Введение к работе
Актуальность работы. Важной проблемой остается создание полимерных материалов на базе новых источников сырья в сочетании с решением задач охраны окружающей среды. При этом ценным сырьевым источником могут служить отходы и побочные продукты нефтехимических и химических производств. Перспективным является решение ее путем комплексной переработки отходов и побочных продуктов. Работа нацелена на исследование отхода производства стирола, и побочного продукта производства ыалеикового ангидрида.
Одно из сашх современных методов получения мономеров - совместное производство стирола и стида пропилена сопровождается образованием многотоннаглого (20-30 кг на тонну стирола) кубового остатка ректификации стирола (КОРС), в дальнейшем называемого ацетофеноновым КОРС. Последний представляет интерес как один из компонентов для получения сополимериого продукта. Однако, в отличие от КОРС, получаемого из зтилбэнзола, ацетофеноновый КОРС изучен недостаточно хорошо.
При промышленном производстве малеинового ангидрида нереализованным с точки зрения оценки его как сырья для получения полимеров явился побочный продукт, содержащий малеинсвуи кислоту. Имеющиеся литературные источники не содержат сведений о технологии его переработки.
Цель работы. Разработка технологии получения полимерных компонентов на основе ацетофенонового КОРС и малеиновои кислоты для лакокрасочных материалов и резнотехнических изделий:
изучение составов ацетофенонового КОРС и побочного продукта производства малеинового ангидрида в качестве сомонамеров для получения полимерных материалов;
разработка процесса получения сополимера методом термической сополимеризации с выявлением сопутствующих реакций с целью выяснения их влияния на качество и выход сополимера;
определение условий термической полимеризации обоих видов отходов с обоснованием технологических параметров получения сополимера;
оценка свойств синтезированного сополимера с учетом его состаза и условий переработки для получения лакокрасочных или композиционных материалов;
разработка технологического регламента на проектирование
- 4 -опытно-промышленной установки по получению лака на основе синте-вированного сополимера.
Научная новизна. Установлен состав отходов ацетофенонового КОРС и производства малеинового ангидрида, и обоснован подход к оценке и моделированию состава отходов производств как источников сырья для дальнейшей переработки в сополимер.
Исследована кинетика дегидратации метилфенилкарбинола и ма-деиновой кислоты в среде ацетофенона с решением прямой и обратной кинетической задачи, определены константы скоростей прямой и обратной реакций, и константы равновесия при различных температурах.
Впервые синтезирован и изучен новый сополимер из ацетофенонового КОРС и малэиновой кислоты с определением его молекуляр-но-массовых характеристик, физико-химических и физико-механических свойств.
С использованием плана греко-латинского квадрата создана экспериментально-статистическая математическая модель получения пленкообразующего полимерного материала. Полученные регрессионные уравнения позволяют непосредственно по плану эксперимента обосновать необходііше условия для синтеза сополимера с заданными свойствами.
Практическая ценность. Доказана ценность отходов производства стирола и малеинового ангидрида с обоснованием их испольвова-нке в качестве сырьевых источников для получения сополимера.
Разработана технология получения сополимера и на основании этого технологический регламент (N19517 ОАО "Синтезкаучукпроект" г.Воронеж) на проектирование опытно-промышленной установки по получению лака "СТАМ" на ОАО "Нижнекамскнефтехим".
Определены основные области применения сополимера: лаютгра-сочіше материалы, модификация эластомеров и древесноволокнистых плит, и даются рекомендации по условиям переработки сополимера в композиционные материалы.
Апробация работы. Основные материалы диссертации изложены и обсуиданы на региональных (Волгоград-1088, Воронеж-1992, 1993, 1995), Всесоюзной (Донецк-1091) и Всероссийских (Воронен-1995, 1998) конфэренциях, а также на научных конференциях Воронежской государственной технологической академии в 1S97 году.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 17 публикациях, в том числе еащищены одним авторским свидетельством.
- б -
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Материалы работы изложены на 178 страницах машинописного текста, содержат 28 рисунков, 34 таблицы, алгоритмы программ и акты испытаний. Список использованных источников включает 182 наименования работ отечественных и зарубежных авторов.