- •Министерство образования и науки республики казахстан Атырауский институт нефти и газа
- •1. Глоссарий
- •2 Конспект лекционных занятий модуль 1. Введение Лекция 1. Технологическое оформление производств основного органического и нефтехимического синтеза
- •Особенности технологии основного органического и нефтехимического синтеза
- •Структура производства и отрасли
- •Вопросы для самопроверки:
- •Модуль 2. Основные направления и научные основы подготовки нефтей к переработке
- •Элементарный и фракционный состав нефти
- •Групповой химический состав нефтей
- •Основные физические свойства нефтей и нефтяных фракций
- •Вопросы для самопроверки:
- •Обессоливание и обезвоживание нефтей. Технологические схемы и режимы электрообессоливания и обезвоживания нефтей.
- •Вопросы для самопроверки:
- •Модуль 3. Основные методы разделения и первичной переработки нефтяного углеводородного сырья
- •Типы промышленных установок
- •Блок атмосферной перегонки нефти установки элоу-авт-6
- •Блок вакуумной перегонки мазута установки элоу-авт-6
- •Вопросы для самопроверки:
- •Модуль 4. Пластические массы на основе полимеров
- •Получение полиэтилена высокой плотности в растворе при низком давлении
- •Свойства и применение полиэтилена
- •Вопросы для самопроверки:
- •Окончательная обработка полиолефинов
- •Свойства и применение полипропилена
- •Вопросы для самопроверки:
- •Получение полиизобутилена
- •Свойства и применение полиизобутилена
- •Вопросы для самопроверки:
- •Производство полистирола и ударопрочного полистирола в массе
- •Производство полистирола и сополимеров стирола в суспензии
- •Производство полистирола для вспенивания блочно-суспензионным методом
- •Производство ударопрочного полистирола блочно-суспензионным методом
- •Производство полистирола в эмульсии
- •Производство абс-сополимеров в эмульсии
- •Свойства и применение полистирола
- •Свойства и применение сополимеров стирола
- •Вопросы для самопроверки:
- •Получение пенополистирола прессовым и беспрессовым методом
- •Свойства и применение пенополистирола
- •Вопросы для самопроверки:
- •Проивзодство поливинилхлорида полимеризацией винилхлорида в массе
- •Производство поливинилхлорида в суспензии
- •Производство поливинилхлорида в эмульсии
- •Производство жесткого и мелкого поливинилхлорида. Винипласт и пластикат
- •Производство пенополивинилхлорида
- •Свойства и применение поливинилхлорида и пенополивинилхлорида
- •Вопросы для самопроверки:
- •Производство политетрафторэтилена (фтороплатста-4) в суспензии и в эмульсии. Полимеризация тетрафторэтилена
- •Переработка и применение политетрафторэтилена
- •Вопросы для самопроверки:
- •Полимеризация акриловых кислот. Производство листового полиметилметакрилата в массе
- •Производство полиметилметакрилата в суспензии
- •Свойства и применение полиметилметакрилатаи сополимеров метилметакрилата
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №13. Технология производства, свойства и применение фенолоальдегидных полимеров
- •Особенности взаимодействия фенолов с альдегидами. Строение и отверждение фенолоальдегидных смол. Механизм образования олигомеров
- •Производство новолачных олигомеров
- •Производство резольных олигомеров периодическим методом
- •Производство пресс-порошков непрерывным методом
- •Свойства и применение фенолоальдегидных смол
- •Свойства и применение пресс-порошков
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция №14. Технология производства, свойства и применение эпоксидных полимеров
- •Особенности получения и отверждения эпоксидных смол
- •Производство эпоксидиановых смол
- •Производство, свойства и применение циклоалифатических эпоксидных смол
- •Свойства и применение эпоксидиановых смол
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лекция 15. Основные процессы переработки: литье и прессование
- •Формование
- •Прессование
- •Прямое (компрессионное) прессование
- •Литье под давлением
- •Цикл литья под давлением
- •Влияние температуры материального цилиндра
- •Влияние давления впрыска
- •Основные процессы переработки: экструзия и каландрование
- •Каландрование
- •Определение фракционного состава в аппарате арн-2 (гост 11011-85)
- •Лабораторная работа №2 Тема: Вакуумная перегонка нефти на аппарате арн-2
- •Определение фракционного состава по методу ГрозНии
- •Вопросы для самопроверки:
- •Лаборторная работа № 3 Тема: Формование волокон и пленок
- •Лабораторная работа 4 Тема: Переработка термопластов литьем под давлением
- •Лабораторная работа 5 Тема: Экструзия термопластов
- •Лабораторная работа 6 Тема: Резина, стойкая к действию минеральных масел
- •Лаборторная работа 7 Тема: Феноло-формальдегидная смола новолачного типа
- •4 Самостоятельная работа студентов с преподавателем (срсп)
- •5 Самостоятельная работа студентов (срс)
- •6 Экзаменационные вопросы
- •Технические средства обучения
- •8 Список рекомендуемой литературы Основная литература
- •Дополнительная:
Лаборторная работа 7 Тема: Феноло-формальдегидная смола новолачного типа
На рис. 16 показан лабораторный прибор для проведения поликонденсации и полиэтерификации. Прибор состоит из двух-или трехторлой колбы емкостью 500—750 мл (диаметр среднего горла 40 мм и бокового 26 мм) и холодильника. Холодильник состоит из двух частей —
внутренней конденсационной трубки и охлаждающей рубашки. Конденсационная трубка припаяна лод углом к трубке, вставляемой в
Рисунок 16 Универсальный прибор для конденсации и полиэтерификации
пробку. Это дает возможность применять холодильник как обратный или как прямой в зависимости от того, каким концом (1 или 2, см. рис. 1) трубка вставлена в пробку колбы. Охлаждающая рубашка укрепляется на трубке с помощью двух резиновых уплотнительных колец. В качестве приемника применяют колбу Бунзена емкостью 500 мл и в качестве бани — эмалированную чашку диаметром 18 см.
В один из боковых тубусов помещают термометр, в другой — трубку для подвода инертного газа, чаще всего азота или двуокиси углерода, для предохранения содержимого колбы от окисления воздухом. При разгонке при пониженном давлении трубку заменяют капилляром.
Если реакцию проводят при температуре, не превышающей; 200°С, то применяют корковые или резиновые пробки. Пробки из мягкого поливинилхлорида при температуре выше 100°С размягчаются И деформируются, а выделяющийся пластификатор загрязняет продукты реакции. Не рекомендуется также применять приборы на шлифах. При попадании даже небольших количеств полимера на поверхность шлифов их становится невозможно открыть. Такие приборы применяют в исключительных случаях, когда требуется особая чистота препаратов. Сразу же после окончания работы прибор следует разобрать и тщательно вымыть соответствующим растворителем.
В круглодонную колбу емкостью 500 мл, снабженную обратным холодильником и термометром, загружают 94 г (1 моль) фенола, нагревают колбу до 40—50°С, чтобы расплавить фенол, и добавляют 85 мл (0,85 моль) 30%-ного формалина. После перемешивания содержимого колбы добавляют 5 мл (0,005 моль) 1 н. соляной кислоты. Затем смесь в течение 10—15 мин нагревают с обратным холодильником до 80 °С. Через 10—20 мин после достижения температуры кипения смесь мутнеет и затем расслаивается. С момента помутнения ее дополнительно нагревают при слабом кипении еще в
течение 30 мин. После этого смесь оставляют на 30 мин, затем сливают верхний водный слой и отгоняют из смолы воду под вакуумом (около 100 мм рт. ст.). При отгонке воды температура смолы не должна опускаться ниже 50°С. На последней стадии отгонки, когда в холодильнике уже не наблюдается конденсации дистиллята, температуру повышают до 100 °С. По окончании отгонки горячую смолу выливают на жестяной противень или в фарфоровую чашку.
Выход смолы составляет 100—105 г.
Полученный новолак представляет собой твердый прозрачный материал от светло-желтого до красного цвета. Это термопластичная смола с молекулярным весом 300—600, нерастворимая в воде, легко растворимая в спиртах, ацетоне и щелочах.
Температура размягчения по Кремеру—Сарнову равна 60— 80 °С, время отверждения уротропином составляет 1—2 мин.
Измерение температуры размягчения по методу Кремера—Сарнова
В соответствии с методом Кремера—Сарнова за температуру размягчения принимается температура, при которой 5 г ртути проходят через слой размягченной смолы, находящейся в стеклянной трубочке стандартного размера. Прибор Кремера—Сарнова (рис. 17) состоит из двух стеклянных
Рисунок 17 Прибор Кремера—Сарнова
стаканов; внутренний стакан имеет высоту 100 мм и диаметр 40 мм, наружный — высоту 150 мм, и диаметр 68 мм. Во внутреннем стакане с помощью металлической крышки и пробки закрепляют термометр и четыре стеклянных трубки длиной 100 мм и внутренним диаметром 6 мм. Расплавленную смолу заливают в четыре стеклянные трубочки (отшлифован
ные с двух сторон) высотой 5 мм и внутренним диаметром 6 мм. Смолу наливают с небольшим избытком, который затем срезают нагретым ножом.
Подготовленные таким образом трубочки со смолой прикрепляют с помощью резинового шланга к трубкам, в которые заливают по 5 г. ртути. Наружный стакан наполняют глицерином, внутренний — водой; обогрев производят так, чтобы во внутреннем стакане температура увеличивалась со скоростью, не превышающей 1—2 °С в минуту.
За температуру размягчения принимают среднюю (по крайней мере из двух измерений) температуру, при которой ртуть под действием собственной тяжести проходит через слой размягченной смолы и выливается на дно стакана. Разница между двумя определениями не должна превышать 4 °С.
Определение времени отверждения смолы
Навеску 2,0 г смолы смешивают в ступке с 0,2 г уротропина. На металлическую плитку с отверстием для термометра, нагретую до 150 °С, высыпают 1,0 г смеси и с помощью плоской металлической лопатки распределяют ее как можно более равномерно на площадке 45X45 мм. Период от момента помещения смолы на плитку до момента, когда смола перестанет тянуться в виде нитей и приклеиваться к лопатке, считают временем отверждения.
Примечания. 1. Соблюдение правильного молярного соотношения фенола и формальдегида имеет большое значение и для протекания процесса конденсации и для свойств полученного продукта. Поэтому необходимо точно «определить содержание формальдегида в формалине (см. стр. 372).
2. Конденсация фенола с формальдегидом является экзотермической реакцией и количество выделившегося тепла должно быть достаточно для того, чтобы довести содержимое колбы до кипения. Если температура понизится, необходимо довести раствор до кипения осторожным нагреванием.
