Одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол

Дзиняк Б. О., Кичура Д. Б., Мокрый Е. Н. Реакционноспособные олигомеры на основе нефтеполимерных смол // Тез. докл. VII Междунар. конф. по химии и физико-химии олигомеров Олигомеры-2000. -Пермь (Россия). -2000. - С. 130.

Кичура Д. Б., Дзиняк Б. О., Мокрый Е. Н. Квалифицированное использование побочных продуктов нефтехимических производств // Материалы IV Междунар. конф. Химия нефти и газа. -Том 2. -Томск (Россия). -2000. - С. 259-263.

Мокрий Є. М., Дзіняк Б. О., Кічура Д. Б., Березовська Н. І. Синтез функціональних нафтополімерних смол на основі рідких продуктів піролізу // Зб. наук. пр. VI Міжнар. наук. -практ. конф. Нафта і газ України-2000. -Том 3. -Івано- Франківськ. -2000. - С. 162-163.

Кичура Д. Б., Дзиняк Б. О. Применение функциональных нефтеполимерных смол // Тез. докл. Российской конф. с междунар. участием Актуальные проблемы нефтехимии. -Москва (Россия). -2001. - C. 84.

Кічурa Д. Б. Механізм синтезу малеїнізованих нафтополімерних смол // Тези доп. LXVІІ наук. конф. молодих вчених, аспірантів та студентів, УДУХТ- 2001. -Ч. 1. -Київ. -2001. - С. 106.

Kichura D., Dzinyak B. Polymeric materials with protective properties // Open scientific and technical conference of young scientists and specialists of the Karpenko Physiko-Mechanical Institute of NAS of Ukraine (YSC-2001). -Lviv. -2001. - С. 27.

Кічура Д., Дзіняк Б., Березовська Н. Синтез реакційноздатних олігомерів з карбоксильними групами з використанням ненасичених карбонових кислот // Тези доп. VІІІ наук. конф. Львівські хімічні читання-2001. -Львів. -2001. - С. У17.

Кічура Д. Б., Дзіняк Б. О., Мокрий Є. М. Синтез реакційноздатних олігомерів на основі фракції С9 // Тези доп. XIХ укр. конф. з орг. хімії. -Львів. - 2001. - С. 333.

Кичура Д. Б., Дзиняк Б. О. Побочные продукты нефтепереработки и нефтехимии - сырье для синтеза нефтеполимерных смол // Тез. докл. науч. -практ. конф. Нефтепереработка и нефтехимия-2002. -Уфа (Россия). -2002. - C. 160-161.

АНОТАЦІЯ

 

Кічура Д. Б. Одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 17. 04 – технологія продуктів органічного синтезу. – Національний університет Львівська політехніка, Львів, 2002.

Дисертація присвячена розробці технології одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол (НПС). Встановлено основні закономірності синтезу функціоналізованих НПС з ангідридними, карбоксильними та естерними групами як хімічною модифікацією готових смол, так і радикальною коолігомеризацією реакційноздатних вуглеводнів фракцій рідких продуктів піролізу з ненасиченими сполуками – кислотами, їх ангідридами та естерами. Визначено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик карбоксилвмісних НПС від температури та тривалості процесу, а також природи та концентрації комономеру. На основі математичної моделі реакції вибрано оптимальні умови процесів синтезу карбоксилвмісних НПС. Вибрано найефективніші модифікатори, які дозволяють отримувати функціоналізовані НПС з найкращими фізико-хімічними показниками. Проведено порівняльну оцінку існуючих методів одержання карбоксилвмісних НПС. Досліджено вплив сировини на вихід та якісні показники синтезованих смол.

Запропоновано принципові технологічні схеми виробництва карбоксилвмісних НПС як хімічною модифікацією готових НПС, так і коолігомеризацією вуглеводневих фракцій рідких продуктів піролізу з комономером. Показано можливість застосування синтезованих в оптимальних умовах НПС як композиційних матеріалів із захисними властивостями. Визначено шляхи подальшого використання карбоксилвмісних НПС та побічних продуктів, що отримують при їх виробництві.

Ключові слова: нафтополімерна смола, фракція, модифікатор, комономер, ініціатор, модифікація, коолігомеризація.

 

 

Кичура Д. Б. Получение карбоксилсодержащих нефтеполимерных смол. – Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук по специальности 05. 17. 04. – технология продуктов органического синтеза. – Национальный университет Львивска политехника, Львов, 2002.

Диссертация посвящена разработке технологии получения карбоксилсодержащих НПС. Определены основные закономерности синтеза функционализированных НПС с ангидридными, карбоксильными и эфирными группами как химической модификацией готовых смол, так и радикальной соолигомеризацией реакционноспособных углеводородов с ненасыщенными соединениями – кислотами, их ангидридами и эфирами. Определена зависимость выхода и физико-химических характеристик карбоксилсодержащих НПС от температуры и продолжительности, а также природы и концентрации модификатора (сомономера). На основании математической модели проведена оптимизация процессов синтеза карбоксилсодержащих НПС. Выбрано наиболее эффективные модификаторы, позволяющие получать функционализированные НПС с улучшеными физико-химическими характеристиками. Проведена сравнительная оценка существующих методов синтеза карбоксилсодержащих НПС. Исследовано влияние исходного сырья на выход и качественные показатели синтезированных смол.

Предложены принципиальные технологические схемы производства карбоксилсодержащих НПС как химической модификацией готовых НПС, так и соолигомеризацией углеводородных фракций жидких продуктов пиролиза с сомономером. Представлена возможность использования синтезированных в оптимальных условиях НПС как композиционных материалов с защитными свойствами. Определены пути дальнейшего использования карбоксилсодержащих НПС и побочных продуктов, которые получают при их производстве.

Ключевые слова: нефтеполимерная смола, фракция, модификатор, сомономер, инициатор, модификация, соолигомеризация.

 

 

Kichura D. B. Obtained carboxulcontained petroleum resins. – Manuscript.

The thesis for Ph. D. Award (technical sciences) on speciality 05. 17. 04. – technology of organic synthesis products. – National University Lvivska Polytechnica, Lviv 2002.

The thesis is didicated to the development of scientific bases for process of obtained carboxulcontained petroleum resins (PRs). In this work an approach to functionalized PRs having groups such as: double bond, carboxyl, anhydride and esters were presented and briefly discussed. This should allow to extend the fields of functionalized PRs application. The PRs are now being used for a variety of applications and their chemistry has been continuously developed. Therefore, the synthesis of new PRs with different modifiers, in order to increase their resistance heat and also to improve their adhesion to various substrates, is an important subject in polymer chemistry and technology.

The aim of dissertation work is to obtain modified PRs wich is usually performed in two ways. The first one is coolygomerization of unsaturated hydrocarbons present in petroleum or gas fractions with , -unsaturated carboxylic acids, their anhydrides and esters while the second, more often used is treatment of the unsaturated ready PRs with similar chemical agents. The new effective initiators of the process coolygomerization have been selected and it gave the possibility to obtain the high yeilds of functionalized PRs. The conversion have been determinated of the C9 fraction monomers for the process coolygomerization. The experimental industrial unit of the functionalized PRs production was designed at «Oriana» Joint – Stock Company in Kalush.

The issues to be investigated is cover the study influence: the temperature and the time of the both process and also the nature and the quantity of modifiers or comonomers. The major features and optimal conditions of the both processes have been determined. The investigation of the both process in the medium of the inert gas – argon under the following process conditions: temperature – 453 K, time – 6 hours and quantity of modifiers (comonomers) – 15% mass. has been carried out. The modifiers has been taked: maleinic and phtalic acid anhydrides, acrylic, metacrylic, ethulacrylic and crotonic acids, and also maleinic and fumaric acids and dualilphtalat esters. The use of some modifiers makes it possible to decrease the colour-value as compared with unmodified PRs, and to increase: adhesiveness of synthetized functionalized PRs and their law molecular weights.

The introduction of modificator links into PRs structure has significantly improved their physical and chemical characteristics. The principlal technologic chemes wich proposed is not sophisticated and can be readily applied at chemical plants. The ways of practical application of synthetized modified PRs were investigated. The possibility of using modified PRs as a substitute of polymer protective materials fabrication and composition systems with desired properties was shown and detail described. The functional groups and double bonded to the aromatic rings or PRs have improved some phisico-mechanical and phisico-chemical properties of PRs. For example, carboxulcontained PRs has improved properties against resistance to stroke, increasing softening point temperature and elasticity, and sensitivity light. We have studied the adhesion capability and corrosion resistance properties of functionalized PRs obtained from both process. The modified prs are used as substitutes of expensive and deficient products of natural origin, for example, of oils and rosin in alkidyc lacquers, for the lacquer-paint materials production. The by-products of functionalized PRs production, namely distillates, are used as solvents in lacquer-paint industry and as a komponent of boilers.

Key words: petroleum resins, fraction, modifier, comonomer, initiator, modification, cooligomerization.