химический каталог




ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, технол. процесс обработки полимеров, в результате которого облегчается их дальнейшая переработка.

Различают два способа пластикации (П.)-механический и термоокислительный (без механические воздействия). Осн. значение в промышленности имеет механические способ. Подводимая к полимеру механические энергия вызывает гл. обр. деструкцию макромолекул (см. Деструкция полимеров), скорость и глубина которой определяются химический природой полимера, его мол. массой и структурой, температурой и интенсивностью механические воздействия и оценивается по уменьшению степени полимеризации (величины молекулярной массы) или по изменению пластоэластич. характеристик (см. Реология). При повышении температуры скорость и глубина деструкции проходят через минимум. В зависимости от типа полимера существует определенный температурный диапазон, в котором ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ полимера минимальна; температура, соответствующая такой ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, называют температурой макс, стабильности при сдвиге (Тст.сдв.) и составляет (0C): для натурального и изопренового (СКИ) каучуков 80-115, для цис-бутадиено-вого (СКД) 20-120, стирольного (CKC) 60-120, этилен-пропиленового каучука (СКЭПТ) 85-155, полихлоропрена 100-110, полиизобутилена 110-140, поливинилхлорида 195, полистирола 180-260, полипропилена >215, полиметилме-такрилата 140.

В области температур ниже Тст. сдв. под действием механические напряжений происходит деструкция преимущественно в средней части макромолекулы; при этом процесс идет до некоторого предельного значения молекулярной массы, которое зависит от подвижности макромолекул и интенсивности механические воздействия. Скорость и глубина деструкции в этой области температур при одинаковой интенсивности механические воздействия возрастает с уменьшением гибкости макромолекул, увеличением межмол. взаимодействие, содержания боковых и функциональных групп. Деструкция приводит к уменьшению полидисперсности полимеров с широким MMP и к увеличению полидисперсности в случае полимеров с узким MMP. Образующиеся в результате деструкции макрорадикалы взаимодействие с O2 воздуха, молекулами полимера, акцепторами свободный радикалов, стабилизируются диспропореакционированием или рекомбинируют. В области температур выше Тст. сдв. доминирующим фактором становится термоокислит. и термодинамически деструкция полимеров, при которых места разрыва макромолекул определяются положением химически активных центров и отбираются по закону случая.

Для ускорения ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ применяют химический ускорители - вещества, являющиеся ингибиторами (акцепторами) свободный радикалов и промоторами окисления. Осн. ускорители ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ-пентахлор-тиофенол (ренацит V) и его цинковая соль (ренацит IV), о,о»-дибензамидодифенилдисульфид (пептон-22) и о,о»-бенз-амидотиофенолят Zn (пептон-65), бис-(2,4,5-трихлорфенил)ди-сульфид (бистри), фенилгидразин, каптакс, альтакс, гуанидин и др. вещества в кол-ве 0,05-3,5% по массе. Все ускорители наиболее эффективны при температурах выше 60-800C.

При термоокислительной ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ изменение пластоэлас-тич. свойств полимеров обусловлено термоокислит. деструкцией макромолекул. В условиях ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ одновременно, но с различные скоростями развиваются деструкция и сшивание макромолекул: на первых стадиях ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ превалирует первый, на более поздних - второй процесс. Сшивание, наиболее отчетливо проявляющееся при малых концентрациях O2 и высоких температурах, тормозится при введении в полимер антиоксидантов, а также при снижении температуры (в пределах, не вызывающих резкого замедления деструкции).

По технологии проведения процесса различают ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ каучу-ков и пластмасс. Цель ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ каучуков-уменьшение их высо-коэластич. (обратимой) и увеличение пластич. (необратимой) деформации, что необходимо для облегчения смешения с ингредиентами и формования изделий. Наиб. значение ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ имеет при переработке HK. ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ подвергают также некоторые каучуки синтетические. Совр. марки CK, как правило, не требуют ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, т. к. их пластич. свойства (мол. массу) регулируют в ходе синтеза.

Проводят ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ HK в червячных пластикаторах, резино-смесителях или на вальцах при температуре выше или ниже Тст. сдв. . Поскольку вследствие саморазогрева материала ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ наиб, интенсивно происходит в первые 10-15 мин обработки, процесс проводят в одну, две или три стадии с "отдыхом" (6-8 ч) и охлаждением после каждого цикла. В соответствии с этим различают и продукты одно-, двух- и трехразовой ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ-пластикаты П-1, П-2 или П-3, имеющие пределы пластичности 0,21-0,30, 0,31-0,40, 0,41-0,50 соответственно. Пластикаты П-1 и П-2 получают обычно, пропуская каучук через червячную машину при температуре в цилиндре машины 60-700C, в головке цилиндра 105-1150C с охлаждением водой и отдыхом 3-8 ч. Пластикаты, полученные в червячной машине, может быть на послед, стадиях подвергнуты обработке в резиносмесителе (8-16 мин, 120-1800С) или на вальцах (12-24 мин, 50-550C). Применяют также ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ в резиносмесителе в одну стадию (13-18 мин) с последующей доводкой каучука до требуемой пластичности (0,3-0,5) при обработке на вальцах при 60-800C. Использование ускорителей ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ позволяет сократить продолжительность процесса в 2-2,5 раза. Техн. марки HK (например, SMR) пластицируют обычно в резиносмесителе в присутствии ускорителей в течение ~ 2 мин при 155-1700C, часто совмещая с последующей смешением.

СКИ при необходимости пластицируют в резиносмесителе в течение 1-10 мин в присутствии ускорителей или на вальцах, бутадиен-нитрильные каучуки-на вальцах (25-400C, 20-40 мин), хлоропреновые каучуки серного регулирования - на вальцах или в резиносмесителе при температуре ниже 1000C.

Термоокислительную ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ (без механические воздействия) в пром. масштабе используют главным образом для обработки жестких бута-диен-стирольных каучуков. Оптим. условия такой ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ, к-рую проводят в котлах с циркуляцией воздуха,-130-140 0C, 0,25-0,4 МПа, 60-80 мин (без механические воздействия).

ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ пластмасс связана с их размягчением (плавлением) в условиях, максимально предотвращающих деструкцию. Обычно процесс проводят в обогреваемых пластицирующих узлах (пластикаторах) литьевых машин червячного и плунжерного типов. Давление расплава на выходе из червячного агрегата должно быть <35 МПа. Условия ПЛАСТИКАЦИЯ ПОЛИМЕРОВ для полистирола 218-2320C, 7-18 МПа, для полипропилена 232-2400C, 20-30 МПа, АБС-пластика 204-2320C, 3,5-7 МПа, полиэтилена низкого давления 232-246 0C, 20-25 МПа, поли-амида-6,6 266-2770C, <35 МПа; температура зон плавления и дози-рования пластмасс должна быть на 28-450C ниже, чем на выходе из червячного агрегата.

Литература: Симионеску К., Опреа К., Механохимия высокомолекулярных соединений, пер. с рум., M., 1970; Барамбойм H. К., Механохимия высокомолекулярных материалов, 2 изд., M., 1971; Торнер P. В., Основные процессы переработки полимеров, M., 1972; Соболев В. M., Бородина И. В., Промышленные синтетические каучуки, M., 1977; Кошелсв F. F., Корнев A. E., Буканов A. M., Общая технология резины, 4 изд., M., 1978; Казале А., Портер Р., Реакции полимеров под действием напряжений, пер. с англ., Л., 1983. Ф. E. Куперман.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
коттеджный поселок эконом класса новорижское
светодиодный аптечный крест из модулей своими руками
http://www.prokatmedia.ru/notebook.html
роби уильямс москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.07.2017)