Гагін Мирослава Богданівна. Одержання нафтополімерних смол з епоксидними групами в присутності пероксидів

Краткое описание

Гагін Мирослава Богданівна. Одержання нафтополімерних смол з епоксидними групами в присутності пероксидів: дисертація канд. техн. наук: 05.17.04 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2003

Гагін М.Б. Одержання нафтополімерних смол з епоксидними групами в присутності пероксидів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.04 технологія продуктів органічного синтезу. Національний університет Львівська політехніка”, Львів, 2003.
Дисертаційна робота присвячена розробці наукових засад технології одержання нових нафтополімерних смол з епоксидними групами (НПСЕ). Вперше розроблений процес одержання НПСЕ з високою молекулярною масою (Mn = 5000-5220 в.о.) та функційністю за епоксидними групами 0,6. Такі смоли отримували ініційованою коолігомеризацією ненасичених сполук, які входять до складу фракції С9піроконденсату, у присутності функційних олігомерних пероксидів. Вивчена залежність виходу та основних показників НПСЕ від вмісту ініціатора у реакційній суміші, температури та тривалості коолігомеризації. Проведена коолігомеризація фракції С9з додатковою кількістю стиролу та модифікація НПСЕ малеїновим ангідридом. Методом математичного планування експерименту підтверджена достовірність отриманих експериментальних результатів.
Запропонована принципова технологічна схема установки для виробництва НПСЕ. Вирішені питання раціонального використання побічних продуктів установки. Показана можливість застосування отриманих нафтополімерних смол з епоксидними групами як компонентів захисних покрить.

Розроблені наукові засади технології виробництва нафтополімерних смол з реакційноздатними епоксидними групами на основі фракції С9піролізу дизельного палива у присутності функційного олігомерного пероксиду з виходом 24,7-48,5 % мас. та конверсією за стиролом 66,7-82,1 %, які, порівняно з відомими нафтополімерними смолами, мають в 3-4 рази більшу молекулярну масу.
Вивчений вплив основних чинників на процес коолігомеризації ненасичених сполук, що входять до складу фракції С9з використанням як ініціаторів функційних пероксидів. Показана доцільність використання як ініціатора для одержання нафтополімерних смол з епоксидними групами пероксидної похідної епоксидної смоли ЕД-20 (смола ЕД-20П) в кількості 5,0 % мас. на вихідну сировину при температурі 403 К та тривалості процесу 40 год.
При кількості ініціатора 0,115 г-екв. на вихідну фракцію С9з розрахунку на активний кисень пероксиду, встановлені закономірності модифікації нафтополімерних смол малеїновим ангідридом та коолігомеризації ненасичених сполук зі стиролом.
Вперше на основі фракції С9отримані нафтополімерні смоли, які крім ненасичених подвійних зв’язків містять у своїй структурі одночасно епоксидні і вторинні гідроксильні групи або епоксидні, вторинні гідроксильні та ангідридні групи.
ІЧ-спектроскопічними дослідженнями встановлено, що молекули нафтополімерних смол з епоксидними групами складаються з полімеризаційних ланцюгів внаслідок реакції коолігомеризації ненасичених сполук, що входять до складу фракції С9, та поліконденсаційних фрагментів завдяки наявності в їх структурі продуктів розкладу олігомерного ініціатора.
Вперше отримана пероксидна похідна 1-[4,4'-(2,3-епоксипропокси)-феніл]циклогексану і комплексним термічним аналізом вивчений її та 1,2-епокси-3-трет-бутилпероксипропану розклад, розраховані ефективні константи та енергії активації розкладу і визначені температури початку утворення вільних радикалів за їх участю.
Методом математичного планування експерименту встановлена залежність виходу та основних характеристик смол від кількості пероксидного ініціатора смоли ЕД-20П і температури процесу. Визначено, що середнє відхилення розрахункових та експериментальних значень для виходу нафтополімерних смол з епоксидними групами та їх молекулярної маси становить -1,6 і -7,7 % відповідно.
Показано, що застосування нафтополімерних смол з епоксидними групами як додатків до епоксидних композицій на основі промислової епоксидної смоли ЕД-22 в кількості 10 % мас. дозволяє створювати захисні покриття по металу з адгезією, визначеною за методом решітчастого надрізу, рівній одиниці та міцністю на згин за ШГ 20 мм, при ударі за У-1А 50 Нм та стійкими до дії агресивних середовищ.
Запропонована принципова технологічна схема виробництва нафтополімерних смол з епоксидними групами. Створена технологічна карта та розрахований матеріальний баланс процесу їх одержання. Методом рідинної хроматографії встановлений вуглеводневий склад відгонів виробництва таких смол та рекомендовані шляхи їх використання.