4) Перечислите основные технологические стадии производства полиамида -6. Какие конструкции заторов применяют при производстве полиамида -6?

Технологический процесс производства полиамида -6 непрерывным способом состоит из следующих стадий:

Подготовка сырья;

Полимеризация -капролактама;

Охлаждение;

Измельчение;

Промывка;

Сушка полимера.

Конструкция колонны для непрерывной полимеризации -капролактама может быть различной:

В виде вертикальной трубы;

U-образной;

Г- образной.

5) Описать технологический процесс производства па-66. Какие отличительные особенности имеет данный процесс? в чем сложность создания не прерывного производства па-66?

Процесс получения полиамида -6,6 подчиняется закономерностям гидролитической полимеризации.

Рисунок 1 - Производство полиамида-66: 1 - реактор-автоклав поликонденсации; 2 - холодильник; 3 - сборник воды; 4 - охлаждающая ванна; 5 - направляющие валки; 6 - тянущие валки; 7 - резательный станок; 8 - вакуум-гребковая сушилка обогрева высокотемпературным теплоносителем (динилом или паром)

Поликонденсацию проводят в атмосфере чистого азота при постепенном нагревании реакционной смеси до 220 °С и давлении 1,5-1,9 МПа в течение 1-2 ч от 220 до 260 °С-1-1,5 ч, а затем снижают давление до атмосферного на 1 ч и снова повышают давление до 1,5-1,9 МПа. При снижении давления выделяющаяся в реакции вода закипает и пары ее перемешивают расплав полимера. Остатки воды удаляют под вакуумом. Общая продолжительность процесса поликонденсации составляет 6-8 ч. Контроль процесса ведут по количеству выделившейся воды, пары которой конденсируются в холодильнике 2, а конденсат стекает в мерник 3.

По окончании реакции подвижный расплав полиамида с помощью сжатого азота через обогреваемую фильеру продавливается в ванну 4 с проточной водой. После охлаждения жгуты или ленты полиамида через направляющие валки 5 и тянущие валки 6 поступают на измельчение в резательный станок 7. Гранулы полиамида сушатся в вакуумной барабанной сушилке 8 и после сушки поступают на упаковку.

Реакция протекает практически до конца и по достижении равновесия образуется полимер, содержащий менее 1% мономеров и низкомолекулярных соединений. Таким образом, в этом случае исключается длительный и трудоемкий процесс отмывки полимера от низкомолекулярных продуктов.

При температуре реакции полиамид 6,6 частично разлагается, что затрудняет создание непрерывного процесса его производства.

6) Какими способами можно проводить модификацию полиамидов, какими специфическими свойствами обладают модифицированные полиамиды?

Одним из наиболее распространенных способов модификации свойств полиамидов является синтез сополимеров. Выпускается широкий ассортимент сополимеров полиамидов, сочетающих комплекс таких ценных свойств, как эластичность, износостойкость, механическая прочность, адгезионные свойства и др.

Другой важный способ модификации полиамидов – получение гидроксиметил полиамидов:

В зависимости от типа исходного полиамида и степени замещения можно получить гидроксиметил полиамиды с различными свойствами. Однако все они сохраняют характерные для полиамидов стойкость к ароматическим и хлорированным углеводородам, маслам, жирам, плесени, бактериям, высокие механические показатели и одновременно приобретают высокую адгезию ко многим материалам благодаря наличию полярных гидроксиметильных групп.

Полиамиды можно модифицировать эпоксидными олигомерами. При этом аминогруппы полиамидов взаимодействуют с глицидными группами эпоксидных олигомеров с образованием линейных или трехмерных блок-сополимеров.

7) Определите, какое количество полимеров может быть получено, если реакция проводится в 5 полимеризаторах объемом 5 м3 каждый? Коэффициент заполнения - 0,8, плотность полимера - 1090 кг/м3, плотность мономера - 926 кг/м3. В каждом аппарате проходит 5 операций в сутки. Потерями полимера на стадии полимеризации можно пренебречь.

Решение:

1. Найдём объём, в котором происходит процесс полимеризации для одного аппарата: