собівартості становить питома вартість шин, а за час роботи машини комплект шин змінюється 5-6 разів. Звідси стає зрозумілим, яку увагу сьогодні слід приділяти підвищенню якості і працездатності гумових виробів.
В
1. Технологічна частина
1.1 Теоретичні основи прийнятого методу виробництва
Процес отримання каучуку зазвичай складається з декількох основних стадій: 1) приготування каталізатора (або компонентів каталітичного комплексу), 2) полімеризація, 3) дезактивація каталізатора і відмивання розчину полімеру від продуктів дезактивації каталізатора, 4) отгонка мономера і розчинників (Дегазація) і виділення каучуку; 5) регенерація зворотних продуктів і очищення-стічних вод.
Найбільш поширеною каталітичної системою при отриманні 1,4-цис-изопренового каучуку є титанова, що складається з b-TiCI3 і алюмінійорганіческіх з'єднання. У нашій країні каучук, одержуваний на таких каталізаторах, має марку СКІ-3.
Промислові каталітичні комплекси отримують на основі TiCl4 і алюмінійорганіческіх сполук, з яких найбільш ефективні тріізобутіл-, трифеніл-, три-п-толілалюміній. Для промислових систем найчастіше використовують тріізобутілалюміній (Тіба), що дозволяє проводити процес з високою відтворюваністю. Привертають увагу також менш небезпечні в роботі вищі гомологи алюмінійалкілов. Такі каталітичні системи мають високу стереоселективності і менш чутливі до різних домішках.
Оптимальним співвідношенням компонентів каталітичного комплексу є 1: 1 (рис. 1), оскільки при цьому спостерігається максимальний вихід полімеру і практично не утворюється циклічних структур і олігомерів.
При надлишку тріізобутілалюмінія відбувається більш глибоке відновлення Ti 4 + (до Ti 2 + і навіть до елементарного Ti), що приводить до уповільнення полімеризації і освіти низькомолекулярних продуктів. При надлишку тетрахлорида титану утворюються алкілалюмінійдіхлоріди, викликають різке зниження вмісту 1,4-цис-ланок у полімері і вторинні реакції в полімерних ланцюгах (циклізація, изомеризацию, зшивання). В результаті виходять жорсткі, малоеластічни продукти.
З збільшенням концентрації каталізатора помітно зростає швидкість полімеризації, але зменшується молекулярна маса утворюється полімеру (Рис.2). br/>
Рис. 1. Вплив складу каталітичного комплексу на ступінь перетворення ізопрену через 30 (/) і 60 (2) хвилин полімеризації. p> Рис.2. Вплив концентрації каталітичного комплексу на швидкість полімеризації і молекулярну масу поліізопрену.
У промисловому процесі концентрація каталітичного комплексу становить 1 В± 0,5 % (Мас.) (у розрахунку на мономер). br/>
У процесі приготування каталізатора важливим виявляється порядок введення його компонентів. Якщо алюмінійорганіческіх з'єднання вводиться в розчин TiCl4, то частина тетрахлорида титану залишається Непревращенний, і при полімеризації поряд з аніонно-коордінаціонньм механізмом реалізується катионная полімеризація ізопрену. Крім того, можливі процеси цис-транс-ізомеризації, циклізації макромолекул під впливом TiCl4 Зворотній порядок введення компонентів призводить до надмірного відновленню частини титану і зниженню активності каталізатора. Тому краще проводити одночасну дозування компонентів каталізатора.
У як розчинник при приготуванні каталізатора використовують толуол або інші ароматичні вуглеводні, утворюють донорно-акцепторні комплекси з каталізатором. Це не тільки підвищує активність каталізатора, а й сприяє зниженню вмісту гелю в полімері.
Підвищенню активності каталізатора сприяє введення до його складу електронодонорних модифікуючих добавок, наприклад, амінів, ефірів, спиртів, фенолів, тіоефірів. Найбільш широко використовують в якості модифікатора дифеніловий ефір (Діфенілоксід) або його суміш з біфеніли (71:29), відому під назвою Діфіл або даутерм. Відомо також про використання двох і більше модифікуючих добавок, наприклад, Електронодонорні і ПІ-донорного типу (ненасичені сполуки). Таким чином, найбільш активні каталітичні системи є чотири-або навіть П'ятикомпонентна. Оскільки такі каталізатори більш активні, їх дозування можуть бути значно меншими, ніж для двокомпонентних систем. Так, якщо дозування двокомпонентного каталізатора становить 1,5% (мас.), то для четирьохкомпонентного вона дорівнює 0,4% (мас.).
Механізм дії модифікаторів зазвичай пов'язують з двома чинниками:
1. Добавка електронодонора сприяє перекладу тріізобутілалюмінія з менш активної димерной в мономерний форму і утворенню комплексу з електронодонором.
В
Найбільш висока каталітична активність комплексів при співвідношенні діфенілоксід: тріізобутілалюміній = 2.
2. Введення електронодонора, здатного утворювати комплекси зі
вільними d 2 sp 3 -орбиталями титану, сприяє активації каталізатора.
Крім того, підв...
