|
Читайте также: |
Полимеризация бутадиена под влиянием металлического натрия в жидкой среде мономера была первым промышленным методом синтеза каучука. Немного позже был разработан и внедрен в промышленность газофазный метод полимеризации бутадиена. Газофазная полимеризация имела ряд преимуществ по сравнению с полимеризацией в среде жидкого мономера (жидкофазная полимеризация): щелочной металл использовался в виде катализаторной пасты, что увеличивало его поверхность. Получаемый полимер получался более однородным по качеству, производство каучука упростилось и стало более безопасным, также появилась возможность частичной механизации.
В качестве основного компонента катализаторной пасты использовались щелочные металлы: натрий, калий и литий. Наибольшее распространение получил натриевый катализатор, но получаемый каучук характеризовался недостаточной морозостойкостью и эластичностью. В присутствии лития каучук получался с меньшим содержанием 1,2-звеньев в составе полибутадиена, каучук имел лучшую морозостойкость и эластичность. При полимеризации на щелочных металлах получались полимеры с высоким молекулярным весом. Из-за возможных неоднородностей катализатора и местных перегревов реакционной массы иногда наблюдалось образование «хрящей» - твердых трехмерных образований, резко ухудшающих качество каучука. Газофазная полимеризация применялась в 30-е годы, но после введения эмульсионной полимеризации, ее популярность резко снизилась. Сегодня газофазная полимеризация сохранилась на единичных заводах, но объем производства каучука по данной технологии очень незначителен.
Общим недостатком жидкофазного и газофазного способа полимеризации считается периодичность и невысокое качество каучука по ряду технических показателей.
Полимеризация дивинила из газовой фазы в настоящее время осуществляется только на Казанском заводе СК. Получаемый при этом полимер обладает высокой полидисперсностью (широким молекулярно-массовым распределением), отличными технологическими свойствами, позволяющими внедрять большое количество различных наполнителей (до 500%, например, при изготовлении резиновых смесей для викельных колец), сравнительно низкой себестоимостью, экологической чистотой процесса полимеризации и простотой технологического оформления процесса его получения. В свое время целенаправленно потерялись сотни потребителей каучука СКБ, когда был взят курс на свертывание этого производства, как морально устаревшего. Однако теперь ясно, что газофазный процесс полимеризации дивинила имеет право на жизнь. В связи с этим проводиться широкие исследования по модификации каучука.
После прекращения производства бутадиена-1,3 из этилового спирта на Казанском заводе СК, а затем и на Ярославском заводе СК встала задача освоить использование для синтеза СКБ высококонцентрированного дивинила. В связи с этим предстояло разработать заново технологический процесс получения каучука. С этой целью была организована творческая группа специалистов ВНИИСК, «Главкаучука» и завода СК, которая в течение нескольких месяцев в основном отработала технологию полимеризации дивинила. При этом решались такие вопросы, как установление концентрационных пределов бутадиена, регулирование молекулярной массы полибутадиена и соответственно его пластических свойств, корректировка состава катализаторной пасты и режимов полимеризации, разработка требований к бутиленовой фракции и др.
С самого начала было очевидно, что высококонцентрированный дивинил не может быть использован для синтеза полибутадиена из-за его высокой активности и в связи с этим не возможностью отвода тепла, выделяющегося в процессе реакции полимеризации, что приводит к образованию термополимера. Опытным путем было установлено, что концентрация дивинила не должна превышать 91%масс. В качестве разбавителя были использованы бутилены нормального и изо-строения. Как было установлено позднее, для этих целей могут быть использованы бутиленовые фракции с концентрацией суммы бутиленов от 50 и выше процентов. При формировании шихты необходим учет, как концентрации бутиленов, так и содержания в них микропримесей. Природа микропримесей и их содержание в шихте могут существенно влиять на скорость процесса полимеризации и качество образующегося полимера (Табл.1).
Таблица 1.
Дата добавления: 2015-12-08; просмотров: 123 | Нарушение авторских прав