Магорівська Галина Ярославівна. Технологія одержання нафтополімерних смол з використанням кремнійорганічних пероксидів

Короткий опис

Магорівська Галина Ярославівна. Технологія одержання нафтополімерних смол з використанням кремнійорганічних пероксидів: дисертація канд. техн. наук: 05.17.04 / Національний ун-т "Львівська політехніка". - Л., 2003

Магорівська Г.Я. Технологія одержання нафтополімерних смол з використанням кремнійорганічних 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.
Дисертація присвячена розробці технології одержання нафтополімерних смол (НПС) коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів фракцій С5і С9рідких продуктів піролізу у присутності термічно стійких кремнійорганічних пероксидів. Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик одержаних НПС від природи та концентрації ініціатора, температури і тривалості процесу, складу сировини. Визначено оптимальні умови процесу. Встановлено, що одержані НПС є стирол-циклопентадієн-вінілтолуольним олігомером, який містить фрагменти пероксидних груп. Проведено порівняльну оцінку виходу та якісних показників одержаних НПС з виходом та показниками смоли, одержаної у присутності промислового ініціатора пероксиду ди-трет-бутилу. Вибрано найефективніший ініціатор процесу одержання НПС три-трет-бутилпероксивінілсилан. Побудовано математичну модель процесу.
Вивчено кінетичні закономірності радикальної полімеризації дициклопентадієну (ДЦПД) та кополімеризації стиролу і ДЦПД (основних смолоутворювальних компонентів фракції С9) у присутності найефективнішого ініціатора. Показано можливість перебігу конденсації між ненасиченими вуглеводнями сировини.
Запропоновано принципові технологічні схеми процесу виробництва НПС. Показано можливість практичного використання одержаних НПС.

Одержані теоретичні та експериментальні результати дозволили розв’язати конкретну прикладну народногосподарську задачу розробити технологію одержання нафтополімерних смол коолігомеризацією ненасичених вуглеводнів фракції С9рідких продуктів піролізу дизельного палива в присутності термічно стійких кремнійорганічних пероксидів, використання яких дозволяє зменшити тривалість реакції в порівнянні з промисловим ініціатором, забезпечуючи при цьому одержання смол з аналогічним виходом та покращеними фізико-хімічними характеристиками.
Встановлено залежність виходу та фізико-хімічних характеристик нафтополімерних смол від природи та концентрації ініціатора, температури та тривалості процесу, складу вихідної сировини. Визначено, що кремнійорганічні пероксиди забезпечують одержання НПС з вищим виходом, ніж кремнійвмісні пероксиди. Вибрано найефективніший ініціатор коолігомеризації три-трет-бутилпероксивінілсилан (ІІІ), який дозволяє одержати смолу з найвищим виходом 42,9 %мас. та наступними фізико-хімічними характеристиками: бромне число 48,2г Br2/100 г, колір 30мг J2/100 см3, молекулярна маса 950.
Методами ІЧ-спектроскопії, мас-спектрометрії і газорідинної хроматографії встановлено вуглеводневий склад сировини і дистилятів, одержаних в процесі виробництва НПС. Показано, що одержана НПС є стирол-циклопентадієн-вінілтолуольним олігомером, який у випадку використання КОП з кількома пероксидними групами містить пероксидні фрагменти.
Встановлено кінетичні закономірності радикальної полімеризації дициклопентадієну у присутностітрет-бутилпероксивінілметилпропілсилану (І) і три-трет-бутилпероксивінілсилану (ІІІ); визначено константи кополімеризації стиролу і дициклопентадієну основних смолоутворювальних компонентів фракції С9. Показано можливість перебігу конденсації між ненасиченими вуглеводнями сировини.
Методом математичного планування розраховано оптимальні умови коолігомеризації ненасичених вуглеводнів фракції С9у присутності три-трет-бутилпероксивінілсилану (ІІІ) і три-трет-бутилпероксиметиленоксивінілсилану (V): концентрація ініціатора 0,074моль/л, температура 473К, тривалість 6годин, , які підтверджені експериментально.
Розраховано матеріальні баланси процесів одержання НПС на основі фракції С9та фракцій С5і С9РПП дизельного палива у присутності КОП (ІІІ). Промислове виробництво даних НПС можна здійснювати з використанням існуючого технологічного обладнання цеху синтетичних НПС ДП Орісіл-Калуш”.
Техніко-економічні розрахунки показали, економічну доцільність заміни промислового ініціатора (пероксиду ди-трет-бутилу) на три-трет-бутилпероксивінілсилан, що дозволить зменшити собівартість НПС на 47,55 грн/т.
Експериментально підтверджено ефективність використання одержаних НПС як компонентів епоксинафтополімерних антикорозійних композицій.