Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Ганицев Максим Петрович

Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий
<
Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Ганицев Максим Петрович. Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий: диссертация ... кандидата технических наук: 05.23.05 / Ганицев Максим Петрович;[Место защиты: Волгоградский государственный архитектурно-строительный университет - ГУВПО, http://www.vgasu.ru/science/dissertational-councils/protections/].- Волгоград, 2014.- 113 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Литературный обзор 8

1.1 Применение отходов нефтепереработки в полимерных композициях .8

1.1.1 Состав жидких продуктов пиролиза углеводородов 10

1.1.2 Методы синтеза нефтеполимерных смол .14

1.2 Применение отходов переработки растительных масел в

композиционных материалах .27

Глава 2 Экспериментальная часть 29

2.1 Исходные вещества .29

2.1.1 Инициаторы .29

2.1.2 Жидкие продукты пиролиза 33

2.1.3 Стирол 35

2.1.4 Низкомолекулярные бутадиеновые каучуки 36

2.1.5 Пластификаторы 39

2.2 Вспомогательные соединения 44

Глава 3 Модификация полиуретановых материалов с использованием отходов нефтепереработки .49

3.1 Получение нефтеполимерной смолы 50

3.2 Получение модифицированной нефтеполимерной смолы 54

3.3 Получение сополимеров стирола с бутадиеновыми каучуками 59

Глава 4 Модификация композиционных материалов с применением отходов растительных масел 70

Глава 5 Принципиальные технологические схемы и экономические показатели 74

5.1 Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием НПС 74

5.2 Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием модифицированной нефтеполимерной смолы 79

5.3 Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием модифицированных каучуков .85

5.4 Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием МК, полученного в среде отходов растительных масел 98 Выводы .101 Список использованных источников 102

Введение к работе

Актуальность темы. Разработка составов и технологий эффективных
композиционных материалов с применением непредельных компонентов,
содержащихся в продуктах пиролиза бензина и продуктах маслопереработки,
которые позволяют улучшить физико-механические характеристики

кровельных, гидроизоляционных, напольных и покрытий спортивных
площадок, а также приводит к значительному сокращению отходов,
выбрасываемых нефте- и масло- перерабатывающими предприятиями в
окружающую среду. В жидких продуктах пиролиза углеводородов содержится
значительное количество (до 50%), таких непредельных соединений, как
стирол, дициклопентадиен, -метилстирол, инден, а в отходах

маслоперерабатывающих предприятий содержатся эфиры непредельных
высших карбоновых кислот, таких как олеиновая, линолевая, линоленовая (до
65%). В связи с этим актуальным является использование указанных отходов
нефте-, маслопереработки в сочетании с гидроксилсодержащими

бутадиеновыми и изопрен-бутадиеновыми каучуками в качестве компонентов для получения полиуретановых композиционных материалов.

Полученные полиуретановые композиционные материалы предлагается
использовать для получения напольных, кровельных и гидроизоляционных
покрытий с высокими физико-механическими и улучшенными

эксплуатационными показателями.

Цель работы. Разработка методологии создания эффективных

строительных композиционных материалов радикальной сополимеризацией непредельных компонентов в жидких продуктах пиролиза и непредельных компонентов растительных масел с бутадиеновыми низкомолекулярными гидроксилсодержащими каучуками и получения на этой основе напольных, кровельных и гидроизоляционных покрытий.

Для достижения этих целей необходимо решить следующие задачи:

исследовать возможность создания напольных, кровельных и гидроизоляционных покрытий путем радикальной сополимеризацией, инициированной пероксидами;

получить эффективные композиционные покрытия на основе гидроксилсодержащих сополимеров с полиизоцианатами;

- изучить физико-механические свойства полученных покрытий и
аспекты их практического применения.

Научная новизна. Впервые разработана методология создания
ресурсосберегающих композиционных материалов с применением отходов
нефтепереработки (жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов, в
состав которых входят такие непредельные компоненты: стирол,

дициклопентадиен, -метилстирол, инден), отходов переработки растительных масел (содержащих эфиры высших карбоновых кислот: олеиновой, линолевой и линоленовой) с бутадиеновыми, изопрен- бутадиеновыми каучуками (таких марок как ПДИ-1К, Krasol LBH 3000, Nisso PB G 3000), в среде

пластификаторов уретановых композиций (таких как, нетоксол, хлорпарафин
ХП-470, дибутилфталат). Сополимеризация была инициирована промышленно-
производимыми на территории РФ пероксидами (такими как, ,’-
диоксибензилпероксидом, трет-бутилгидропероксидом, ди-трет-
бутилпероксидом, лаурил пероксидом) и после проведена каталитическая
реакция с полиизоцианатами (катализ дибутилдилауринатом олова) для
получения эффективных композиционных материалов и изучены их физико-
механические характеристики.

Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов,
приведенных в диссертации, обеспечена: применением веществ с известными
свойствами и составом; использованием комплекса современных

высокоинформативных физико-химических методов исследования свойств
модифицированных композиционных покрытий; применением

стандартизированных методов испытаний физико-механических свойств образцов покрытий; полученные данные подтверждают известные положения и результаты других авторов; успешным внедрением разработанных композиционных материалов с использованием отходов нефте- и маслоперерабатывающей промышленности при производстве напольных и кровельных покрытий.

Практическая значимость работы. Показано, что применение

промышленных отходов нефте- и маслопереработки позволяет получить композиционные материалы обладающие улучшенными физико-механическими показателями и эти материалы рекомендованы для изготовления кровельных, гидроизоляционных, напольных и покрытий спортивных площадок.

На защиту выносятся:

- комплекс экспериментальных данных по исследованию физико-
механических и эксплуатационных свойств покрытий полученных на основе
модифицированных каучуков;

- способ получения модификаторов каучуков – нефтеполимерных смол;

- технология модификации бутадиеновых каучуков мономерами в среде
пластификаторов уретановых композиций;

- составы композиций для получения напольных, кровельных и
гидроизоляционных покрытий.

Реализация работы. По результатам работы подготовлены рекомендации и предложения по производству кровельных покрытий, которые приняты к внедрению на опытном заводе ГП «Институт химических проблем экологии АЕН РФ». Получена пробная партия композиционных составов для кровельных работ.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на 6

конференциях различного уровня: VI конференции молодых ученых по
органической химии «Современные проблемы полимерной науки» (Санкт-
Петербург, 2010); Всероссийской конференции с элементами научной школы
для молодежи «Проведение научных исследований в области синтеза, свойств и
переработки высокомолекулярных соединений, а также воздействия

физических полей на протекание химических реакций» (Казань, 2010);
Международной научно-практической конференции «Экология. Риск.

Безопасность» (Курган, 2010); XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Волгоград, 2011); XVI региональной конференции молодых исследователей Волгоградской области (Волгоград, 2012); Смотре-конкурсе научных, конструкторских и технологических работ студентов Волгоградского Государственного Технического Университета (Волгоград, 2012).

Публикации. Основные научные положения и результаты диссертации изложены в 18 научных трудах, в том числе 4 статьях в изданиях входящих в перечень ВАК РФ. Получено 8 патента на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, обсуждения результатов, экспериментальной части, выводов и списка использованной литературы. Работа изложена на 113 страницах, включает 38 таблиц, 16 рисунков. Список литературы содержит 88 источников.

Состав жидких продуктов пиролиза углеводородов

Дешевым и наиболее доступным источником сырья для производства НПС, широко применяемым, как в России, так и за рубежом, являются ЖПП различных углеводородов, получаемых при производстве этилена.

Состав и строение ЖПП, определенный различными методами (газожидкостной хроматографией, ИК-спектроскопией [1, 5]) включает ценные диеновые, алкенилароматические и другие углеводороды. В состав фракции С5 (30-70С) входят изопрен, циклопентадиен, пиперилены, тогда как во фракции С8-С9 (130-190С) содержаться стиролы, инден, винилтолуолы. В Российской Федерации и за рубежом основным сырьем для производства этилена и пропилена служат нефтезаводские газы, прямогонный бензин, этан и бензин-рафинат платформинга. ЖПП, образующиеся при производстве этилена, можно разделить на пироконденсат (пиробензин или легкая смола пиролиза) и тяжелую смолу пиролиза. Пироконденсат выкипает до 200С, а тяжелая смола свыше 200С. ЖПП также фракционируют более узко, так что во фракциях концентрируются отдельные непредельные ароматические углеводороды. Существующие и разрабатываемые процессы в промышленности предусматривают выделение из пироконденсата следующих фракций: фракции С5, бензол-толуол-ксилольной или бензол-толуольной фракции, а также фракции С9. Из тяжелой смолы пиролиза выделяют нафталиновый концентрат, алкилнафталиновую, аценафтеновую, флуореновую и антрацен-фенантреновую фракции.

В зависимости от состава сырья и технологических параметров пиролиза выходы отдельных фракций и их составы значительно колеблются. Так, при пиролизе газойля резко увеличивается выход тяжелой смолы, а в пироконденсате уменьшается содержание ароматических углеводородов с температурой кипения до 200С (таблица 1), в отличие от состава продуктов пиролиза газообразных углеводородов и бензина.

На современных этиленовых установках в легких ЖПП основной фракцией является фракция С5. Фракция C8-C9 концентрируется в более тяжелых продуктах, отбираемых непосредственно из колонны первичного фракционирования пирогаза. По современной технологии эти два потока объединяют и получают пироконденсат, выкипающий до 200С.

Углеводородная фракция C5 содержит значительное количество ценных диеновых мономеров: изопрена 20-25%, циклопентадиена 20-25%, пипериленов 10-15%. При пиролизе газообразных углеводородов С2-С4 при температуре 790-800С, времени контакта 1,5 сек. выход фракции С5 ( 70С) составляет 2,5-3,5% в расчете на сырье (плотность 650-730 кг/м3, бромное число 100-180 г Вr2/100 г, содержание диенов 35-60%). Фракция С5 пиролиза бензина и смеси газообразных углеводородов обычно содержит 0,26-0,54% содимеров дициклопентадиена с изопреном и пентадиенами, изопрена составляет 9,48-13,70%, циклопентадиена – 7,6-11,5%, дициклопентадиена – 1,92-4,29. Также, может присутствовать до нескольких процентов кислородсодержащих соединений.

При пиролизе бензинов (825-840С) выход фракции С5 составляет 4,5-5,5% в расчете на исходное сырь. Содержание этой фракции в пироконденсате ( 200С) обычно не превышает 10-20% и зависит, в основном, от режима пиролиза. Фракция С5 может содержать примеси карбонильных соединений, спиртов, эфиров, пероксидов, азот- и серо-содержащих соединений.

Фракции С5 пиролиза бензина и фракции С5 пиролиза атмосферного газойля (180-360С) практически не отличаются по составу, однако фракция С5 пиролиза бензина может содержать несколько больше серо- и азотсодержащих соединений

Во фракциях С8-С9 выкипающих при 120-200С, концентрируются алкениларомагические углеводороды и дициклопентадиен.

При пиролизе газообразных углеводородов или смешанного сырья (газообразные углеводороды + бензины) получаемые фракции с температурой кипения 120-200С характеризуются высокой степенью ароматизации, среднее содержание неароматических углеводородов не превышает 2-5%.

Состав фракции C8-C9 пиролиза бензина (130-190С) приведен в таблице 2 [1]. Повышение температуры пиролиза бензина с 770-780С до 825-840С увеличивает содержание алкенил-ароматических углеводородов, таких как, стирол, -метилстирол, винилтолуолы, а также в меньшей степени индена и дициклопентадиена.

С утяжелением сырья пиролиза во фракции С8-С9 уменьшается содержание стирола, дициклопентадиена и винилтолуолов и возрастает содержание -метилстирола и индена.

Фракция С9 пироконденсата (150-190С), получаемого при пиролизе бензина на промышленных пропиленовых установках содержат 49,4% реакционноспособных алкенил-ароматических углеводородов и дициклопентадиена, а в более жестких условиях пиролиза их содержание увеличивается до 60,8%. Во фракции С6-С7 (70-130С) ЖПП обычно содержится некоторое количество диенов (3-5%), которые относятся к алифатическому ряду и не представляет интереса для производства НПС. Другие фракции ЖПП являются источником ценного сырья для производства НПС. Содержание в пироконденсате фракций С5, С8-С9 в сумме составляет 30-40% и зависит от сырья и условий пиролиза. Эти фракции являются основным сырьем для производства светлых НПС.

Темные НПС производят, используя тяжелую смолу пиролиза или высококипящие фракции, которые выделяют из нее. Тяжелая смола пиролиза представляет собой смесь конденсированных алкил- и алкенилароматических углеводородов с двумя и более циклами, олигомеров алкенилароматических углеводородов и некоторого количества асфальтенов и других высокомолекулярных соединений [3].

Жидкие продукты пиролиза

Гидроперекись третбутила ((СН3)3С–ООН) – бесцветная жидкость с резким, раздражающим запахом и молекулярной массой 90,12. Она хорошо растворима в органических растворителей и имеет ПДК паров в воздухе 5 мг/м3. Физико-химические константы представлены в таблице 4.

Получение гидроперекиси третбутила жидкофазным окислением изобутана кислородом воздуха проводят при 125С и 4,5 МПа, добавляя в реакционную смесь 2% гидроперекиси третбутила. Данный способ получения дает выход гидроперекиси в 60-70% при добавлении в реактор 0,5-2% изопропилового или изобутилового спирта для увеличения избирательности жидкофазного окисления изобутана.

Как было сказано выше, компонентный состав ЖПП зависит от исходного сырья и технологических параметров пиролиза. В процессах полимеризации нами были использованы жидкие продукты пиролиза прямогонных бензинов с пределами выкипания 130-190С (табл. 5). ЖПП представляет собой маслянистую жидкость янтарного цвета с резким запахом и плотностью 0,925 кг/см3. Из таблицы 5 видно, что в состав ЖПП входят непредельные соединения общим количеством 51,24 %масс., основными из них являются стирол и дициклопентадиен (суммарное количество 43,8 %масс.). ИК-спектр приведен на рисунке 1. Рисунок 1 – ИК-спектр жидких продуктов пиролиза

Стирол (С6Н5СН=СН2) это ароматическое соединением с ненасыщенной боковой группой -СН=СН2, представляющее из себя прозрачную однородную жидкость без механических примесей. Он имеет молекулярную массу 104,15, плотностью 0,906 г/см3 при 20С и долей основного вещества не менее 99,6 %. Стирол, практически не растворим в воде (0,26 г на 100 г воды), но хорошо совместим со спиртом, эфиром и другими органическими растворителями. Винилбензол имеет температуру плавления минус 30,6С и кипит при 145,2С [59].

Реакцию полимеризации стирола, обычно проводят при повышенных температурах и в присутствии пероксидных инициаторов, но уже при температуре 20С он медленно и самопроизвольно полимеризуется. Что можно объяснить тем, что кислород воздуха окисляет стирол из которого образуются перекисные соединения, которые катализируют дальнейшее окисление мономера и вызывают его полимеризацию. По этой причине стирол поставляется и хранится в смеси с ингибитором полимеризации, в качестве которого чаще всего используют небольшое количество гидрохинона. Поэтому перед каждым синтезом сополимеров каучуков со стиролом проводили отгонку ингибитора. Процесс отгонки проводили под вакуумом водоструйного насоса (25-30 мм.рт.ст.). Рисунок 2 – ИК-спектр стирола

На рисунке 3 приведен ИК-спектр бутадиенового каучука ПДИ-1К, в котором имеется интенсивная полоса поглощения бутадиенового звена в 1,2-конфигурации (3100 см-1). Также видна широкая полоса в области 3400 см-1 отвечающая за гидроксильные группы.

Гидроксилсодержащий низкомолекулярный бутадиеновый каучук Krasol LBH 3000 [61] имеет молекулярную массу 3000 с содержанием гидроксильных групп 0,6-1,9 %масс. и среднечисленной функциональностью 2,0. ИК-спектр приведен на рисунке 4 Рисунок 4 – ИК-спектр бутадиенового каучука Krasol LBH 3000

Гидроксилсодержащий низкомолекулярный бутадиеновый каучук Nisso PB G 3000 [62], молекулярная масса 2600-3200, содержание гидроксильных групп 0,88-0,94 %масс., содержание 1,2-звеньев min 90%. На рисунке 5 представлен его ИК-спектр. Рисунок 5 – ИК-спектр бутадиенового каучука Nisso PB G 3000

В качестве пластификаторов и среды получения сополимеров каучуков со стиролом были использованы широко применяемые пластификаторы уретанообразования.

Масло «Нетоксол» [63] – масло-мягчитель нефтяного происхождения. Применяется в производстве резиновых изделий для пищевых и медицинских нужд, также в качестве одного из компонентов получения ветеринарного вазелина. В авиационном машиностроении используется как закалочная среда при вакуумной термической обработке высоколегированных сталей. А также в производстве резиновой обуви.

Применяется в качестве вторичного пластификатора в различных светлых полимерных композициях (кабельные, обувные и другие пластикаты, линолеум, пленки и т.п.), в производстве лакокрасочных материалов. Хорошо совмещается с основными пластификаторами на основе фталевой кислоты и легко вводится в состав ПВХ композиций, используемых для изготовления «мягких» (кабель, шланг, обувь, пленки, линолеум и др.) и «жестких» (труба, фитинг) изделий.

Получение модифицированной нефтеполимерной смолы

Для получения сополимеров гидроксилсодержащего низкомолекулярного бутадиенового каучука Nisso PB G 3000 со стиролом использовали различные пластификаторы в качестве среды сополимеризации, такие как нетоксол, хлорпарафин ХП-470 и дибутилфталат. Процесс сополимеризации инициировали перекисными инициаторами, такими как , -диоксибутилпероксид, перекись лаурила, дитретбутилпероксид и гидроперекись третбутила. Для загрузки каучука в реактор его подогревали на водяной бане до 40-50С (в связи с высокой вязкостью каучука и его низкой текучестью). После загрузки 100 г каучука растворяли его в 80 г пластификатора и перемешивали до получения гомогенной массы. Затем дозировали от 20 до 50 г (с шагом в 10 г) стирола и 0,3%масс. перекисного инициатора. На реактор устанавливается обратный холодильник и термометр для измерения температуры реакционной смеси, нагревается на глицериновой бане до 110-120С в течение 1,5-2 часов. После остывания сополимеры используются в качестве основы уретановых композиции (таблица 16).

При использовании сополимеров на основе каучука Nisso PB G 3000 получены покрытия с высокими показателями такими как условная прочность до 20 кгс/см2, твердость по Шору А до 60 усл.ед., при сохранении хорошего показателя относительного удлинения (100%). Это, по-видимому, связано с высокой функциональностью данной марки каучука (содержание двойных связей в цепочке минимум 90%) [82].

Для повышения уровня прочностных свойств были созданы композиции с приведенными выше модифицированными каучуками, наполненные простейшим наиболее доступным наполнителем – мелом. К модифицированному каучуку (ПДИ-1К со стиролом) был добавлен мел (150-250 масс.ч.), глицерин (2-4 масс.ч.), полиизоцианат (17-30 масс.ч.) и катализатор уретонообразования – ДБДЛО (0,01-0,1 масс.ч.). Результаты испытания образцов покрытий и составы композиций приведены в таблице 17.

По данным таблицы 17 следует отметить что, наилучшие показатели имеет образец 5 в котором использован сополимер каучука ПДИ-1К с 30 масс.ч. стирола и максимальным количеством наполнителя (мела) – 250 масс.ч., это обусловлено оптимальным содержанием пластификатора (ХП-470) и следовательно удобную для создания наполненной композиции вязкость. Образец 6 в котором использован сополимер с 50 масс.ч. стирола имел значительно большую вязкость, поэтому для введения 250 масс.ч. мела потребовалось добавления 120 масс.ч. пластификатора (ХП-470), что и привело к снижению физико-механических характеристик.

Таким образом, использование сополимеров бутадиенового каучука ПДИ-1К со стиролом полученных в среде пластификаторов в присутствии перекисных инициаторов с добавлением наполнителя, на следующей стадии, (даже в минимальном количестве) приводит к получению покрытий с лучшими физико-механическими показателями по сравнению с исходным каучуком марки ПДИ-1К [83].

Были созданы композиции для покрытий, на основе продуктов (со)полимеризации 20-50 масс.ч. стирола с 100 масс.ч. гидроксилсодержащим бутадиеновым низкомолекулярным каучуком марки Krasol LBH 3000 предварительно полученных в среде пластификатора (нетоксол, ХП-470, дибутилфталат) в присутствии перекисного инициатора, включающая наполнитель (мел), глицерин, ПИЦ и ДБДЛО.

В отличие от ПДИ-1К Krasol LBH 3000 является полимером состоящим только из бутадиеновых звеньев, 60-70% которых находятся в 1,2-конфигурации. Они активно участвуют в процессе сополимеризации, так как наиболее пространственно-доступны для атаки генерируемыми радикалами. Не смотря на это, в ходе экспериментов была установлена невозможность (со)полимеризации более 50 масс.ч. стирола на 100 масс.ч. каучука.

Характеристики покрытий и их состав приведены в таблице 18.

Из данных таблицы 18 видно что, физико-механические показатели образцов покрытий 2-8 мало зависят от содержания стирола (образцы 2 и 4), от количества и природы пластификатора (образцы 3, 5 и 7), от количества наполнителя (образцы 4 и 6), а зависит от комплекса этих условий. Тем не менее условная прочность при разрыве практически вдвое превосходит эталон (образец 9) при сохранении показателей условного удлинения [84].

Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием модифицированной нефтеполимерной смолы

Данная схема получения композиций для покрытий значительно проще ранее предложенных, ее можно вести в одном реакторе. В аппарат с рубашкой 1 оснащенный мешалкой дозируется каучук и пластификатор. После растворения каучука в пластификаторе при помощи перемешивания, добавляют стирол в соотношениях указанных в таблице 28. После получения гомогенной системы прекращают перемешивание и дозируют пероксидный инициатор, а в рубашку аппарата 1 подают теплоноситель, который обеспечивает нагрев и поддержание температуры реакции (120-130С) на протяжении 1,5-2 часов. По истечению времени реакции теплоноситель из рубашки удаляется, а реакционная масса спокойно остывает. После остывания МК к нему добавляют глицерин и ДБДЛО в пропорциях указанных в таблице 29. Смесь гомогенизируют при помощи перемешивания и расфасовывают, ПИЦ поставляется в комплекте.

Себестоимость покрытия на исходные вещества, руб/кг 139,43 142,60 305,58 286,25 295,67 247,00 262,97 163,10 По данным таблицы 30 можно отметить, что себестоимость покрытия на исходные вещества составляет около 300 руб/кг. А физико-механические и эксплуатационные свойства можно контролировать и подбирать для конкретных условий эксплуатации при помощи множества наполнителей, добавление, которых еще уменьшит конечную стоимость покрытия (при условии не высокой стоимости применяемого наполнителя).

К примеру, был добавлен самый простой и дешевый наполнитель – мел. Результаты испытаний образцов покрытий с наполнителем были показаны в главе 3. Выделим из них с наилучшими свойствами и рассчитаем себестоимость на исходные вещества.

Себестоимость на исходные вещества, руб/кг 144,98 160,57 169,46 144,10 Как видно из таблиц 34-36 при добавлении наполнителя физико-механические свойства увеличивается, а за счет низкой цены наполнителя себестоимость уменьшается.

Технологическая схема и экономические показатели производства покрытий с использованием модифицированного каучука, полученного в среде отходов растительных масел

Как было показано в главе 4, нами использованы отходы растительных масел (отходы оливкового масла) в качестве среды для сополимеризации. Для экономического расчета рассмотрим наиболее перспективные композиции, представленные в таблице 21.

Твердость по Шору А, усл.ед. 57 Принципиальная технологическая схема аналогична схеме производства покрытий с использованием МК, представленной на рисунке 13. Отличием является замена пластификатора на отходы растительных масел и возможно предварительная фильтрация (в зависимости от того имеются ли включения в отходах). Применение данных отходов дало существенное улучшение свойств композиций, что показано в главе 4.

Стоимость отходов растительных масел можно только предполагать, так как не имеется производства использующего их. В качестве данных отходов можно использовать любые жидкие отходы растительных масел, получаемых на любой стадии их производства или переработки.

По данным таблицы 38 можно сделать вывод о целесообразности использования отходов растительных масел в производстве покрытий. Из выше изложенного следует, что использование отходов нефтепроизводств в получении НПС, которые применимы как наполнитель композиционных материалов, имеет хорошие перспективы к внедрению. Следует отметить возможности производства эффективных ресурсосберегающих композиций для кровельных и напольных производств с использованием отходов растительных масел. Также показаны композиции с наполнителями и их неограниченные возможности внедрения.

Разработаны новые композиционные ресурсосберегающие материалы для кровельных и гидроизоляционных покрытий с применением нефтеполимерной смолы, полученной из жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов путем радикальной сополимеризации.

Созданы композиционные покрытия строительного назначения с применением нефтеполимерной смолы, полученной радикальной полимеризацией жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов, обладающие повышенными эксплуатационными свойствами.

Предложен способ получения модифицированной нефтеполимерной смолы, путем сополимеризации жидких продуктов пиролиза прямогонных бензинов с бутадиеновым гидроксилсодержащим каучуком, которая является эффективным компонентом уретановых композиций.

Впервые разработана технология производства покрытий с повышенными физико-механическими показателями на основе сополимеров бутадиеновых каучуков со стиролом, предварительно полученных в среде пластификаторов уретановых композиций.

Предложена технология использования отходов растительных масел в качестве пластификатора уретановой композиции, позволяющая получать кровельные, напольные и гидроизоляционные покрытия строительного назначения с повышенными физико-механическими показателями.

Разработанные материалы, на основе отходов нефте- и маслопереработки внедрены на ГП «Институт химических проблем экологии» РАЕН, поскольку обладают не только, низкой себестоимостью, но и высокими эксплуатационными показателями.

Похожие диссертации на Разработка составов и технологий композиционных материалов для кровельных и гидроизоляционных покрытий