Технологія одержання гуми та виробів з неї

Сировиною для отримання гуми є каучук.

До каучуків відносяться еластичні полімери, здатні під дією зовнішніх сил зворотньо деформуватися.

За походженням розрізняють натуральні та синтетичні каучуки.

Натуральний каучук – полімер ізопрену, має гарні електроізоляційні властивості, водостійкий, має стійку газопроникність, порівняно високу міцність. Його одержують з рослин каучуконосів.

Синтетичні каучуки загального призначення одержують головним чином на основі мономеру бутадієну С₄Н₆, ізопрену С₅Н₈, стиролу С₆Н₅СН=СН₂ і їх композицій.

Для виготовлення гуми, потреби у якій весь час зростають, каучук піддають вулканізації.

Вулканізація – процес утворення містків між лінійними молекулами каучуку. Такий каучук характеризується підвищеною термічною стійкістю і міцністю, зниженою розчинністю і хімічною стійкістю.

Для перетворення лінійної структури молекул у просторову в каучуки вводять спеціальну речовину – вулканізатори (найчастіше сірку). Молекули вулканізатору, приєднуючись до молекул каучуку в місцях подвійних зв’язків, зв’язують їх.

З збільшенням кількості поперечних зв’язків між молекулами міцність і твердість матеріалу підвищується, а його пластичність і еластичність знижується.

Для одержання м’якої гуми вводять не більше 3% сірки, для еластичної – до 8%.

Якщо вводиться більше 14%, то утворюється тверда речовина – ебоніт.

Найбільш широке застосування має бутадієн стирольний каучук, який одержують шляхом співполімеризації бутадієну з стиролом.

В наш час виготовляється більше 30 видів синтетичних канчуків, які ділять на каучуки загального призначення (бутадієновий, бутадіенстирольний, ізопреновий) і каучуки спеціального призначення (бутадіеннітрильний, хлоропреновий, силіконовий, фторкаучук та ін..).

Процес виробництва каучуку складається з двох основних стадій: одержання мономеру і одержання полімеру.

Сировиною для одержання являється етиловий спирт, а також нафтова сировина – етилен, пропилен, бутилен, бензол та інші вуглеводні.

Перетворення каучуку в гуму та виготовлення гумових виробів діляться на три стадії:

1. Приготування сирої гумової маси шляхом змішування каучуку з добавками:

- наповнювачами – сажа, активована крейда, каолін, оксид цинку;

- вулканізатори – сірка і її сполуки;

- пластифікатори – мазут, гудрон, мастильні масла, каніфоль.

2. заготовчо-складальні операції. Заповнення спеціальних форм сирою гумовою масою з одночасним формуванням виробу.

3. Вулканізація виробів та їх обробка. Проводиться при 130-160°С і тиску 18-20мПа.

Техніко-економічні показники виробництва полімерних матеріалів.

Основними техніко-економічними показниками виробництва полімерних матеріалів є:

1. Собівартість продукції. Це основний показник любого виробництва. Він залежить у великій мірі від вартості використовуваної сировини. Тому зниження її можна добитись шляхом здешевлення вихідної сировини, шляхом більш широкого використання нафтохімічної продукції та природного газу.

2. Якість продукції залежить від якості вихідної сировини та рівня проведення технологічного процесу. Може бути підвищена, в основному, за рахунок підвищення якості сировини та організації виробництва. Важливу роль може зіграти механізація та автоматизація процесу.

3. Важливим показником є енергоємність виробництва. В цілому в одержанні полімерів та каучуку на неї приходиться 10-15% вартості виробництва. Шляхом використання більш якісної сировини, застосування нових способів виробництва, можливе різке зниження цього показника.

Запитання для самоперевірки

1. Загальне поняття про вуглеводні.

2. Загальне поняття про полімери.

3. Властивості полімерів.

4. Поняття полімеризації та поліконденсації.

5. Поняття про пластичні маси, їх види і властивості.

6. Застосування пластичних мас.

7. Виготовлення виробів з пластичних мас.

8. Поняття про каучуки, їх види, властивості.

9. Що таке вулканізація?

10. Перетворення каучуку в гуму та виготовлення гумових виробів.

[1.3.4.5]

Тема 15. Технологія переробки природного палива.

План

1. Загальні відомості про паливо.

2. Способи високотемпературної переробки палива.

3. Коксування кам’яного вугілля.

4. Газифікація твердого палива.

5. Термічна переробка нафти.

Загальні відомості про паливо.

Паливом називаються існуючі в природі або штучні горючі органічні речовини, які є джерелом теплової енергії і сировиною для хімічної промисловості.

За агрегатним станом всі види палива діляться на тверде, рідке та газоподібне.

За походженням – на природне та штучне.

Паливо складається з горючої органічної частини і неорганічної частини – баласту. До складу горючої частини входять органічні сполуки, які складаються з вуглецю, водню, кисню, азоту та сірки.

Негорюча частина складається з мінеральних домішок і води.

До твердого палива відносяться вугілля, торф, горючі сланці, дрова та штучні його види – пиловидне паливо, брикети, кокс та деревне вугілля.

Вугілля ділиться на три групи: буре, кам’яне та антрацит, це поділ за віком утворення.

Торф – є самим молодим паливом за геологічним віком. Він утворився внаслідок розкладання рослинних решток в умовах надлишку води та малого доступу повітря.

Горючі сланці за хімічним складом відрізняються від вугілля високим вмістом водню (7 – 9,5%) і виходом летких речовин (до 70-80%) на горючу масу.

Рідке паливо представлене нафтою та продуктами її переробки. Вона являє собою складну суміш органічних речовин – парафінові, циклічні і ароматичні вуглеводні, в невеликих кількостях сполуки, що вміщують кисень, сірку, азот. До складу нафти також входять вода і неорганічні речовини (хлориди натрію, магнію, кальцію, оксиди силіцію та алюмінію та ін..)

Газоподібне паливо має перевагу в порівнянні з іншими його видами, так як згорає повністю без кіптяви і диму, не дає твердих залишків, має високу теплоту згорання.

Газоподібне паливо ділять на природні гази, які одержують з чисто газових родовищ та попутні нафті гази, що виділяються у великій кількості з нафтових свердловин.