Одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол

Міністерство ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА

 

КІЧУРА Дарія Богданівна

 

УДК 678. 747

 

 

05. 17. 04 - технологія продуктів органічного синтезу

 

Автореферат

Дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

 

Л Ь В І В - 2002

 

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Національному університеті Львівська політехніка Міністерства освіти і науки України

Наукові керівники - доктор технічних наук, професор

Мокрий Євген Миколайович

Національний університет Львівська політехніка, завідувач кафедри технології органічних продуктів кандидат технічних наук, доцент Дзіняк Богдан Остапович Національний університет Львівська політехніка, доцент кафедри технології органічних продуктів

Офіційні опоненти - доктор технічних наук, професор Мельник Анатолій Павлович Національний технічний університет Харківський політехнічний інститут,

професор кафедри технології жирів

кандидат технічних наук Гринишин Олег Богданович Національний університет Львівська політехніка, доцент кафедри хімічної технології

переробки нафти та газу

Провідна установа – Національний технічний університет Київський політехнічний інститут

Міністерства освіти і науки України, кафедра органічної хімії та технології

органічних продуктів, м. Київ 

 

Захист відбудеться 14 лютого 2003 р. о 14 015 год на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 35. 052. 07 у Національному університеті Львівська політехніка (79013, м. Львів, вул. С. Бандери, 12, VIII н. к., ауд. 339).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного університету Львівська політехніка (79013, Львів, вул. Професорська, 1)

Автореферат розісланий 19 листопада 2002 р.

 

 

Актуальність теми. Різноманітні галузі промисловості України споживають велику кількість дорогих та дефіцитних продуктів природного походження, тому їх заміна на дешеві та доступні синтетичні аналоги має важливе народно-господарське значення. Серед синтетичних замінників на даний час широке застосування отримали низькомолекулярні нафтополімерні смоли (НПС), які одержують з дешевої нафтохімічної сировини - вуглеводневих фракцій рідких продуктів піролізу (РПП) або крекінгу нафти, продуктів її переробки чи газу.

Основним недоліком НПС є те, що вони, крім ненасичених подвійних звязків, не містять у своїй структурі інших функціональних груп. Введення функціональних груп у структуру НПС дозволило б покращити їх якісні характеристики та експлуатаційні показники. Це може бути досягнуто шляхом їх хімічної модифікації, а також коолігомеризацією реакційноздатних вуглеводнів РПП з ненасиченими кислотами та їх похідними.

Водночас, сьогодні в Україні існує дефіцит олігомерних і полімерних продуктів, які б містили різноманітні функціональні групи (гідроксильні, епоксидні, карбоксильні тощо), що в свою чергу гальмує розвиток виробництва ряду галузей промисловості: гумово-технічної, лакофарбової, целюлозно-паперової та ін. У звязку з цим проблема створення технології НПС з функціональними групами, зокрема кисневмісними, є досить актуальною.

Звязок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота є складовою частиною наукового напрямку кафедри технології органічних продуктів Національного університету Львівська політехніка – Теоретичні основи створення високоефективних ініціюючих та каталітичних систем для процесів селективних перетворень органічних сполук і виконувалась у рамках науково-технічних програм Міносвіти і науки України, зокрема науково-дослідних робіт: Розробка основ технології одержання модифікованих нафтополімерних смол на базі побічних продуктів виробництва етилену та створення на їх основі протикорозійних покрить (1997-2000 р. р., № державної реєстрації 0197U017255), Розробка основ технології одержання полімерних композицій та кисневмісних сполук з вуглеводневих фракцій рідких побічних продуктів виробництва етилену (1998-1999 р. р., № державної реєстрації 0198U002388), Дослідження активності олефінів та дієнів в реакціях кополімеризації фракцій С5 і С9 побічних продуктів виробництва етилену та хімічної модифікації нафтополімерних смол (2000-2001 р. р., № державної реєстрації 0100U000483), у виконанні яких автор приймав безпосередню участь.

Мета роботи: створення основ технології одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол шляхом їх хімічної модифікації, а також радикальною коолігомеризацією реакційноздатних вуглеводнів рідких продуктів піролізу з ненасиченими кислотами, їх ангідридами та естерами.

Задачі досліджень:

встановити закономірності синтезу модифікованих НПС з карбоксильними групами шляхом хімічної модифікації існуючих НПС ненасиченими кислотами, їх ангідридами та естерами; вивчити залежність фізико-хімічних показників карбоксилвмісних НПС від температури, тривалості процесу, природи модифікатора та його концентрації;

дослідити основні закономірності синтезу функціоналізованих НПС кооліго-меризацією реакційноздатних вуглеводнів РПП з ненасиченими кислотами та їх похідними; вивчити вплив температури, тривалості процесу, концентрації комономеру, природи сировини на вихід та фізико-хімічні характеристики синтезованих НПС;

визначити оптимальні умови процесів одержання кисневмісних НПС шляхом хімічної модифікації, а також радикальною коолігомеризацією реакційноздатних вуглеводнів РПП з ненасиченими сполуками;

запропонувати технологію одержання НПС з функціональними групами;

визначити можливі шляхи використання отриманих карбоксилвмісних НПС.

Обєкт досліджень. Хімічна модифікація полімерів.

Предмет досліджень. Хімічна модифікація нафтополімерних смол та радикальна коолігомеризація реакційноздатних вуглеводнів рідких продуктів піролізу з ненасиченими сполуками – кислотами, їх ангідридами та естерами.

Методи досліджень. Застосовано методи аналізу, які дають можливість комплексно охарактеризувати вихідну сировину та синтезовані продукти, повязати склад аналізованих продуктів зі складом вихідної сировини та дати рекомендації для найбільш раціонального їх застосування: хімічні - визначення функціональних чисел: бромного, епоксидного, кислотного, омилення; та інструментальні: фізичні - визначення: густини, вязкості, показника заломлення, кольору за йодометричною шкалою (ЙМШ), розчинності, сумісності, температури розмякшення, молекулярної маси, твердості, ІЧ-спектроскопія (ІЧС), фізико-хімічні - газо-рідинна