2.1 Колорометрический
Определение массовой доли золы и ее водорастворимой части – ГОСТ 19816.4-91 без обработки золы водой.
Результаты определения массовой доли золы округляют до второго десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемыми для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает 0,03%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых определений, округленное до первого десятичного знака.
Определение массовой доли меди, железа и титана.
Оборудование и реактивы:
фотоэлектроколорометр;
весы лабораторные, 2-го класса по ГОСТ 24104-88 с наибольшим пределом взвешивания 200г;
печь муфельная в комплекте с термопарой градуировки «ХА» и электронным потенциометром типа К.СП-4 по ГОСТ 7164—78. Предел измерения от 0 до 800 "С. Допускается использование средств измерений другого типа с аналогичными метрологическими характеристиками;
плитка электрическая по ГОСТ 14919—83 или песчаная баня;
тигли или чашки платиновые вместимостью 40—100 см3 по ГОСТ 6563—75;
цилиндры мерные 1—25, 50 по ГОСТ 1770—74;
стакан Н—2—250 ТХС по ГОСТ 25336-82;
воронка ВФ—1—56 ХС или ВФ—1—75 ХС по ГОСТ 25336-82;
воронка ВД—2—250 29/32 ХС по ГОСТ 25336—82;
колбы мерные 2—25, 100, 500, 1000 по ГОСТ 1770—74;
пипетки 1—2—1 и 2-2—5, 10, 20, 25, 50 по ГОСТ 29169—91;
бюретки 1—1—2—25—0,1 по ГОСТ 29251—91;
пипетки 1—2—1—5 и 1—2—I—10 по ГОСТ 29227—91;
калий сернокислый кислый (бисульфат) по ГОСТ 4223—75, ч.д.а.
или пиросульфат калия по ГОСТ 7172—76;
кислота серная по ГОСТ 4204—77, х.ч. или ч.д,а., концентрированная и растворы с концентрацией эквивалента с(1/2 H2S04)=0,001, 0,01 и 3 моль/дм3;
аммиак водный по ГОСТ 3760—79, ч.д.а., концентрированный, растворы с массовой долей 1 и 10%;
|
|
натрия диэтилдитиокарбамат по ГОСТ 8864—71, ч.д.а., раствор с массовой долей 0,1%;
кислота азотная по ГОСТ 4461—77, х.ч. или ч.д.а., концентрированная;
кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478—78, ч.д.а., раствор с массовой долей 25%;
растворы, содержащие Си, Fe 3+, Ti готовят по ГОСТ 4212—76.
Для приготовления стандартного раствора титана допускается использовать двуокись титана;
хлороформ технический, высший сорт по ГОСТ 20015—74 или четыреххлористый углерод по ГОСТ 20288—74, х.ч.;
перекись водорода (пергидроль) по ГОСТ 10929—76, х.ч. раствор с массовой долей 3%;
вода дистиллированная по ГОСТ 6709—72;
аммоний сернокислый по ГОСТ 3769—78;
двуокись титана;
индикаторная бумага «конго красный»;
фильтры обезволенные «белая лента».
Подготовка к испытанию:
Приготовление стандартного раствора меди. Пипеткой отбирают 10 см3 раствора, содержащего Си, переносят его в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и разбавляют до метки раствором серной кислоты с (1/2 Н2S04)=0,001 моль/дм3. 1 см3 этого раствора должен содержать 0,00001 г меди.
Приготовление стандартного раствора железа. Пипеткой отбирают 25 см3 раствора, содержащего Fe3+, переносят его в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и разбавляют до метки раствором серной кислоты с(1/2 H2S04)= 0,001 моль/дм3. 1 см3 этого раствора должен содержать 0,00005 г железа.
Приготовление стандартного раствора титана.
Способ 1. Приготовление стандартного раствора титана по ГОСТ 4212—76: 1 см3 стандартного раствора титана должен содержать 0,0001 г титана.
Способ 2. Приготовление стандартного раствора титана из двуокиси титана: смесь 0,1 г двуокиси титана, 5—6 г сернокислого аммония и 15—20 см3 концентрированной серной кислоты нагревают в стакане на плитке до растворения, охлаждают, переводят в мерную колбу вместимостью 100 см3, содержащую от 50 до 60 см3 дистиллированной воды и доливают до метки дистиллированной водой. 1 см3 такого раствора содержит 0,0006 г титана.
|
|
Определение массовой доли меди:
В делительную воронку с фильтратом наливают 5 см3 раствора диэтилдитиокарбамата натрия с массовой долей 0,1%, воронку закрывают стеклянной пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин.
После этого в воронку наливают 15 см3 хлороформа или четыреххлористого углерода и экстрагируют окрашенный комплекс, встряхивая воронку в течение 4 мин. После разделения слоев нижний слой сливают р мерную колбу вместимостью 25 см3, следя за тем, чтобы носик воронки был сухим.
В делительную воронку снова наливают 10 см3 хлороформа или четыреххлористого углерода и повторяют экстрагирование, встряхивая воронку в течение 2 мин. Нижний слой сливают в ту же мерную колбу и недостающий до метки объем дополняют хлороформом или четыреххлористым углеродом.
Полученный экстракт перемешивают и через 5 мин колориметрируют.
Определение массовой доли железа:
Фильтр с осадком гидроокисей металлов помещают в стакан вместимостью 200 см3, в котором производилось осаждение аммиаком приливают 50 см3 раствора серной кислоты с(1/2 H2SO4м)=3 моль/дм3 и нагревают содержимое стакана до полного растворения осадка.
Горячий раствор отфильтровывают в мерную колбу вместимостью 100 см3, промывая фильтр дистиллированной водой. Когда температура содержимого колбы достигнет 20°С, его объем доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.
|
|
50 см3 полученного раствора переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 см3, бросают в нес кусочек бумаги «конго красный» ', и добавляют из бюретки медленно небольшими порциями, а к концу по каплям раствор аммиака с массовой долей 10% до сине-сиреневой окраски индикаторной бумаги. Затем наливают 5 см3 раствора сульфосалициловой кислоты с массовой долей 25% и 10 см3 раствора аммиака с массовой долей 10%, доводят объем водой до метки и перемешивают. Через 5 мин раствор колориметрируют.
Определение массовой доли титана:
В оставшиеся 50 см3 сернокислого раствора добавляют 5 см3 раствора перекиси водорода, доводят объем водой до метки, перемешивают и колориметрируют.
Обработка результатов:
Массовую долю меди (X) в процентах вычисляют по формуле:
где
т1 — масса меди, найденная по градуировочному графику по разности показаний прибора при колориметрировании исследуемого раствора и контрольного опыта, г;
т — масса навески каучука, г.
Вычисляют до пятого десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемыми (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытаний, если расхождение между ними не превышает 0.00004%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых результатов определений, округленное до четвертого десятичного знака.
Массовую долю железа (Х1) в процентах вычисляют по формуле:
, где
т2 — масса железа, найденная по градуировочному графику по разности показаний прибора при колориметрировании исследуемого раствора и контрольного опыта, г;
2 — коэффициент разбавления.
Вычисляют до четвертого десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемыми (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает в зависимости от уровня показателя качества следующих значений:
уровень, % расхождение, %
до 0,0020 0,0005
от 0,0021 до 0,0030 0,0006
от 0,0031 до 0,0050 0,0007
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых результатов определений, округленное до третьего десятичного знака.
Массовую долю титана (Х2) в процентах вычисляют по формуле:
, где
m3 — масса титана, найденная по градуировочному графику, г
2 — коэффициент разбавления.
Вычисляют до третьего десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемым (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает 0,003%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых результатов определений, округленное до второго десятичного знака.
Гравиметрический
Определение потери массы при сушке
Потерю массы при сушке определяют по ГОСТ 19338—90, при этом каучук выдерживают в сушильном шкафу (3,0±0,1) ч.
Масса отобраннойпробы должна быть (1,0±0,1) г. При определении допускается использовать тарелочки диаметром от 40 до 60 мм.
От различных упаковочных единиц партии проводят по одному определению.
Результаты округляют до второго десятичного знака.
Группу из 10 результатов определений отдельных проб считают приемлемой (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания партии, если расхождение между наибольшим и наименьшим результатами определений отдельных проб не превышает 0,40%.
За результат испытания партии каучука принимают среднее арифметическое результатов всех приемлемых определений отдельных проб, округленное до первого десятичного знака.
Потенциометрический
Определение массовой доли стеариновой кислоты потенциометрическим методом
Оборудование и реактивы:
рН-метр, милливольтметр;
весы лабораторные, 2 класса по ГОСТ 24104—88 с наибольшим пределом взвешивания 200 г;
электрод стеклянный;
электрод сравнения хлорсеребряный;
ячейка для титрования: стакан В—2—250 ТС по ГОСТ 25336—82, снабженный крышкой из органического стекла с тремя отверстиями для микробюретки и электродов;
баня песчаная;
мешалка магнитная;
колба Кн—1—250 29/32 по ГОСТ 25336—82;
бюретка 1—1—1—10—0,02 по ГОСТ 29251-91;
холодильник воздушный длиной 120 см и диаметром 1,2 см;
цилиндр мерный 1—100 по ГОСТ 1770—74;
толуол, ч.д.а., по ГОСТ 5789—78;
спирт этиловый технический по ГОСТ 17299—78 или спирт этиловый технический ректификованный по ГОСТ 18300—87;
кислота серная, х.ч, или ч.д.а., концентрированная по ГОСТ 4204¾77;
калия гидроокись, по ГОСТ 24363—80, х.ч. или ч.д.а., спиртовой раствор 0,1 моль/дм3;
калия гидроксид по ГОСТ 24363—80, х.ч. или ч.д.а., спиртовый раствор
С(КОН)=0,1 моль/дм3, приготовленный в соответствии с требованиями ГОСТ 25794.1-83 и ГОСТ 25794.3-83;
смесь спирто-толуольная — спирт: толуол==30:70 (по объему).
Подготовка к испытанию:
Хлорсеребряный электрод сравнения заполняют насыщенным раствором хлористого калия. Индикаторный стеклянный электрод перед испытанием выдерживают в течение 8 ч в спирто-толуольной смеси (30:70).
Проведение испытания:
3—5 г каучука нарезаютна кусочки размером около 0,5х0,5х0,5 см, взвешивают и помещают в колбу. Приливают 100 см3 спирто-толуольной смеси (30:70), добавляют I каплю (0,05—0,10) см3 концентрированной серной кислоты и кипятят на песчатой бане с воздушным холодильником в течение 30 мин. После охлаждения в колбу приливают 60 см3 этилового спирта, затем колбу энергично встряхивают до полного выделения полимера. Раствор сливают в ячейку для титрования. Полимер промывают еще 20 см3 этилового спирта, выливают спирт в ту же ячейку, затем погружают в нес электроды и титруют содержимое ячейки раствором гидроокиси калия при непрерывном перемешивании, добавляя по 0,2 см3 титранта.
Запись результатов титрования и вычисления представляют в виде таблицы,
| Y см3 KOH | DY см3 KOH | E, мВ | DЕ, мВ | 
|
Две точки эквивалентности, соответствующие концу титрования серной (у1) и стеариновой (У2) кислот, находят из данных этой таблицы по максимальным значениям DЕ/DY — отношения приращения потенциала индикаторного электрода к соответствующему приращению объема.
Массовую долю стеариновой кислоты (X3) в процентах вычисляют по формуле:
,где
Y2 — объем раствора гидроокиси калия, израсходованный на суммарное титрование серной и стеариновой кислот,соответствующий II максимуму значения — 
, см3;
Y1 — объем раствора гидроокиси калия, израсходованный на титрование серной кислоты, соответствующий I максимуму значения 
, см3;
Н — молярная концентрация эквивалента гидроокиси калия, моль/дм 3;
284 — молярная масса эквивалента стеариновой кислоты, г/моль;
т — масса навески каучука, г.
Результат определения, округляют до второго десятичного знака. Два результата параллельных определений считают приемлемым (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает 0,20%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых определений, округленное до первого десятичного знака.
Спектрофотометрический
Определение массовой доли актиоксидантов.
Определение массовой доли антиоксиданта ДФФД— по ГОСТ 24655-81, используя водяные или воздушные (длиной не менее 1.2 м) холодильники и лабораторные весы по ГОСТ 24104—88 2-го класса с наибольшим пределом взвешивания 200 г и 4-го класса снаибольшим пределомвзвешивания 500 г.
Результаты определений округляют до третьего десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемыми (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает 0,020%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух результатов приемлемых определений, округленное до второго десятичного знака.
Определение массовой доли антиоксидантов диафена-13 или С-789.
Аппаратура, посуда, реактивы:
Весы лабораторные 2-го класса по ГОСТ 24104—88 с наибольшим пределом измерения от 50 до 200 г или любые другие с аналогичными характеристиками;
фотоколориметр любой марки;
плитка электрическая по ГОСТ 14919—83 или баня песчаная;
колбы мерные 2-25, 250. 1000 по ГОСТ 1770-74;
воронка Бюхнера по ГОСТ 25336—82;
колба 1-250 по ГОСТ 25336—82 (склянка Бунзена);
эксикатор 1-100 по ГОСТ 25336—82;
колбы Кн-1-100-29/32 ТС или П-1-100-29/32 ТС и Кн-1-50-18 по ГОСТ 25336—82;
цилиндры мерные 1-25, 250 по ГОСТ 1770—74;
пипетки 1-2-1, 2-2-5 и 2-2-10 по ГОСТ 29169-91;
пипетка 1-1—2-5 по ГОСТ 29227—91;
холодильник с воздушным охлаждением длиной 120 см диаметром
12 мм;
медь уксуснокислая, ч. по ГОСТ 5852—79;
калий хлористый, х.ч. или ч.д.а. по ГОСТ 4234—77;
кислота соляная по ГОСТ 3118—77 раствор 1 моль/дм3;
спирт этиловый технический по ГОСТ 17299—78 или спирт этиловый технический ректификованный по ГОСТ 18300—87;
толуол, ч,д.а. по ГОСТ 5789—78;
диафен-13, очищенный С-789, стандартные растворы;
реактив окисляющий;
вода дистиллированная;
смесь спиртотолуольная 70:30 (по объему);
фильтры бумажные;
смесь охлаждающая (лед + соль).
Подготовка к испытанию:
Очистка д и а ф с н л - 13
(1,0±0,2) г диафена-13 помещают в колбу вместимостью 50 см3 и растворяют в 20 см3 этилового спирта. Раствор фильтруют через бумажный фильтр. Затем к фильтрату при перемешивании пипеткой по каплям приливают 6—8 см3 дистиллированной виды до явного помутнения раствора. Колбу с раствором помещаю г в охлаждающую смесь (лед + соль) и выдерживают 1—2 ч до выпадения кристаллов, которые затем отфильтровывают под вакуумом на воронке Бюхнера.
Кристаллы промывают два-три раза дистиллированной водой порциями по 15 см3 и вместе с фильтром. Помещают в эксикатор и сушат под вакуумом.
Приготовление стандартного раствора диафена-13 или С-789:
Растворяют (0,0250±0,0005) г антиоксиданта в этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 250 см3. Полученный раствор содержит 0.0001 г антиоксиданта в 1 см3.
Проведение испытания:
От 2 до 5 см3 экстракта диафсна-13 или 5 см3 экстракта С-789 помещают в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят окисляющим реактивом до метки и перемешивают. Оптическую плотность растворов определяют на фотоэлектроколориметре в условиях построения градуировочных графиков.
Обработка результатов:
Массовую долю диафена-13 или 0789 (X) в процентах вычисляют по формуле:
, где
m — масса диафена-13 или С-789, найденная по градуировочному графику, г;
50 — объем экстракта, см3;
m1 — масса навески каучука,г;
V — объем экстракта, взятый для испытания, см3.
Результат вычисляют с точностью до третьего десятичного знака.
Два результата параллельных определений считают приемлемыми (г доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытания, если расхождение между ними не превышает 0,010% для диафена-13 и 5% отн. к среднему значению для С-789. Расхождение между параллельными определениями для С-789 не должно превышать 30% отн. от найденного среднего значения.
За результат испытаний принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых результатов определений, округленное до второго десятичного знака.
Определение массовой доли антиоксиданта ВТС-60
Аппаратура, посуда, реактивы:
Весы лабораторные общего назначения 2-го класса по ГОСТ 24104—88 с наибольшим пределом взвешивания 200 г;
фотоэлектроколориметр любой марки;
плитка электрическая по ГОСТ 14919—83 или баня песчаная;
прибор для экстрагирования, состоящий из круглодонной колбы К-1-50-29/32 ТС по ГОСТ 25336—82 с пришлифованным обратным воздушным холодильником (длина трубки 120 см, диаметр 12—14 мм);
колбы 2-25-2, 2-50-2, 2-250-2 по ГОСТ 1770—74;
пипетки 1-2-1-5 или 1-2-1-10 по ГОСТ 29227-91;
пипетки 1-2-2 по ГОСТ 29169—91;
цилиндры 1-25, 1-100 по ГОСТ 1770—74;
спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300—72;
толуол по ГОСТ 5789—78;
кислота соляная по ГОСТ 3118—77, раствор с (НС1)=0,5 моль/дм3;
медь уксуснокислая окисная по ГОСТ 5852—79;
калий хлористый по ГОСТ 4234—77;
антиоксидант ВТС-60, по ТУ 6—14—1013—87;
вода дистиллированная.
Подготовка к испытанию:
Приготовление окисляющего реактива
(0,50±0,02) г окисной уксуснокислой меди,(4,66±0,02) г хлористого калия, 10 см3 раствора соляной кислоты и 250 см3 дистиллированной воды помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и медленно доливают до метки этиловым спиртом при сильном перемешивании. Полученный раствор должен быть прозрачным.
Приготовление спиртотолуольной смеси
Смешивают этиловый спирт и толуол в соотношении 7:3 (по объему).
Приготовление стандартного раствора антиоксиданта ВТС-60
(0,0250±0,0005) г антиоксиданта ВТС-60 взвешивают в стеклянном стаканчике, растворяют в спиртотолуольной смеси, переносят количественно в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки спиртотолуольной смесью, перемешивают. Полученный раствор содержит 0,0001 г ВТС-60 в 1 см3.
Проведение испытания:
Приготовление спиртотолуольного экстракта каучука
(0,50±0,02) г мелко нарезанного каучука взвешивают, помещают в колбу для экстрагирования, приливают 15 см3 спиртотолуольной смеси, присоединяют к обратному воздушному холодильнику и кипятят на песчаной бане в течение 30мин. считая от момента закипания.
Затем прибор для экстрагирования снимают, охлаждают, колбу отсоединяют от холодильника и экстракт сливают в мерную колбу вместимостью 50 см3. Экстрагирование пробы каучука проводят еще дважды, прибавляя каждый раз по 15 см3 спиртотолуольной смеси.
Продолжительность каждого последующего экстрагирования 15 мин. Поели третьего экстрагирования пробы каучука в экстракционной колбе промывают 5 см3 спиртотолуольной смесью, которые также объедини ют с экстрактами. Содержимое колбы доводят до метки епиртотолуольной смесью и перемешивают.
Определение массы антиоксиданта ВТС-60 в спиртотолуольном экстракте каучука:
В мерную колбу вместимостью25 см3 помещают пипеткой 2—5 см3 спиртотолуольного экстракта каучука. Содержимое колбы доводят до метки окисляющим реактивом и перемешивают. В рабочую кювету помещают смесь экстракта с окисляющим реактивом, в кювету сравнения — дистиллированную воду. Оптическую плотность измеряют на фотоэлсктроколориметре.
По градуировочному графику находят массу антиоксиданта ВТС-60, соответствующую показанию оптическую плотность и выраженную в граммах в 25 см3 колориметрируемого раствора.
Обработка результатов:
Массовую долю антиоксиданта ВТС-60 {X) в процентах вычисляют по формуле:
, где
m — масса антиоксиданта ВТС-60, найденная по градуировочному гра фику, г;
m1 — масса навески каучука, г;
50 — объем экстракта, см 3;
V — объем экстракта, взятый для испытания, см.
Результат определения округляют до третьего десятичного знака. Два результата определения считают приемлемыми (с доверительной вероятностью 0,95) для вычисления результата испытаний, если расхождение между ними не превышает 0,014%.
За результат испытания принимают среднее арифметическое значение двух приемлемых результатов определений, округленное до второго десятичного знака.
Примечание. Стандартный раствор ВТС-60 и спиртотолуольный экстракт каучука имеют окраску, которая усиливается при длительном хранении. Оптическую плотность растворов, содержащих антиоксидант ВТС-60, определяют в день приготовления
Применение СКИ
Изопреновые каучуки, являющиеся каучуками общего назначения, применяются вместо натурального как самостоятельно, так и в сочетании с другими эласомерами при иготовлении практически всех резиновых изделий: шин, разнообразных резинотехничкских изделий (транспортерные ленты, рукава, формовые детали и др.), резиновой обуви. Изопреновые каучуки, содержащие неокрашивающие и нетоксичные стабализаторы (СКИ-3НП), применяют для изготовления медицинских изделий, резин, контактирующих с пищевымипродуктами, и изделий широкого потребления (игрушки, мячи и т.д.). Изопреновые каучуки СКИ-3Д используют в кабельной промышленности для изготовления электроизоляционных резин, каучук СКИ-3В предназначен для вакуумной техники. На основе СКИ-3 получают изопреновый латекс и эбониты.
Кроме каучуков, содержащих преимущественно 1,4- цис -звенья, в нашей стране и за рубежом производится 1,4- транс -полиизопрен. Его синтез осуществляется также полимеризацией изопрена в растворителе на катализаторах Циглера-Натта. В качестве переходного металла в состав таких катализаторов чаще всего используется ванадий.
Отечественный транс -полиизопрен выпускается под торговой маркой СГ, его зарубежным аналогом является канадий полимер, полисар-Х-414, а природными аналогами – гуттаперча и балата. В отличие от природных полимеров, синтетические имеют более высокую молекулярную массу и требует пластикации, они содержат определенное количество гелия. Основное назначение 1,4- транс -полиизопрена- использование в качестве термопластичного материала в ортопедии и восстановительной хирургии (отечественный материал поливик), а также в качестве клеев для различных материалов.
Основными потребителями каучука являются шинная промышленность и производство различных резинотехнических изделий. Ассортимент выпускаемых в нашей стране резиновых изделий превышает 100 тыс. наименований. Для комплектации одного современного автомобиля в среднем необходимо 300-500 резиновых изделий (автомашина КамАЗ имеет 800 комплектующих резиновых изделий). Один самолет содержит 10-2 тыс., а морское судно - до 30 тыс. резиновых изделий. Для автомобиля средней грузоподъемности около 30 % от себестоимости составляет удельная стоимость шин, а за время работы машины комплект шин меняется 5-6 раз. Отсюда становится понятным, какое внимание сегодня следует уделять повышению качества и работоспособности резиновых изделий.
Мировые мощности по производству изопренового каучука достигли 1,3 млн. т/год.
Заключение
Процесс получения каучука обычно складывается из нескольких основных стадий: 1) приготовление катализатора (или компонентов каталитического комплекса); 2) полимеризация; 3) дезактивация катализатора и отмывка раствора полимера от продуктов дезактивации катализатора; 4) отгонка мономера и растворителей (дегазация) и выделение каучука; 5) регенерация возвратных продуктов и очистка сточных вод.
Наиболее распространенной каталитической системой при получении 1,4-цис-изопренового каучука является титановая, состоящая из β-TiCI3 и алюминийорганического соединения. В нашей стране каучук, получаемый на таких катализаторах, имеет марку СКИ-3.
Полимеризация изопрена может осуществляться в различных алифатических и ароматических углеводородах, хорошо растворяющих образующийся каучук. Скорость полимеризации в большинстве случаев симбатна скорости растворения полимера в растворителе. При недостаточно высокой скорости растворения полимер обволакивает активные центры катализатора, что приводит к замедлению полимеризации в тем большей степени, чем медленнее растворяется полимер. Наиболее высока скорость полимеризации при использовании бензола и изопентана, в промышленности нашел применение только изопентан.
Каучук, содержащий остатки катализатора, более подвержен термоокислительной деструкции, чем полимер, освобожденный от них. Поэтому полимеризат после выхода из последнего полимеризатора подвергается соответствующей обработке с целью разрушения катализатора. Процессы дезактивации катализатора подразделяют на три группы:
1) процессы, в которых происходит разрушение остатков каталитического комплекса, но переходный металл не переводится в неактивную форму, и поэтому необходима отмывка полимера;
2) дезактивация катализатора за счет его перевода в неактивную форму, при этом отпадает необходимость отмывки полимера;
3) дезактивация путем разрушения каталитического комплекса и последующего связывания металлов с целью перевода их в неактивное состояние.
Полимеризат после дезактивации катализатора направляется на отмывку; при этом нецелесообразно применять значительные количества воды, так как увеличение объёма промывной воды до 80 % вместо 50 % не повышает эффективность отмывки.
Дегазация проводится по непрерывной схеме и, как правило, с использованием двух ступеней дегазации, работающих противоточно. Число ступеней может быть и большим, и с увеличением числа ступеней дегазации при одном и том же содержании остаточного растворителя расход пара уменьшается. К такому же эффекту приводит увеличение продолжительности пребывания крошки каучука в дегазаторе.
Водная дисперсия каучука после дегазатора второй ступени направляется на выделение и сушку полимера. Высушенный каучук в виде крошки с остаточной влажностью 0,5 % (масс.) горизонтальным вибротранспортером подается в зону охлаждения и с температурой 40—50 °С направляется на спиральный виброподъемник. Здесь крошка обдувается горячим воздухом для удаления влаги с наружной поверхности. Окончательно высушенная крошка горизонтальным вибротранспортером и вибропитателём подается в загрузочный бункер автоматических весов и далее в брикетировочный пресс.
Для предотвращения окисления на воздухе каучук заправлен смесью ДФФД (дифенилендиамин) или ВТС-60, или диафеном-13, или агидолом-1 (агидолом -2), или дусантоксом L.
Список использованной литературы
1. Болдырев А. П., Подвальный С. Л. Управление технологическими процессами в производстве стереорегулярного полиизопренового каучука СКИ-3. - М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1982.
2. Будтов В. П., Консетов В. В. Тепломассоперенос в полимеризационных процессах.-Л.: Химия, 1983.
3. Кирпичников П.А., Береснев В.В., Попова Л.М. Альбом технологических схем основных производств промышленности синтетического каучука. -Л.:Химия.1986.-224с.
4. Кирпичников П.А., Авереко-Антонович Л.А., Авереко-Антонович Ю.О. Химия и технология синтитичёского каучука. -Л.. Химия. 1987.-424с.
5. Рейсфельд В.О., Еркова Л.Н. Оборудование производств основного органического синтеза и синтитических каучуков. - Л.Химия., 1974.-440с.
6. Рейсфельд В.О., Шеин B.C., Ермаков В.И. Реакционная аппаратура и машины заводов основного органического синтеза и синтетического каучука.-Л.:Химия,1975.-392с.
7. З.Соколов Р.С. Химическая технология. - М.:Владос,2000.-1.2т.
8. Синтетический каучук/Под ред. И. В. Гармонова. - 2-е изд.—Л.: Химия, 1983.
9. Стереорегулярные каучуки/Под ред. У. Солтмена. Пер. с англ. 3. 3. Высоцкого. - М.: Мир,-1981.
10. Хананашвили Л. М., Андрианов К. А. Технология элементорганических мономеров и полимеров. - 2-е изд. - М.: Химия, 1983.
11. Чаушеску Е. Новые исследования в области высокомолекулярных соединений/Пер. с румынского под ред. А. Н. Праведникова. - М.: Химия, 1983.
12. Эмульсионная полимеризация и ее применение в промышленности Елисеева В. И., Иванчев С. С., Кучанов С. И., Лебедев А. В.-М.: Химия, 1976.