химическая технология - 7.3. Типовые промышленные способы полимеризации - 76 - читать

Общая химическая технология полимеров(Страница: 76)

Страница: 
76

химическая технология читать 7.3. Типовые промышленные способы полимеризации 76

Полимеризация в дисперсных системах

Полимеризация мономеров в дисперсных системах нашла широкое применение в промышленности главным образом для проведения радикальной полимеризации и сополимеризации. При этом следует различать суспензионную и эмульсионную полимеризации. Так, суспензионная полимеризация винильных соединений проводится в водной среде в присутствии инициаторов, которые растворимы в мономере, но не растворимы в воде. При перемешивании в реакторе исходной массы мономер диспергируется в воде, образуя дисперсию, в которую для придания устойчивости вводят стабилизаторы, такие как поливиниловый спирт, крахмал и др.

Суспензионная полимеризация.При полимеризации в водной суспензии реакционная система представляет собой множество микрореакторов, в которых процесс протекает в массе. Из-за малых размеров блока отношение его поверхности к объему велико, и отвод тепла реакции протекает без затруднения. Регулируя отношение полимерной фазы к водной, можно контролировать температурный режим процесса с высокой точностью. В начальной стадии реакции система представляет собой эмульсию капель мономера в воде. Эмульсия эта нестабильна и существует за счет интенсивного перемешивания. Образование полимерав ходе процесса приводит к повышению его концентрации в каплях мономера и увеличению их вязкости. Суспензия, как таковая, образуется только тогда, когда конверсия достигает примерно 70 %.

Суспензионная полимеризация, проводимая в изотермических условиях, позволяет получать более однородный продукт, чем полимеризация в массе. Обычно ее проводят при температурах ниже 100 °С, но применение повышенного давления позволяет повысить температуру до 150 °С. Гибкое регулирование температуры процесса имеет решающее значение, например, при полимеризации винилхлорида, при которой молекулярная структура полимера необыкновенно чувствительна к изменению температурного режима.

Устойчивость суспензии на начальных стадиях процесса относительно мала, при нарушении температурного режима возможна коагуляция частиц, сопровождающаяся ухудшением теплоотвода и автоускорением реакции. Это приводит к весьма неприятным в технике последствиям - образованию твердого неплавкого блока в объеме реактора. Кинетика суспензионной полимеризации описывается теми же уравнениями, что и полимеризация в массе.

Недостатком процесса суспензионной полимеризации является его многостадийность, наличие значительного количества сточных вод, требующих очистки, а также трудность перевода его на непрерывный режим работы.

Эмулъсионная полимеризация.В качестве инициаторов процесса используют персульфаты калия или аммония, пероксид водорода, а также окислительно-восстановительные системы. Применение последних позволяет проводить полимеризацию мономеров при более низких температурах и с большими скоростями. В качестве окислителей обычно применяют пероксид водорода, персульфат калия, органическиегидропероксиды. Восстановителями служат соли металлов переменной валентности, сернистые соединения и многие другие вещества. На активность инициаторов существенное влияние оказываетрНводной среды. В качестве регулятороврНиспользуются буферные вещества - фосфаты, карбонаты и др., количество которых составляет от 0,25 до 1 %.

Медиа

See video
Видео
Химический элемент - это вид атомов, характеризующийся определенными зарядами ядер и строением электронных оболочек. В настоящее время известно 110 элементов:...
02.04.2013 | 6:58
3,062
See video
Видео
Сервис Нигма-Химия и многие функции Нигма-математики не имеют аналогов ни в России, ни в мире.Начиная с 2009 года, Нигма разрабатывает интеллектуальную...
02.04.2013 | 6:58
3,683
See video
Видео
Основным источником этанола является нефтехимический синтез, использующий реакцию, гидратации этилена в присутствии различных катализаторов. Известны также...
02.04.2013 | 6:58
3,216