 |
Описание технологической схемы производства.
|
|
|
|
Синтез уретанового каучука СКУ-8М осуществляется одностадийным способом, заключающемся в одновременном взаимодействии полиэфира П-6 и 1,4-бутандиола с толуилендиизоцианатом в присутствии катализатора ацетилацетоната железа.
Синтез СКУ-8М начинается с сушки полиэфира. Для этого в реактор Л1 автоматическим дозатором Метран – 1360 загружают рассчитанное количество полиэфира. Реактор выполнен из нержавеющей стали, оборудован мешалкой и рубашкой для обогрева паром или промышленной горячей водой. Сушку проводят в реакторе, для этого в нем создают вакуум, включают мешалку и обогревают. Полиэфир нагревают до температуры (95±5°С). Температура в реакторе и рубашке реактора замеряется термопарами и регулируется вручную подачей пара, горячий и холодной воды через пароводосмеситель в рубашку реактора и регистрируется вторичным прибором электронным потенциометром.
По окончании сушки полиэфира охлаждают с подачей промышленной воды в рубашку аппарата. Затем через дозатор в реактор загружают катализатор ацетилацетонат железа и 1,4-бутандиол. Процесс смешения 1,4-бутандиола, полиэфира и катализатора проводят в аппарате при температуре (60-80°С) и атмосферном давлении. Создают остаточное давление 0,2-0,25 кгс/см2 (0,02-0,025 МПа). Затем не останавливая мешалки, из емкости Е2 начинают подачу толуилендиизоцианата. Емкость оборудована мешалкой для обогрева транформаторным маслом, линией передачи азота. Для поддержания азотной подушки с атмосферной влагой имеются гидрозатворы. Подачу толуилендиизоцианата проводят порциями в несколько приемов с регулировкой вручную при температуре реакционной массы 55-80°С. По окончании синтеза проводят дегазацию. Далее стравливают вакуумметрическое давление в реакторе и приступают к выгрузке, для ускорения которой в реактор подается азот.
|
|
|
Слив полимера осуществляется в предварительно смазанные из нержавеющей стали противни, установленные на тележке. Тележку с противнями для отверждения перемещают в термостат из калорифера. По окончании выдержки полимера в термостате от каждой партии каучука отбирают пробы на анализ. Затем каучук охлаждается. Охлажденные пластины каучука подают на вальцы для усреднения.
Охлажденный каучук укладывается в полиэтиленовые мешки, взвешивается, упаковывается и отправляется на склад.
Схематическая реакция поликонденсации может быть представлена в следующем виде:
ОСN-R1-NCO+HO-R2-OH+HO-R3-OH→ [-O- R2-C-NH-R1 - NH – C – O – R 3 – O- C –NH – R1-
|| || ||
O O O
NH – C – O- R2 – O – C – NH – R1 – NH – C - ]n где,
|| || ||
O O O
R 1 =
R3 = -(CH 2) 4
R2 = -[ (СН2)2 –О – С- (CH 2)4 – C – O – (CH 2) 4 – O –C – (CH 2) 4 – C – O - ] n – (CH 2)2 –
|| || || ||
O O O O
При получении полиуретановых полимеров СКУ -8М молярное соотношение
полиэфир: толуилендиизоцианат: 1,4-бутандиол равно:
1: (1,425÷1,5): (0,45÷0,5)
При синтезе СКУ-8М молярное соотношение диизоцианата к сумме гидроксисодержащих соединений должно быть не меньше или равно единице, при этом коэффициент, учитывающий избыток диизоцианата должен быть от 0,95 до 1,0.
Оптимальное молярное соотношение NCO/OH уточняется для каждой партии полиэфира и толуилендиизоцианата в лабораторных условиях. Количество катализатора – ацетилацетоната железа от 0,005 до 0,05% масс (от массы полиэфира).
4 Описание технологической схемы производства
Технологический процесс получения полиуретановых каучуков состоит из следующих стадий:
1. Приема и подготовки сырья.
2. Сушка полиэфира.
3. Синтез уретановых полимеров.
4. Отверждение жидких полимеров.
5. Чистка аппаратов, подготовка противней.
6. Упаковка и транспортизация продукции.
|
|
|
Прием и подготовка сырья
1,4-бутандиол (1,4-БД) со склада давлением азота 0,3 МПа по стационарному трубопроводу, обогреваемому паром, подают в емкость для хранения Е1 высотной части корпуса, который снабжен волновым уровнемером с сигнализацией по верхнему предельному уровню. Уровень заполнения аппарата можно контролировать визуально по стеклам смотровой колонки. Уровень 1,4-бутандиола в аппарате замеряют волновым уровнемером. Температура в аппарате регулируется термопреобразователем ТХКУ – Метран 205 подачей горячей воды с температурой (80±5)°С из общей системы циркуляции горячей воды. Температуру 1,4-БД поддерживают в пределах (20-25)°С, 1,4-БД хранят под азотной подушкой при давлении 0,02-0,05 МПа и контролируют преобразователем избыточного давления Метран 49 Ех-ДИ 9160-МП. Загрузку 1,4-БД можно производить из тары в необходимом количестве с помощью вакуума.
Толуилендиизоцианат со склада корпуса давлением 0,3МПа сжатого азота, по стационарному обогреваемому трубопроводу, подает в емкость хранения Е2 высотной части корпуса. Обогрев трубопроводов и мерника осуществляется трансформаторным маслом.
Хранение ТДИ проводят при температурах (35-40)°С.
Регулирование температуры ИФДИ в аппарате осуществляют автоматически.
Емкость Е 2 снабжена уровнемером с сигнализацией по верхнему предельному уровню. Уровень заполнения можно контролировать визуально по стеклам смотровой колонки. Хранение ИФДИ осуществляется под азотной подушкой при давлении 0,02-0,05 МПа и контролируют преобразователем избыточного давления Метран 49 Ех-ДИ 9160-МП. Из емкости Е 2 ТДИ через автоматический дозатор Метран – 1360 подают в реактор Л 1.
Полиэфир со склада корпуса давлением азота 0,3 Мпа по стационарным обогреваемым трубопроводам передавливается в аппарат Е 3, где хранится при температуре от 30 до 50°С в расплавленном состоянии под азотной подушкой не выше 0,02-0,05МПа. Уровень полиэфира в аппаратах; замеряют волновыми уровнемерами. Контроль уровня осуществляется также визуально через клинкерные стекла на выносной мерной колонке. Температура в аппаратах, регистрируется прибором Метран ТХКУ -205 и регулируется подачей пара в рубашки аппаратов. Давление азота в аппаратах замеряется преобразователем избыточного давления Метран 49 Ех-ДИ 9160-МП.
|
|
|
Материальные трубопроводы расхода продуктов обогревают горячей водой из общей системы циркуляции горячей воды с температурой (80±5) °С. Полиэфир (или гидроксилсодержащая смесь) хранится в аппаратах под давлением азота 0,02-0,05 МПа и контролируется преобразователем избыточного давления.
Из аппарата Е 3 полиэфир (или гидроксилсодержащая смесь) по обогреваемым трубопроводам через автоматический дозатор Метран – 1360 подают в реактор Л 1.
Ацетилацетон, ацетилацетонат железа подготавливают в таре поставщика или в переносном сосуде в необходимом количестве для загрузки в реактор Л 1
через загрузочный люк или с помощью вакуумметрического давления. При
необходимости для расплавления их перед загрузкой помещают в термостат.
Сушка полиэфира
Сушку полиэфира и дальнейший синтез полиуретановых эластомеров и
форполимеров производят в аппарате Л 1. Аппараты выполнены из нержавеющей стали, оборудованы мешалками и рубашками для обогрева паром или промышленной горячей водой.
Чистый, сухой, предварительно проверенный на герметичность аппарат подогревают, затем в него подают через автоматический дозатор Метран – 1360 необходимое количество полиэфира. В аппарате создают вакуум, включают мешалку и продолжают обогрев. Полиэфир нагревают до температуры (95±5)°С. Температура в реакторе и рубашке реактора замеряется термопреобразователем и регулируется подачей пара, горячей и холодной воды через пароводосмеситель в рубашку реактора и регистрируется вторичным прибором электронным потенциометром.
Сушку полиэфира проводят при вакуумметрическом давлении
(-0,09)÷(-1,0) МПа и перемешивании до массовой доли воды в полиэфире 0,05% масс.
Давление в реакторе замеряют преобразователем избыточного давления, а регулируют давление вручную.
Из аппаратов полиэфир самотеком подают в аппараты, обогреваемые горячей водой из общей системы циркуляции, откуда их сливают в реактор.
|
|
|
