Введение к работе
Актуальность проблемы. Анализ многочисленных теоретических, абораторных и опытно-промышленных разработок, посвященных синте-у привитых сополимеров поликапроамида (ПСИ) позволяет рассматри-ать привитую полимеризацию как перспективное направление в облас-и промышленного производства и дальнейшего увеличения объема вы-уска модифициросанного поликапроамида (ЯКА).
Привитая полимеризация позволяет не только изменять химичес-ий состаь Болоккообразугяцего полимера, но и значительно улучшать омллекс свойств Б0ЛОКПН.
На Волжском АО "Химволокно'' совместно с Волгоградским государ-
твенным техническим университетом разработан и реализован техно-
огический процесс получения волокон из ПСП различного химического
остава и назначения. .
В ОСНОВУ ПериОДИЧЭСКОГО Процесса ПОЛучеНИЯ ХЛОПКОПОДОбНОГО БО-
окна мегЕЛон (привитой сополимер поликапроамида с шлигидрокеи -тилметакрилатсм ПОЭМА) положен метод синтеза ПСП, основанный на спользозании пероксидироЕакного кислородом воздуха ПКЛ, предва-ителььо активированного ионами двухвалентной меди.
'выпуск модифицированного волокна из ПСП, его текстильная пере-аботка пиказали принципиальную возможность и нзобходимость даль-ейшего увеличения моеяости такого производства.
Кроме того, получение ПСП с ПОЭМА приобретает все большее народ-охозяйственное значение в связи со сложившейся довольно сложной кономической обстановкой в стране, обостряющейся разрывом межхо-яйственных связей государств Содружества и, как следствие, недо-татком хлопкового сцрья.
Оді0ко увеличение моїшости существующего производства хлопкопо-обного волокна не представляется возможным из-за наличия ряда пролей, связанных, прежде всего, с низкой конверсией мономера, необ-одимостью длительного предварительного выдерживания ПКА на возду-е, недостаточной воспроизводимостью количества получаемого ПСП.
Поэтому интенсификация технологического процесса получения ПСП ПОЭМА, а именно создание экономически эффективной, экологически рогрессивной и малоотходной технологии является актуальной задачей.
Целью работы является разработка и опытно-промышленная реализа-[ия интенсифицированного технологического процесса синтеза ПСП с ЮЭМА.
На^чцая_новизна.С целью увеличения мощности производства модифицированного ПКА и получения стабильного количества привитого полимера использован метод привитой полимеризации, основанный на предварительной обработке ПКЛ инициирующей системой Си '-Н^О^ В работе иэучоны основные закономерности реакции привитой полимеризации и найдены оптимальные условия приьивки.
Дія создания экологически чистой и ресурсосберегающей технологии разработан новый способ получения привитых -сополимеров IJKA с ПОЭМА, введение в технологический процесс стадии предварительной термической обработки раствора мономера позволяет уменьшить содержание Гидроксиэтилметакрилата в исходном растворе в два раза, увеличить количество привитого полимера и многократно использовать раствор мономера без укрепления, что значительно снижает его содер шание в сточных водах и повышает конверсию гидроксизтилметакрила-та с 60 до 90%.
Изучено влияние основных параметров технологического процесса на количество привитого полимера, конверсию юнрляра и эффективность реакции привитой полимеризации.
На основании проведенных исследований гидроксиэтилметякрилага, его водного раствора и термически обработанного водного раствора методами ЯМР-спектроскопии, газо-жидхостнои хроматографии и другими методами химического анализа предложена схема реакции привитой полимеризации с предварительным прогревом расгьрра мономера.
Практич^кая_ценнэ^т^_и_р^адазаиия_р^з^льтадд^. В результате проведенных исследований, математического моделирования и оптимиза ции процесса прививки разработан интенсифицированный технологический процесс синтеза ПСП, заключающийся в активации ПКА окислительно-восстановительной системой Сиг*- Н%Dz с последующей промывкой волокна водой и обработкой предварительно прогретым раствором гидроксиэчилметакрилата. Данный мзтод отличается простотой, а глав' нэе - является высокоэффективным и не требует больших материальных затрат для его внедрения.
На Волжском АО "Химволокно" проведены опытно-промышленные работы по изготовлению привитых сопол;шеров ПКА с ПОЭМА на опытной установке получения указанных сополимеров по вышеописанной технологии. Были получены 6 опытно-промышленных партий волокна ( — 4,5 т ) со следующими свойствами: прочность при растяжении (30 * 35) сН/текс, разрывное удлинение (50*-60)$, равновесное влагопоглощэние при 65% относительной влажности воздуха (7*- 7,2). удельное объем-
Я Q
ное электрическое сопротивление(10 * 10 )ом-см при содержании привитого полимера 20 * 40 %.
Проведенные испытания показали дальнейшую целесообразность предложенного способа получения ПСП для реализаірш в промышленном маептабе на Волжском АО "Химволокно".
Апробация_работы. Основные положения работы и результаты исследований докладьшалксь на ежегодных научных конференциях ЕолГГУ (Волгоград, 1991 * 19ЭЗгг,),на республиканской межотраслевой научно-технической конференции в г.Самаре, 1992 г.
Публикации. По результата!? работы опубликовано 2 статьи, тезисы доклада на конференции, получен патент России.
2!^ї^ї^:Ш[КШі_іШЕХ!ШШіі Диссертационная работа изложена на 165 страницах машинописного текста, содержит 13 таблиц, 44 рисунка, 2 приложения. Библиография включает 101 наименование.
В соответствии с поставленной задачей в первой глаБенастоящей диссертации проведен анализ литературных данных по разработанным ранее методам синтеза ПСП, свойствам и областям использования шликеров такого типа, do второй и третьей главах изложены вопросы, изученные автором при разработке нового метода синтеза ПСП и представлены результаты исследований по комплексной оценке свойств вновь полученных полимерных материалов. Исследования,проведенные по математическому моделированию, аппаратурному оформлению и контролю процессов получения и качества ПСП описаны в четвертой главе. Пятая глава содержит описание методической части.
Диссертация завершается выводами о проделанной работе и списком библиографических ссылок.
К работе приложены копии документов с результатами опытно-про-мкллеізгой реализации нового метода синтеза ПСП.