1 Сурет. Пэтф өндірісінің технологиялық схемасы: 1,6-реакторлар, 2-қондырғы колонна, 3,7-конденсаторлар, 4,8-қабылдағыштар, 5-фильтр, 9-суыту барабан, 10- станок.

Қабықшалар мен талшықтар түрінде қабылданады. Қабықшалар фото- және кинотехникада, кабельдерді изоляциялау үшін қолданылады.

3. Поликарбонаттар (ПК) – дигидроқосылыстар мен көмірқышқылдың полиэфирлері. Негізгі тізбегінде карбонатты байланыстар болады

Өндірісте ПКны екі әдіспен алады: балқымада дифенилолпропан мен көмір қышқылының ароматты диэфирлерінің (диарилкарбонаттар) переэтерификациясы және фазалар бөліну шекарасында дифенилолпропанды фосгенирлеу. Бірінші жағдайда реакцияның жалпы теңдеуі:

Осы әдіс бойынша ПК алу процессі катализаторлар қатысында екі стадияда жүреді: 1. 150-200⁰С температурада және қысымы 4 кПа. Бұл кезде фенолдың 80-90% бөлінеді. 2. Температураны 250-280⁰С дейін көтереді және қысымды 133 Па дейін төмендетеді. Дайын полимердің балқымасын реактордан инертті газ көмегімен шығарады.

Негізгі өндірістік әдіс – дифенилолпропанды фосгенирлеу

Технологиялық процесс келесі операциялардан тұрады: дифенилолпропанды фосгенирлеу, полимерді жуу, суспензиядан ПК тұндыру және бөліп алу (2 сурет). ПК негізгі артықшылығы – жоғары тұтқырлық, алынған бұйымдарының тұрақты мөлшерлері, жоғары термотұрақтылығы және диэлектрлік қасиеттері, оптикалық мөлдірлік. ПК машинажасауда және электротехникада детальдарды жасау үшін қолданылады.

2 сурет. ПК өндірісінің технологиялық схемасы: 1-араластырғыш, 2-реактор, 3-фильтр, 4-кері тоңазытқыш, 5-жуғыш, 6-сусыздану аппараты, 7-қондырғы колонна, 8-дефлегматор, 9-тұндырғыш, 10-өлшегіш, 11-фильтр, 12-кептіргіш, 13-экструдер-гранулятор.

4. Полиарилаттар – бисфенолдардың ароматты қышқылдардың дихлорангидритерімен әрекеттесуінен түзілген полиэфирлері. Полиарилаттар синтезі үшін терефтал және изофтал қышқылдарының қоспасы және бисфенолдар – дифенилолпропан (полиарилаттар Д) немесе фенолфталеин (полиарилаты Ф) қолданылады. Өндірісте полиарилаттарды екі әдіспен алады: жоғары температурада инертті газ атмосферасында жоғарықайнайтын еріткіште поликонденсация және бөлме температурасында фазааралық поликонденсация арқылы. Соңғы әдіс бойынша бисфенолдарды сілтінің сулы ерітіндісінде, ал дихлорангидридтерді – сумен араласпайтын органикалық еріткіште ерітеді:

Полиарилаттардың негізгі қолданылуы – конструкциялық пластмассалар, қабықшалар, лактар өндірісі. Қабықшалар электро- және радиоөнеркәсібінде қолданылады. Лактар металдар үстінде коррозияға қарсы қаптамаларды алу үшін, желім ретінде қолданылады.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Күрделі эфирлер өңдірісінің шикізаттарын атаныздар

2. Полиэтилентерефталат өңдірісінің технологиялық процесін сипаттаңыздар

3. Өнеркәсіпті поликарбонаттарды қандай әдістермен алады?

4. Полиарилаттардың қолдану аймағын атаныздар

Ұсынылған әдебиеттер:

1 Николаев А.Ф., Крыжановский В.К., Бурлов В.В. и др. Технология полимерных материалов. Учебное пособие. – Киев.: Профессия, 2008. -544с.

2 Галыгин В.Е. Технология переработки полимерных материалов.:Лабораторный практикум – М.: Химия, 2001. -132с.

3 Заикин А.Е. Практикум по технологии переработки и испытаниям полимеров и композиционных материалов. Колос, 2011.-191с.

Дәріс 15 – Эпоксидті шайырлар өңдірісі

Мазмұны:

1. Эпоксидті шайырлар өңдірісінің шикізаты

2. Эпоксидті шайырларды алу

3. Эпоксидті шайырларды қатайту. Эпоксидті шайырлардың қасиеттері мен қолдануы.

1. Эпоксидті шайырлар – молекуласында 2 кем емесе альфа-тотықты топтары бар және кеңістіқ құрылымды полимерлерді түзетін мономерлер немесе олигомерлер. Эпоксидті шайырлардың негізгі түрі – эпоксидиандық, олар эпихлоргидринне және дифенилолпропаннан алынады.

Эпихлоргидрин өнеркәсіпте аллилхлоридті в промышленности получают из аллилхлорида обработкой хлорноватистой кислотой. Глицериннің 1,3-дихлоргидрині түзіледі, ол сода немесе сілтінің әсерінен эпихлоргидринге айналады:

Дифенилолпропан

Өнеркәсіпте дифенилолпропанды күкірт немесе тұз қышқылы қатысында фенолды ацетонмен конденсациялап алады:

2. Эпихлоргидринді дифенилолпропанмен қоса қыздырған кезде дифенилолпропанның дихлоргидрині түзіледі, ол сілті қатысында дегидрохлорланып диэпоксид - дифенилолпропанның диглицидил эфирі түзеді.

Содан соң диглицидил эфирі біртіндеп дифениолпропанмен және эпихлоргидринмен әрекеттесіп олигомер – эпоксидті шайыр түзеді. Эпоксидиан шайырларының құрылысы:

Бұл эпоксидті шайырлардың құрамында ұзындықтары әртүрлі (n мөлшері әртүрлі) молекулалар қоспасы болады, соның ішінде дифенилолпропанолдың диглицидил эфирі (n=0). Соңғысы төменмолекулалық эпоксидті шайырларда көп мөлшерде болады. Сондықтан n орташа мәне 1 кем. Эпоксидті шайырлардың ММ эпихлоргидрин:дифенилпропан мольдік қатынасымен анықталады; бұл қатынас жоғары болған сайын шайырдың орташа молекулалық массасы төмен болады.

Жартылай үздіксіз әдіс бойынша эпоксидті шайырлар өңдірісінің технологиялық схемасы келесі операциялардан тұрады: шикізатты тиеу, конденсация, жууп-шаю, фильтрлеу және кептіру (1 сурет).

1 сурет. Жартылай үздіксіз әдіс бойынша эпоксидті шайырлар өңдірісінің технологиялық схемасы: 1-өлшегіш, 2-реактор, 3-тоңазытқыш, 4-сыйымдылық, 5-тұндыру-жуу колоннасы, 6,7-фильтрлер, 8-жинағыш, 9-толуолды айдау аппараты, 10-конденсатор.

ММ 600-1500 шайырларды келесі мольдік қатынасында дифенилолпропан:эпихлоргидрин = 1:(1,5:1,9). Процессті толуол, бутил спирті ерітінділерінде өткізеді. Жоғары молекулалық эпоксидті шайырларды алу үшін 140-210 ⁰С температурада катализаторлар – үшіншілік аминдер, сілтілер, сода қатысында төменмолекулалық шайырды дифенилолпропанмен балқытады.

Үздіксіз әдіспен эпоксидті шайырлардын өндірісін 2 суретте келтірілген технологиялық схема бойынша жүргізеді.

2 сурет. Үздіксіз әдіс бойынша эпоксидті шайырлар өңдірісінің технологиялық схемасы: 1,2 – араластырғыштар, 3-реактор, 4,7-тұндырғыштар, 5,9-циклон аппараты, 6,10-тоңазытқыштар, 8-фильтр, 11-шайыр жинағышы

3. Құрамында реакцияға бейім эпоксидті топтары бар эпоксидті шайырлар төмемолекулалық қосылыстармен, олигомерлермен және полимерлермен қатаяды. Бұл мақсатпен біріншілік алифатты және ароматтық ди-, полиаминдер, дициандиамид, үшіншілік аминдер қолданады. Жиірек жалпы формуласы H₂N(CH₂CH₂NH)_nH, мұнда n=1:4 қолданылады. Полиаминдер шайырлармен әрекеттескенде, аминнің барлық қозғалғыш сутек атомдары эпоксидті топтарымен әрекеттеседі:

Мұнда R-шайырдың қалдығы, R^/ - алифатты немесе ароматты радикал.

Дикарбон қышқылдарының ангидридімен қатайғанда, бастапқыда ангидридпен шайырдың гидроксил топтары әрекеттеседі, содан соң түзілген карбоксил топтары эпоксидті топтармен реакцияласады:

Эпоксидті шайырлардың артықшылығы: механикалық беріктік, химиялық тұрақтылық, жоғары диэлектрлік қасиеттері, металдарға, шыныға, ағашқа жоғары адгезия.

Қасиеттеріне байланысты эпоксидті шайырлар желімдер, пластиктер, шыныпластиктер, қаптамаларды алуға қолданады. Эпоксидті шайырлар негізінде желімдер сұйық, ұнтақ түрінде болуы мүмкін. Эпоксидті шайырлар негізінде ыстық және суық қатаюдың электроизоляциялық компаундтерін алады. Эпоксидті шайырларды лак-бояу қаптамаларды алу үшін қолданады. Бұл жағдайларда шайыр қабықша түрінде қатаяды.

Өзін-өзі бақылауға арналған сұрақтар:

1. Эпоксидті шайырларды өнеркәсіптің қандай аумағында қолданылады?

2. Эпоксидті шайырлардың қатаюы қалай өтеді?

3. Шикізат ретінде олефиндерді қолдану аймағын атаңыздар

4. Эпоксидті шайырлардың артықшылығы?

Ұсынылған әдебиеттер:

1 Николаев А.Ф., Крыжановский В.К., Бурлов В.В. и др. Технология полимерных материалов. Учебное пособие. – Киев.: Профессия, 2008. -544с.

2 Галыгин В.Е. Технология переработки полимерных материалов.:Лабораторный практикум – М.: Химия, 2001. -132с.

3 Заикин А.Е. Практикум по технологии переработки и испытаниям полимеров и композиционных материалов. Колос, 2011.-191с.