными свойствами - теплостойкие, огнезадерживающие, антифрикционые, электропроводящие, электроизолирующие, противообрастающие и т. В зависимости от требований, предъявляемых к свойствам красок и эмалей, качества используемого сырья, масштаба производства и его технического уровня применяют периодический мелкосерийный или непрерывный поточный методы производства. В этом случае можно создать оптимальные физикохимические и гидродинамические условия для диспергирования данного пигмента, что в 2-3 раза повышает производительность оборудования и улучшает дисперсность. Колеровочные цветные и черные пасты и другие полуфабрикаты изготовляются малыми сериями на периодически работающем оборудовании, наиболее эффективными для данных пигментов (шнековые смесители, краскотерки, аттриторы). Полученные легко диспергируемые пасты совмещают с базовыми эмалями на последней стадии поточного производства или непосредственно у потребителей. Взаимодействие между пигментом и пленкообразователем приводит к ограничению подвижности молекул пленкообразователя вблизи поверхности пигментных частиц, уменьшению сегментальной подвижности макромолекул, увеличению их жесткости и повышению температуры стеклования пленкообразователя в этой области. Ориентация молекул пленкообразователя вблизи поверхности пигментных частиц является причиной значительного изменения деформационно-прочностных, защитных, адгезионных свойств лакокрасочных покрытий при введении в них пигментов и наполнителей. Во многом структурные особенности полимерных систем определяются физико-химическим взаимодействием полимерной фазы с поверхностью пигментных частиц. СО ) , ( 1. Ув9 с-, 0 - соответственно, работа адгезии, межфазное натяжение и краевой угол смачивания полимером поверхности пигмента. Из уравнения (1. J ж“2(<г г <7 ж )0,3 "2 (а ? Следовательно, чем меньше межфазное натяжение на границе пигмент -пленкообразователь, тем больше cos# и работа адгезии. Таким образом, чем ближе по полярности пигментная и полимерная фазы, тем в большей степени они взаимодействуют друг с другом. Поэтому большое значение имеет поверхностная обработка пигментов, имеющая целью гидрофобизацию поверхности пигментных частиц и увеличение сродства фаз в пигментированном полимерном покрытии.