 |
Строение и свойства полиизобутилена, получаемого из изобутилена
|
|
|
|
Содержание
Введение
1. Строение и свойства полиизобутилена, получаемого из изобутилена
2. Особенности производства полиизобутилена из изобутилена
2.1 Полимеризация изобутилена как сырья для производства синтетических каучуков
2.2. Производство высокомолекулярного полиизобутилена
2.3. Производство низкомолекулярного полиизобутилена
3. Химические свойства материалов, производимых из изобутилена
4. Методы аналитического контроля в производстве материалов из изобутилена
Заключение
Литература
Введение
Для развития синтеза новых органических высокомолекулярных веществ громадное значение имеют работы творца теории строения органических веществ великого русского химика Александра Михайловича Бутлерова (1828-1886) и многих других выдающихся русских ученых. Особое значение для синтеза полимеров имеет осуществленный А. М. Бутлеровым синтез изобутилена и последующего исследования его полимеризации. В настоящее время изобутилен очень широко применяют как исходное сырье для производства полиизобутилена - полимера, используемого в технологии некоторых кровельных и герметизирующих строительных материалов. А. М. Бутлерову принадлежит также открытие основных полимеров формальдегида, являющегося основой и компонентом многих полимеров.
При осуществлении контроля химического состава особенно важно получение правильных и достоверных результатов, для достижения которых используют теорию ошибок и математическую обработку результатов анализа. При этом можно исходить из двух общих задач:
) согласование норм на содержание тех или иных ком'нонентов или стабильности значений содержаний во множестве партий оцениваемых объектов и выявление доли неверно аттестованных партий и
|
|
|
) индивидуальный контроль отдельной партии. Для решения первой задачи необходим сплошной контроль, а для решения второй - выборочный. Сплошной контроль, т.е. анализ каждой партии, необходим в следующих случаях:
а) ответственное назначение продукта;
б) высокая стоимость партии;
в) недостаточная стабильность контролируемых объектов, например полупродуктов технологического процесса, и др.
Точность анализа во всех указанных случаях также лимитирована нормативами. Желательно, чтобы доверительная вероятность составляла 0,99 или 0,95.
При проведении химического анализа используют химические, физико-химические и физические методы в сочетании с химическими, физико-химическими методами разделения и концентрирования элементов. Выбор метода обнаружения или количественного определения компонентов зависит от фазового состояния объекта анализа, его химико-аналитических свойств и способа проведения анализа (мокрым или сухим путем, с разрушением или без разрушения пробы и т.п.). При выборе метода учитывают также требуемую точность определения, чувствительность метода, необходимую скорость проведения анализа, оснащение лаборатории и другие факторы.
Целью работы является изучение методов аналитического контроля в производстве из изобутилена на примере производства полиизобутилена.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
изучить строение и свойства полиизобутилена, получаемого из изобутилена;
рассмотреть особенности производства полиизобутилена из изобутилена;
изучить химические свойства материалов, производимых из изобутилена;
выделить основные методы аналитического контроля в производстве материалов из изобутилена.
Предметом работы являются методы аналитического контроля химического производства.
|
|
|
Объектом работы выступает производство материалов из изобутилена.
Структура работы представлена введением, основной частью, включающей 4 раздела, заключением и списком использованных источников.
Строение и свойства полиизобутилена, получаемого из изобутилена
Полиизобутилен - это синтетический каучук или эластомер.
Формула: [- C(CH3)2CH2-]n.
Плотность: 0,920 г/см3;
Температура стеклования: около -700C;
Теплостойкость по Мартенсу: 65-80 0C;
Объемная теплоемкость, Cv: 1,88 КДж/(кг • К),
Коэффициент теплопроводности 0,116-0,139 Вт/(м •K);
Коэффициент электропроводности 1015 Ом • см;
Электрическая прочность 16-20 МВ/м.
Полиизобутилен является продуктом полимеризации изобутилена, молекулы которого, обладая двойной связью и асимметрией, легко полимеризуются. Длина цепей (молекулярная масса) полимера зависит в основном от условий полимеризации, чистоты и концентрации мономера и природы катализатора.
Молекула полиизобутилена представляет собой углеродную цепь, к каждому второму атому которой присоединены по две метальные группы.
Поскольку молекулы полиизобутилена имеют насыщенный характер, полимер не вулканизируют.
Обычно предполагают, что молекулы полиизобутилена и бутилкаучука не имеют поперечных связей или разветвлений, однако это предположение полного экспериментального подтверждения не имеет. Молекулы полиизобутилена обладают собственной анизотропией.
Как и у полиэтилена, молекулы полиизобутилена имеют нитевидную симметричную структуру, но с несколько большей разветвленностью в боковых группах. Структура молекулы полиизобутилена более разветвлена, хотя группы СН3 и неполярны. В молекуле полиизобутилена осколки молекул изобутилена образуют длинную цепь.
Полиизобутилен не может вулканизоваться, так как сера при вулканизации присоединяется к молекуле каучуков по месту двойных связей, которых нет в молекуле полиизобутилена.
Полиизобутилен, в зависимости от степени полимеризации, может видоизменяться от жидкости различной вязкости до эластичного вещества, подобного каучуку [3,4].
В нерастянутом состоянии, вследствие сложного колебательно-вращательного теплового движения сегментов молекул полиизобутилена, кристаллики расположены беспорядочно или вовсе отсутствуют. Образование их происходит только при растяжении в результате параллельной ориентации молекул полиизобутилена под действием внешней растягивающей силы. При растяжении не все молекулы могут оказаться ориентированными. Чем больше растяжение, тем меньше остается молекул в неориентированном состоянии. В полиизобутиленах среднего молекулярного веса из-за повышенной текучести полимера явление кристаллизации наступает только при сильном растяжении, в то время как в высокомолекулярных - при относительно небольшом растяжении.
|
|
|
При степени полимеризации, равной приблизительно 20 мол. такой полимер переходит из стеклообразного в вязкотекучее состояние, минуя высокоэластическое т.о, молекулы полиизобутилена, состоящие примерно из 20 звеньев, не обладают необходимой для высокоэластичности гибкостью.
Отечественная промышленность выпускает пять марок полиизобутилена, различающихся во величине молекулярного веса [1]:
| Марка | Молекулярный вес | |
| П-200 | …………………………………………………... | 225 000 - 175 000 |
| П-155 | …………………………………………………... | 175 000 - 135 000 |
| П-118 | …………………………………………………... | 135 000 - 100 000 |
| П-85 | …………………………………………………... | 100 000 - 70 000 |
| П-20 | …………………………………………………... | 25 000 - 15 000 |
|
|
|
