Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Розробка технології одержання нафтополімерних смол з гідроксильними групами

Предмет: 
Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
24
Мова: 
Українська
Оцінка: 

Матеріали дисертації викладені на 147 сторінках, містять 22 рисунки і 22 таблиці.

 
Зміст роботи
 
У вступі обгрунтовано доцільність та актуальність проблеми, викладена мета роботи, її значимість для науки і техніки, суть виконаних досліджень.
У першому розділі дисертації викладено огляд літературних даних з проблем одержання та використання нафтополімерних смол (НПС). Розглянуто основні методи синтезу НПС, вказано на їхні переваги та недоліки. На підставі літературних даних розглянуто основні методи синтезу олігомерів з кінцевими гідроксильними групами, а також способи їхнього практичного застосування. Обгрунтовано необхідність створення процесу одержання нафтополімерних смол з гідроксильними групами. Сформульовано мету та завдання досліджень.
У другому розділі наведено характеристику сировини, ініціатора та реагентів, які застосовувалися у процесі досліджень.
Сировиною для одержання нафтополімерних смол з гідроксильними групами було обрано фракцію С9 піроконденсату піролізу бензину (АТ “ЛІНОС”) та дизельного палива (установка ЕП-250, концерн “Оріана”). Вміст ненасичених сполук становить 50-65% мас.
Як ініціатор процесу співолігомеризації ненасичених сполук, що містяться у фракції С9, застосовували 2, 2’-азо-біс (5-гідрокси-2-метилпентанонітрил) – (Азопентанол)  (АЗП) :
 
CН3 СН3
| |
НО- (СН2) 3-С-N=N-С- (СН2) 3-ОН
| |
CN СN
 
Наведено методики синтезу нафтополімерних смол з гідроксильними групами (НПСГ) та методики аналізів одержаних продуктів.
НПСГ синтезували при 333-363 К протягом 50 год. Процес вивчали в скляних таметалевих ампулах, поміщених у термостат. Одержану НПСГ висаджували петролейним ефіром (фракція 313-343 К) та висушували при 353 К та залишковому тиску 133-266 Па.
Описано методики синтезу блок-співполімерів на основі НПСГ та епоксидної смоли ЕД-22. Отримання блок-співполімерів проводили у тригорлому реакторі з механічною мішалкою, термометром, зворотним холодильником. Завантажували смоли ЕД-22 та НПСГ, розчинені у толуолі. Реактор поміщали в термостат і витримували при перемішуванні при 343-353 К. Як каталізатор використовували водний розчин БТЕАХ. Процес синтезу триває 12 год. Реакційну масу переносили в ділильну лійку і промивали невеликою кількістю дистильованої води. Промитий розчин вакуумували до відгону азеотропу толуол-вода і осаджували реакційну масу у петролейному ефірі.
У третьому розділі наведено результати досліджень впливу кількості ініціатора (АЗП) у реакційній суміші, а також умов одержання НПСГ (температури та часу олігомеризації).
Як показали результати досліджень (рис. 1А), збільшення кількості ініціатора у реакційній суміші спричиняє зростання виходу функціональних НПСГ. Визначено, що максимальний вихід НПСГ досягається при 343 К. Це обумовлено тим, що за низьких температур швидкість розкладання АЗП є невисокою, в той час, як при температурах вищих за 343 К швидкість рекомбінації функціональних радикалів збільшується, а це спричиняє зменшення виходу НПСГ.
Збільшення вмісту АЗП у реакційній суміші спричиняє зростання гідроксильного числа (рис. 1Г) та зниження молекулярної маси (рис. 1В) синтезованих олігомерів. Результатом зростання кількості азоініціатора є збільшення концентрації первинних функціональних радикалів у реакційній суміші, що прискорює їхню рекомбінацію. За цих умов утворюються продукти з низькою молекулярною масою та високою функціональністю. Підвищення температури спричиняє зниження молекулярної маси НПСГ, що також є наслідком збільшення ймовірності рекомбінації радикалів з гідроксильними групами. Максимальне гідроксильне число НПСГ досягається при 343 К (рис. 1Г). При нижчих температурах швидкість розпаду АЗП достатньо низька. При температурах вищих за 343 К значна кількість утворених первинних радикалів ініціатора одразу вступають у реакцію рекомбінації і через це не містяться у синтезованих НПСГ.
Ненасиченість нафтополімерних смол з гідроксильними групами зменшується зі збільшенням вмісту ініціатора у реакційній суміші (рис. 1Б). Збільшення кількості АЗП у реакційній суміші спричиняє ймовірність рекомбінації функціональних радикалів, що ростуть. При цьому утворюється НПСГ з низькою ненасиченістю. Зменшення вмісту АЗП призводить до обривання ланцюга, переважно через диспропорціонування або переходу ланцюга на розчинник. Тому ненасиченість функціональних НПС збільшується. Максимальну ненасиченість мають смоли, синтезовані при 343 К. За цієї температури на стадії росту ланцюга активну участь бере дициклопентадієн. За нижчих температур реагує, переважно, стирол. При 353 К ненасиченість знижується за рахунок збільшення швидкості рекомбінації та, пов’язаного з цим, зменшення кількості дициклопентадієну, який бере участь у реакції росту ланцюга.
З метою підвищення виходу функціональних НПС вивчався процес ініційованої співолігомеризації фракції С9 піролізу бензину зі стиролом. Як ініціатор використовували АЗП в кількості 5, 0 мас. на сировину. Дослідження проводилися при 333, 343, 353 К. Вихід НПСГ зростав при збільшенні кількості стиролу у сировині. Результати досліджень при 343 К наведено у табл. 1.
При збільшенні вмісту стиролу у сировині молекулярна маса НПСГ зростає, а гідроксильне число та ненасиченість зменшуються. Це відбувається внаслідок активізації стадії росту ланцюга у середовищі з вищим вмістом реакційноздатних ненасичених сполук.
З метою одержання НПСГ, які крім гідроксильних груп та ненасичених подвійних зв’язків містили б ангідридні групи, вивчалася можливість модифікації НПСГ малеїновим ангідридом (МА).
 
Таблиця 1
Залежність виходу та основних характеристик НПСГ, одержаних співолігомеризацією фракції С9 зі стиролом, від вмісту стиролу та тривалості співолігомеризації при 343 К
 
Вплив кількості МА на характеристики модифікованих НПСГ показано на рис. 3. Збільшення вмісту МА у реакційній суміші спричиняє зростання кислотного числа та молекулярної маси НПСГ. Гідроксильне число та ненасиченість НПСГ при цьому зменшуються.
Результати досліджень впливу температури та часу олігомеризації
Фото Капча