97. Производство поливинилхлоридных волокон(ПВХВ)
К этим волокнам, относятся волокна полученные из полимеров и сополимеров ВХ. Они представляют интерес благодаря комплексу ценных св-в, высокой хемостойкости, низкой теплопроводности, доступности сырья и его дешевизне.
Исходным сырьем для пр-ва ВХ-да явл-ся этилен и ацетилен.
1) Из этилена ВХ-д пол-т в 2 стадии:
1 и 2-я сначала этилен взаимодействует с хлором и обр-ся дихлорэтан, кот. подвергается дегидрохлорированию путем обработки спиртовым р-ром щелочи при Т=500С, или подвергается гидролизу при Т=400-5000С над активированным углем, пемзой и др. пористыми материалами. Но при 2-ом методе протекают побочные р-ции, приводящие к образованию продуктов загрязняющих ВХ.
2) Из ацетилена ВХ пол-т взаимодействием ацетилена с хлористым водородом в жидкой или паровой фазе, чаще всего в паровой фазе при Т=120-1800С над катализатором (активир. углем), кот. пропитан р-ром сулемы. Полученный этим методом ВХ-д менее загрязнен, конечный продукт содержит до 99,9% ВХ-да.
Но наиболее перспективным и экономичным методом синтеза ВХ-да явл-ся метод прямого хлорирования этилена, для этой цели применяется смесь этилена и хлора взятых 5:1, температура р-ции 400-5000С, в это методе отпадает необходимость дегидрохлорирования дихлорэтана, а этилен дешевле, чем ацетилен.
ПВХ достаточно высокой молекулярной массы, кот. обеспечивает получение прочных волокон, не образует концентрированных р-ров в ацетоне, в сложных и простых эфиров и др. органических в-вах, кот. обычно используются в качестве р-лей, поэтому получение ПВХВ-на не получил промышленной реализации.
ПВХВ-но формуется сухим способом из р-ров ПВХ в смеси ацетона и сероуглерода при соотношении 1:1, можно использовать смесь ацетона и бензола 1:1. Полимеризацию ВХ-да можно проводить в р-ре лаковым методом. ПВХ, кот используется для формования волокна имеет сравнительно высокую молекулярную массу 60-150 тыс. единиц, что соответствуе степени полимеризации от 2000-2500. В зависимости от применяемого метода формования волокна для получения прядильных р-ров исп-ся р-ции 2-х типов:
1-Смесь ацетона и сероуглерода, при сухом способе. 2-смесь ацетона и тетрагидрофурана при мокром способе.
105. Получение регенерата
Регенерация резины – это технологический процесс превращения изношенных изделий и других отходов резинотехнических изделий в регенерат. Регенерат – продукт, у которого преобладают пластичные свойства. Он обладает хорошей смешиваемостью с каучуком и др. ингредиентами и могут подвергаться повторной вулканизации. Применение регенерата позволяет экономить каучук, технический углерод, смякчитель. Количество регенерата, вводимое в резиновую смесь, определяется требованиями к качеству изделий. Чем выше требования, тем ниже должно содержаться регенерата.
Основной процесс регенерации является максимальное разрушение трехмерной сетки вулканизата. Этот процесс называется девулканизация. Затем происходит частичное разрушение адсорбционных связей между каучуком и техническим углеродом. В результате происходит превращение эластичной резины в пластичной продукт, который способен к повторной переработке. Девулканизация проводиться под действием механических сил, температуры, кислорода, в присутствии добавок. Добавки: мякчители, активаторы, модификаторы, эмульгаторы.
В качестве мякчителей – продукты переработки нефти, угля, сланцев.
Мякчители применяются для обеспечения равномерного распределения активаторов регенерации в резине. Активаторы позволяют сократить продолжительность и температуру процесса, а также они улучшают свойства конечного продукта. В качестве активаторов больше всего применяются серосодержащие органические соединения. Это алифатические или ароматические меркоптаны и их производные. В качестве модификаторов применяются малииновые, ангидридные, лимонные кислоты, а также полистиролов, поливинилхлорид, полиметилметокрилат.
Модификаторы придают регенерату и резине на его основе прочность, маслобензостойкость.
Эмульгаторы применяются для стабилизации водных дисперсий, измельченных резиновых отходов. Регенерат состоит из гель-фракции, нерастворимой в органических растворителях, и растворимой части. Содержание гель-фракции больше, чем в исходной резине, т. к. применяются низкомолекулярные агенты регенерации( мякчители, активаторы, модификаторы)
Регенерат отличается по своей структуре от резины. Это связано с тем, что большая часть какого-либо вещества регенерата сохраняет остатки неразрушенной вулканизационной сетки. А другая часть свободна от поперечных связей, отличается от исходного каучука структурой млекулярных цепей. Отличие регенерата от исходной резины по составу связано с тем, что к резине при регенерации добавляются дополнительные вещества( мякчители, активаторы, модификаторы)
Введение регенерата улучшает технологические свойства резиновых смесей, улучшают перерабатываемость.
Свойства регенерата
При длительном хранении регенерата, его жесткость и эластчное восстановление может повышаться, но при пластикации они восстанавливаются. Физ.-мех. Свойства композиции, содержащих резину и регенерат зависит от способа смешения. Более однородные смеси получаются при двустадийном смешении. Вначале готовую жесткую каучукосажевую маточную смесь(полуфабрикат), а затем в нее вводим регенерат и др. ингредиенты. Эти композиции характеризуются высокими физ.-мех. свойствами. Использование регенерата позволяет повысить каркастность( способность сохранять форму) резин. Заготовок. Резиновые смеси, содержащие регенерат, обладают хорошей текучестью и легко формуются. Введение регенерата повышает скорость вулканизации, повышается жесткость смесей, твердость, температура и атмосферостойкость, но снижаются эластичность, прочность при растяжении, износостойкость, динамическая выносливость. Качество полученного регенерата зависит от исходного сырья и способа производства.
Применение регенерата
Применяется при производстве автомобильных шин, формовых и неформовых резинотехнических изделий. Делают некоторые неответственные изделия. Есть изделия, которые могут быть изготовлены из регенерата без добавления каучука. Процесс регенерации вкл. след технологические стадии:
-подготовка сырья; - освобождение от металлов и текстильного волокна; - девулканизация;
-механическая обработка.
