Syntetické kaučuky sú polyméry, ktoré môžu byť spracované do gumy s vulkanizáciou. Ich vzhľad predchádzalo prirodzený deficit gumy a rastúci dopyt po elastomére. V súčasnosti existuje obrovské množstvo pečiatok syntetických kaučukov rôznych vlastností a cieľa. Podmienečne sa dajú rozdeliť do dvoch veľkých tried: Gue General a špeciálne účely.

Syntetická gumová guma na všeobecné použitie sa používa pri výrobe automobilových pneumatík a ich častí, tesniacich krúžkov a iných produktov širokej spotreby. Celková guma sa spravidla kombinuje veľký počet vlastností, čo ich robí univerzálnou v porovnaní so špeciálnym účelom gumy. Úzkeho rozsahu pôsobenia syntetického polyméru je však vysvetlený ideálnym vyvažovaním jeho receptu, aby sa dosiahli potrebné vlastnosti.

Získanie syntetického kaučuku sa vyskytuje polymerizáciou monomérov získaných z ropných frakcií. V závislosti od reakčného média sa rozlišujú štyri typy polymerizácie: kvapalina-fáza, emulzia, plynová fáza a rozpustené. Z spôsobu výroby gumy priamo závisí od jeho vlastností. Napríklad syntetická guma butadién-styrénu, ktorá zaberá viac ako 50% výroby produkcie syntetickej gumy, vďaka jeho zavedeniu do automobilového priemyslu, je vyrobená polymerizáciou emulzie s vysokou teplotou. Táto metóda umožňuje dosiahnuť optimálne fyzikálne vlastnosti typu gumového výrobku. Výroba syntetického kaučuku priamo závisí od použitých monomérov: butadién, styrén, izoprén, propylén, benzén, izoprén, etylén. Ich kombinácia a polymerizačná metóda určuje konečné vlastnosti gumy, ako aj jeho účel.

V porovnaní s prírodným kaučukom je jeho syntetický analóg výhodnejší a sľubný materiál. Po prvé, je to univerzálnejšie. Moderné metódy výroby umožňujú získať materiál s optimálnymi vlastnosťami pre jeden alebo iný rozsah aplikácie. Okrem toho výroba syntetických kaučukov stojí oveľa lacnejšie.

V posledných rokoch boli syntetické kaučuky široko používané nielen v automobilovom priemysle, ale aj vo zvuku, teplo, vodnej a vzdušnej izolácii budov, ako aj pri výrobe pneumatických, hydraulických, lekárskych a vákuových techník. Okrem toho je tento materiál široko používaný v raketovej budove ako polymérnej bázy na výrobu pevných raketových paliva s práškom dusičnanu amónnym ako plnivo.

Priemyselné vybavenie polymérnych materiálov (polyméry)

To je hlavná vetva petrochémie (výroba syntetických živíc, plastov, chemických vlákien, syntetických gumy), kde sú počiatočné fázy technologického procesu viazané na zdroje surovín a následné spracovanie je zamerané na spotrebiteľa, a preto môže byť v iných regiónoch.

Zmeny v technologickej a surovinovej základni polymérnej chémie (prechod z predtým použitého spracovania odpadu dreva a poľnohospodárskych surovín na ropu a plyn), rozvoj prepravnej dopravy viedol k významným zmenám v geografii priemyslu.

Vytvorili sa uhľovodíkový olej a plynové suroviny na rafinériách a plynových plynoch rastlinách, ktorých väčšina sa sústreďuje v európskej časti krajiny. Sú umiestnené v oblastiach výroby ropy a zemného plynu (oblasť VOLGA, URALS, NORTABY, NÁHRADNÝCH KAUKUSUS, Západnej Sibíri) alebo sa zameriavajú na spotrebiteľa, ktorý sa nachádza na tratiach av posledných bodoch hlavných ropných a plynovodov (Yaroslavl, Ryazan, Moskva, Nižný Novgorod, Omsk, Tobolsk a Dr.).

V chémii polymérov prideľujú niekoľko smerov.

Výroba syntetických živíc a plastových hmôt Najväčší smer chemického priemyslu, ktorý historicky vyvinutý v centre mesta (Moskva, Vladimir), Volga (Kazaň, Dzerzhinsk, Ufa), Uralsky (Nižný Tagil, Salavat, Jekaterinburg), Sibírsko (Tyumen, Kemerovo, Novosibirsk), North- Western (St. -Peterburg), Južný (Volgograd, Rostovský kraj a Krasnodar), Severné Kaukazský (Stavropol Teritory) federálnych okresov.

Najväčší ruský výrobca syntetických živíc a plastov - OJSC "Uralchimplast", ktorého hlavné výrobné zariadenia sa nachádza v Nižný tagil (Sverdlovsk región). Holding zaberá kľúčové pozície na trhoch mnohých typov chemických výrobkov.

Samostatné technologicky závislé podniky priemyslu sú zvyčajne monopolný dodávatelia a spotrebitelia polotovarov a sú spojené s produktovými produktmi, ako je Sayanskhimplast a Angarsk rastlín polymérov (etylén), Kazanorgsintez a Nizhnekamsk Nefkekhim (etylén), Kaustik (Sterlitamak) a "salavatnefteorgsintez" (etylén).

Priemysel chemické vlákna a nite ktoré sú umelé a syntetické, vyžaduje veľké množstvo surovín, materiálov, paliva a vody. Umelé vlákna vyrobené z prírodných polymérov slúžia na výrobu acetátu a viskózy. Podniky na ich vydanie sa nachádzajú v Balakovo, Ryazan, Tver, St. Petersburg, Krasnojarsk, je obnovená továreň v meste Shuya (Ivanovo).

Kombinuje na výrobu syntetických vlákien (CAPRON, LOVEN) Práca v Kursk, Saratov, Volzhsky. Spoločná výroba umelých a syntetických vlákien sa nachádza v mestách klého, Serpukhova, Engels, Barnaul. Hlavné množstvo chemických vlákien (viac ako 2/3) sa vyrába v európskej časti krajiny so zameraním na umiestnenie textilného priemyslu.

Výroba syntetickej gumy

Guma ako surovina sa používa na výrobu pneumatík (65-70%) a gumových výrobkov (približne 25%).

Podniky na výrobu syntetického kaučuku pôvodne vznikajú na základe použitia etylalkoholu z potravinárskych surovín - zemiakov, zrná (mesto Yaroslavl, Efremov, Voronezh, Kazan), potom hydrolyzovaný alkohol (Krasnoyarsk). Od 60. rokov. Prešli na uhľovodíkové suroviny získané pri spracovaní oleja, prechádzajúcich olejovými plynmi a zemným plynom. Hlavné regióny výroby syntetickej gumy - oblasť VOLGA (Tolyatti, Nizhnekamsk, Kazaň), Ural (Sterlitamak), Južná Siberia (Omsk, Krasnoyarsk). Celková kapacita syntetických gumových zariadení v krajine sa odhaduje o viac ako 2 milióny ton a jeho výroba v roku 2011 predstavovala 1,4 milióna ton.

Vedúca spoločnosť na trhu syntetických kaučukov je Sibur, ktorá predstavuje viac ako 2/5 ich výroby v Rusku. Spoločnosť spája najväčších výrobcov syntetickej gumy - LLC "Voronezhsinzkuchuk", LLC "Tolimtikuchuk" a OJSC "Krasnojarsk rastlín syntetickej gumy".

Výroba syntetickej gumy je približná pre centrá výroby pneumatiky a gumy. Existujú celé komplexy vzájomne prepojených priemyselných odvetví: rafinácia ropy - syntetická guma - výroba pneumatík (OMSK, Yaroslavl); Hydrolýza dreva - etylalkohol - syntetická guma - výroba pneumatík (Krasnoyarsk).

Najväčší vývoj, chemický komplex prijatý v štyroch federálnych okresoch: Volrský kraj (podiel okresu v celkovej výrobe chemického komplexu Ruskej federácie je 44%), centrálna (24%), sibírska (11%) a južné (10%).

V chemickom priemysle boli široko rozvinuté procesy územnej koncentrácie a kombinácie výroby. Najväčšie chemické zložky boli vytvorené v mnohých krajinách v Republikoch Tatarstanu a Bashkortostan, Altai, Permián a Krasnojarsk, Tula, Tyumen, Yaroslavl, Nižný Novgorod, Volgograd, Samara, Kemerovo a Irkutsk regióny, ktoré na jednej strane Vo veľkej miere prispela k sociálnemu hospodárskemu rozvoju týchto regiónov, ale na druhej strane, environmentálna situácia a kvalita života obyvateľstva výrazne eskalovala. Koniec koncov, chemický komplex je hlavnou znečisťujúcou látkou životného prostredia: trvá druhé miesto (podľa celkových emisií škodlivých látok do atmosféry - 10. miesto) medzi priemyselnými odvetviami.

V minulosti polstoročie, chemický priemysel prešiel ťažkou cestou: z rýchleho vývoja v rokoch 1950-1980, keď bol v priemysle vytvorený významný výrobný potenciál, pred poklesom v neskorých osemdesiatych rokoch, keď sa tempo kapitálových výstavby znížilo ostro a V roku 1990 -E-GG. Investície v priemysle sa takmer zastavili.

Dnes sa pozície Ruska v globálnom trhu s chemickým tovarom výrazne líšia pre rôzne komoditné skupiny. Na výrobu minerálnych hnojív je teda domáci chemický priemysel jedným zo svetových lídrov: patrí k 3. mieste. Z hľadiska výroby syntetických kaučukov sa Rusko patrí 4. na svete (10% svetovej výroby), ale na výrobu polypropylénu len 13. miesto (1-2%) a petrochemických výrobkov - 19. miesto (1%) . Uvoľnenie mnohých progresívnych typov chemických výrobkov, dokonca potrebné pre ruskú ekonomiku, je nevýznamná alebo vôbec nie.

Zároveň výroba výrobkov relatívne hlboké spracovanie vo všeobecnosti stagnovalo, čo viedlo k záchvate ruského trhu zahraničnými výrobcami, v dôsledku toho od začiatku 2000s. Rusko sa stalo čistým dovozcom chemických výrobkov.

Budúcnosť chemického priemyslu Ruska je úzko spojená s vyhliadkami na rozvoj globálneho trhu s chemickým trhom. Podľa odborníkov, do roku 2030, môže presiahnuť 4 bilión dolárov, kvôli rastu obyvateľstva planéty. Vzhľadom na súčasné trendy sa predpokladá priemerný ročný nárast obratu chemických výrobkov do roku 2030 pre Čínu na úrovni 13%, India - 11, Rusku - 5, Európska únia (EÚ) - 4, USA - 3%. V tomto čase bude hlavným smerom rozvoja chémie vytvorením kvalitatívne nových high-tech materiálov. Riešenie tejto úlohy a štrukturálna modernizácia priemyslu chemického komplexu sú spojené s aktívnou účasťou štátu pri implementácii priorít vyhlásených v koncepcii sociálno-ekonomického rozvoja Ruska do roku 2020.

V súčasnosti sú hlavné faktory obmedzujúce rozvoj priemyslu: nedostatočná investičná činnosť; Obmedzenie prístupu ruských chemických výrobkov na trhy jednotlivých zahraničných krajín; Vysoký podiel závislosti dôležitosti o chemických zásobách; Nedodržiavanie existujúcej dopravnej infraštruktúry na vývozný potenciál priemyslu; Rastúce ceny (tarify) o výrobkoch (službách) subjektov prírodných monopolov, ktoré budú obmedziť miery rastu výroby dusíkatých hnojív, amoniaku, plastov a bude znamenať nárast cien pre nich; Nedostatočné miery zavedenia inovačných technológií využívajúcich chemické výrobky v priľahlých oblastiach (stavebníctvo, bývanie a komunálne služby, automobilový priemysel atď.).

Hlavným cieľom stratégie pre rozvoj chemického a petrochemického priemyslu Ruska až do roku 2015, schválený uznesením Ministerstva priemyslu Ruska dňa 14. marca 2008 č. 119 a projekt "plán pre rozvoj plynu a petrochemikálie Ruska za obdobie do roku 2030 "(plán 2030), ktorý vyvinula Ministerstvo energetiky Rusko, je zvýšiť konkurencieschopnosť a objem výroby rôznych chemických výrobkov ruskými podnikmi, predovšetkým na základe tvorby a implementácie zdrojov Ukladanie technológií.

Vývoj sily domáceho ropy a chémie plynu v pláne 2030 sa má vykonať do šiestich klastrov: Volzhsky, West Siberian, Caspian,

East Siberian, ďaleko východne a severozápad. Sú vytvorené v blízkosti zdrojov surovín a predajných trhov. Fungovanie klastrov znamená aktívne interakcie podnikov celého petrochemického výrobného reťazca vrátane výrobcov finálnych výrobkov, miestnych orgánov, vedeckých inštitúcií, univerzít.

V roku 2015 by sa podiel chemického priemyslu v HDP mal zvýšiť z 1,7 na 3%. V rovnakej dobe by objem výroby mali rásť trikrát až štyrikrát, a podiel vysokých produktov prerozdeľovania sa zvýši z 30 až 70% s príslušným znížením podielu surovín. Celkovo sa plánuje približne 4 bilióna rubľov investovať do petrochemického a chemického priemyslu v rámci stratégie. Vrátane výdavkov na výskum a vývoj. Stratégia však treba venovať väčšiu pozornosť opatreniam zameraným na environmentáciu chemickej výroby, zavedenie inovačných technológií a úsporu zdrojov.

Stratégia definuje hlavné smerovanie štrukturálnej reštrukturalizácie priemyslu na základe štátnej podpory: stimulovanie inovatívnej a investičnej činnosti; vykonávanie colnej a tarifnej politiky s cieľom chrániť domáceho výrobcu na domácom a zahraničnom trhu; vykonávanie investičných transformácií pre efektívnejšie riadenie chemického komplexu Ruskej federácie; Zlepšenie ruskej legislatívy s cieľom vytvoriť priaznivé podmienky pre rozvoj chemického sektora hospodárstva.

Tieto výrobky ropnej rafinérie patria aj do polymérnych materiálov, hoci majú málo spoločných s predchádzajúcimi látkami. Hlavným fyzickým rozdielom medzi syntetickými kaučukom zo zvyšku polymérnej skupiny je, že nie sú termoplastické. Súvisiace so skupinou elastomérov, to znamená, že látky, ktoré sú v ich normálnom stave, sú schopné deformovať pod vplyvom zaťaženia. Po zastavení tlaku sa vracajú do primárnej formy. Tam je alternatíva k týmto látkam na svete. Nazýva sa prírodný kaučuk a vyrobený zo šťavy z Geve Strom. Stupnica výroby prírodného materiálu nestačí na uspokojenie potrieb trhu. To bolo najmä jasne preukázané počas druhej svetovej vojny, keď bola pod kontrolou Japonska veľká časť Geyeov. To sa stalo impulzom k rozvoju tohto smeru petrochémie v západných krajinách. K dnešnému dňu, syntetické materiály zaberajú takmer 65% celého gumového trhu.

Monoméry gumových reťazcov sú látky spojené s diény. Ich rozdiel je, že majú dve dvojité väzby medzi atómami uhlíka. Najobľúbenejšie z nich je divinyl (1,3-butadién):

Druhým najdôležitejším monomérom je izoprén - látka, ktorá je veľmi blízko k divinylu, ale má jeden atóm uhlíka viac:

Zaujímavým znakom polymerizačnej reakcie je, že dvojitá väzba je vytvorená medzi 2 a 3 v čase molekuly, pričom medzi 1 a 4 - jeden:

V dôsledku takýchto dvojitých väzieb má materiál zvýšenú elasticitu, ktorá sa vyznačuje len pre tento druh polymérov.

Stojí tiež za pochopenie, že existuje veľmi veľký rozdiel medzi pôvodnou gumenou a hotovou gumenou. Guma sa vyrába na základe gumy počas procesu vulkanizácie. Keď tepelné spracovanie s pridaním špeciálnej zložky (sopkanise), jednotlivé molekulárne reťazce sa preoriatujú v priečnom smere, ktorý poskytuje materiál väčšiu pevnosť. Najčastejšie slúži ako ďalší prvok.

História syntetického kuchkov

Svojou širokou popularitou gumových osi naraz niekoľko objavov. Napriek tomu, že materiál bol známy tisícom rokov, sa prakticky nepoužil, pretože nemal dostatočnú silu. V roku 1840 dokázal John Gudiier výrazne zlepšiť vlastnosti gumy, ktorý otvára proces vulkanizácie. Po šiestich rokoch bola jeho technológia schopná nájsť praktickú aplikáciu. Robert Thompson patentoval prvú pneumatiku na svete. Jeho základnou výhodou bola odolnosť voči opotrebeniu a pohodlie. V porovnaní s drevenými kolesami vtedajšieho posádky bola pneumatika skutočná nájsť. Bohužiaľ, technológia neposkytla na priemyselné koľajnice, pretože neexistovala možnosť vyrábať jemnú gumu.

Len do štyridsať rokov by škótsky vynálezca John Dunlop mohol zlepšiť proces výroby gumy. Na podnik založil ho, pneumatiky boli vyrobené pre bicykle, posádky a potom autá. A potom sa guma stala naozaj populárnou v Európe. Milióny ľudí, ktorí chceli získať suroviny a predať ho v starom svete začali ísť do Brazílie.

Rybolov však existoval dosť krátky. Brazílskymi orgánmi bol zakázaný vývoz semien GEVE. Ale zároveň sa nemohli chrániť pred krádežou. Už v roku 1886, Henry Wicks bol schopný uniesť asi sto tisíc semien tohto stromu. Potom, čo bol Gevei priniesol do Ázie, trvalo nejaký čas na organizáciu plantáží. Za menej ako desaťročie sa Ázia stala hlavným dodávateľom prírodného kaučuku na svetovom trhu. Ceylon a Malajzia ponúkli nižšie ceny, čím sa spopustili Brazíliu z trhu. Dopyt po gumovej gume sa každý deň vyrastal. Bolo spojené s novými vynálezmi pri výrobe pneumatík a popularizácie cestnej dopravy. Už v roku 1891 bol vynájdený prvý posun pneumatiky Michelin. A hneď po deviatich rokoch predstavil spoločnosť "gudier" svoje prvé lámavé pneumatiky. Rýchly rozvoj automobilového priemyslu viedlo k vážnemu zvýšeniu rastu dopytu po gumovom kaučuku. Prírodný materiál však nemohol uspokojiť všetkých spotrebiteľov - existovala vážna potreba alternatíva k prírodnému kaučuku.

Nemohol som rýchlo nájsť syntetickú náhradu. Veľa experimentov sa uskutočnilo, ktoré dostali len čiastočný výsledok. Najväčší úspech dosiahol ruský vedec Ivan Kandakov. Podarilo sa podarilo syntetizovať elastický polymér. Otvorený materiál však nebol široko používaný. Len v roku 1909 v Nemecku sa podarilo získať prvú syntetickú gumu. Vývoj ruského chemika bol založený na základe. Patent na výrobu syntetickej gumy bol zaznamenaný v mene nemeckého chemika Frinz Hoffman.

V tom istom roku bola v Rusku prezentovaná správa výnimočného chemika Sergeyho Lebedevu. Ukázal všetok jeho objav. Spojil sa pri získaní elastického polymérneho materiálu termopolymerizáciou. Zaujímavou črtou tohto objavu bola skutočnosť, že to bola táto zásada, ktorá bola založená na priemyselnej výrobe syntetickej gumy. Bol to prvý podnik druhého druhu nielen v Rusku, ale aj na celom svete.

Druhá svetová vojna a prevrat, usporiadaný boľševikmi, sa stali push pre rozvoj nového priemyslu. Pred Sovietskym zväzom sa čelil vážny problém. Nebolo možné získať prírodnú gumu, pretože krajina bola v blokáde. Jediná možná možnosť zostala na vytvorenie vlastnej výroby syntetickej gumy. Preto sa v roku 1926 konala súťaž na rozvoj priemyselného projektu na výrobu syntetického kaučuku. Navrhli sa dve možnosti. V prvom prípade chemička ponúknutého na získanie elastického polyméru z vyrobených ropných surovín. Avšak, potom napájanie neumožňal stanoviť masovú výrobu. V tejto súvislosti súťaž Lebedev porazila súťaž. Podľa jeho myšlienky syntetizovať gumu, to stálo za základ butadiénu, ktorý bol vyrobený spracovaním etylalkoholu. Pre jeho projekt získal Lebedev názov akademika vied a poriadok Lenina. Výroba sa ukázala byť tak inovatívna, že vo svojej existencii nemohla veriť v západné krajiny, volali mu nič viac ako fikcia a podvod.

Prvý podnik na tomto projekte bol otvorený v Yaroslavle v roku 1932. Po ňom boli založené podniky v Voronezh, Kazaň a Efremov. Každý podnik mal rovnaké výrobné zariadenia. Všeobecne platí, že krajina mohla dostať 40 tisíc ton syntetického kaučuku ročne. Podniky sa otvorili na blízkom mieste zo základne surovín. Vzhľadom k tomu, etylalkohol sa použil ako základ, potom sa rastliny umiestnili v blízkosti zemiakových plantáží. Sodík sa použil ako katalyzátor pre výrobný proces. Táto metóda výroby sa nemohla pochváliť vysokou účinnosťou. Jeho hlavnou výhodou bola nízka cena, ktorá bola v tomto okamihu veľmi dôležitá.

Druhý výrobca syntetickej gumy na svete bol Nemecko. Zaujímavé je, že dôvody pre krajinu boli rovnaké ako ZSSR. Po začiatku druhej svetovej vojny bola krajina v ekonamickom blokáde. To je presne to, čo sa stalo impulzom na objav vlastných výrobných zariadení na výrobu syntetickej gumy. Prvý podnik sa stal závodom v meste Shatau. Proces produkcie polyméru bol vážne odlišný a bol dokonalý. Syntetický kaučuk sa uskutočnil reakciou kopolymerizácie. Zároveň sa používa styrén a butadién. To všetko sa stalo vo vodnom prostredí, ktoré umožnilo získať vysoko kvalitný polymér. Výroba bola vysoko efektívna a do konca vojny by skupina podnikov mohla produkovať takmer 180 tisíc ton ročne.

Spojené štáty boli tiež nútení otvoriť svoju vlastnú produkciu, pretože všetky Geve plantáže v Ázii boli pod kontrolou Japonska a dodávky sa zastavili okamžite po útoku na Pearl Harbor. V dôsledku toho vláda prijala radikálne rozhodnutie o začatí vlastnej výroby syntetickej gumy. Za pár rokov sa v krajine otvorili viac ako mínus rastliny na výrobu tohto polyméru. Zaujímavým faktom je, že po skončení vojny sa všetky výrobné zariadenia preniesli do majetku vlády.

Keďže antgitlerový blok vyhral vojnu, výrobné zariadenia Nemecka boli rozdelené medzi spojencami. Sovietsky zväz sa podarilo získať závod z mesta Shkopau. Bolo úplne demontované a vyvezené do Voronezh. Po vývoji novej metódy výroby ZSSR sa stal lídrom pri výrobe syntetickej gumy.

Nakoniec, na základe butadimethyrolovej gumy, boli vyvinuté ich vlastné typy polyméru. Zároveň nikto nezabudol na tradičnejší spôsob výroby polyméru. Bolo rozhodnuté vyrábať gumu na základe umelého alkoholu, a nie prirodzené, čo bolo ešte viac žalované svoje náklady. Niekoľko podnikov sa otvorilo. Potom boli vyvinuté technológie na výrobu polyméru s rôznymi petrochemickými výrobkami. Výroba začala produkovať polyizoprénový syntetický kaučuk. Tento materiál je veľmi blízko jej vlastnostiam pre prírodné suroviny.

Výroba syntetického Kuchukov

Zjednodušený vývojový diagram výroby rôznych typov syntetického polyméru je uvedený nižšie:

Výroba syntetickej gumy má svoje vlastné charakteristiky a zložitosť. Hlavným je potreba syntézy veľkého množstva rôznych monomérov. Preto je proces tvorby plynu taký dôležitý v priemysle rafinácie ropy - to umožňuje získať individuálne frakcie potrebných pľúc uhlíka na výstupe. Najzaujímavejšie pre tento priemysel sú Bhután a Isobutan, ktorý sa tiež získavajú na rafinériách. Po procese a separácii pyrolýzy sa suroviny prenášajú do ďalšieho spracovania.

Prvá fáza ďalšej produkcie je dehydrogenácia látok. Preto je možné získať dvojité väzby uhlíka po odstránení dodatočných atómov vodíka. Po takomto postupe je možné produkovať izoprén a butadién. Toto sú najdôležitejšie materiály pre polymerizačný proces syntetického kaučuku. Látky sa vykonávajú inými spôsobmi. Napríklad, s pyrolýzou kvapalných plynov, je možné získať izoprén. Okrem toho sa táto látka môže získať na základe izobutylénu a formaldehydu.

Pretože syntetický kaučuk je kopolymér, styrén a jeho deriváty sa často používajú ako ďalšie látky. Napríklad spoločná "prísada" je metylstyrén, ktorý sa získa ako výsledok pridania polypropylénu namiesto etylénu. Akrylonitril sa môže tiež stať dôležitou látkou. Je vyrobený na základe amoniaku a propylénu. V závislosti od spôsobu výroby je možné získať niekoľko polymérnych materiálov gumovej skupiny. V Ruskej federácii bola prijatá klasifikácia, podľa ktorej polybutadiénová guma má označenie CCD, kopolymér butadiénu a styrénu môže byť označený BSC a DSSK. Rozdiel medzi všetkými týmito materiálmi je spôsob výroby polyméru a používaný na tento základ. V dôsledku toho je možné vytvoriť obrovskú škálu elastických polymérov. Najbežnejšia je izoprénová guma (ski), ktorá je veľmi blízka prirodzeným na jeho vlastnostiach. Jedným z jeho druhov je butylová guma (Bc), ktorej chemický názov izoprén izobutylén.

Samostatné skupiny tiež rozlišujú kopolyméry etylénu a propylénu, v ktorých sa pridá malá časť diénu. Nie je možné ich pripísať čisté kaučuky, ale v určitých oblastiach boli široko používané. Na získanie určitých vlastností v polyméroch sa často pridáva chróm a bróm. Sú zahrnuté do reťazcov polymérov, čo im dáva požadované vlastnosti.

Jednou z najobľúbenejších súčasných gumových skupín je TEP. Skratka sa dešifruje ako termelastoplasty. To znamená, že tieto látky majú vlastnosti všetkých polymérov. Sú dostatočným plastom v normálnom stave a môžu byť spracované tradičnými metódami pre termoplasty.

Syntetické kaučuky v Sibur

Výroba gumy sa zaoberá niekoľkými holdingovými podnikmi, ktoré sa nachádzajú v Voronezh, Tolyatti a Krasnoyarsk. Držanie je jedným z najväčších výrobcov elastických polymérov na svete, zaberajú šiesty pozíciu v zozname. Všetky holdingové spoločnosti produkujú väčšinu známych typov syntetickej gumy. Butadién sa používa ako základňa surovín, vlastná výroba izois a styrén, akrylonitril a izobutylén ako kopolyméry.

Podniky využívajú hlavne svoje vlastné suroviny. Dodáva sa v nádržiach so Sibur-Neftekhimom, závodom v Tomsku a niektorých podnikov LUKOIL. Z veľkej časti majú suroviny vo forme látok s rôznymi zložením, po ktorom je na mieste proces frakcionácie. Veľa kopolymérov sa dodávajú od výrobcov tretích strán, čo umožňuje výrobnú kapacitu pridržiavacieho konštantného zaťaženia. Jedným z partnerov spoločnosti je bieloruský výrobca "polymir".

Potom, čo monoméry prejdú potrebné čistenie, sú prístupné polymerizácii. Pre rôzne druhy materiálov sa používajú rôzne látky a výrobné médiá. Vodné odpruženie sa veľmi často používa, čo môže pridať malé kúsky hotového kaučuku. Je okolo takýchto častíc, ktoré sa zvyšok zhromažďuje, čo vám umožní dostať hotové materiály. Základný rozdiel bol izoprén. Na tento účel sa použije uhľovodíkové rozpúšťadlo.

Po polymerizačnej reakcii sa získané materiály čistia z zbytočných nečistôt (voda, rozpúšťadlá atď.). Zaujímavosťou výroby je, že väčšina výrobkov sa dodáva do iných krajín. Hlavným spotrebiteľom je Čína. Okrem toho, na základe niektorých druhov gumy, ekologické pneumatiky spoločnosti "kontinentálne" sú vyrábané. Aj na Voronezh Enterprise, sú vyrábané mnohé typy TEP, ktoré zistili ich použitie v mnohých špecializovaných oblastiach. Spoločnosť SIBUR sa zaoberá uvoľňovaním syntetickej gumy a zavedenie veľkého počtu moderných technológií.

Použitie syntetického Kuchukov

Väčšina produktov gumového typu je založená na syntetických kaučukoch. Látka sa používa na výrobu materiálov pre akúkoľvek oblasť priemyslu vrátane potravín. Na základe výrobe gumy vyrobené automobilové pneumatiky, izolačné materiály, zdravotné obleky, vodotesné oblečenie, obuv atď. Najväčší spotrebiteľ materiálov na základe syntetickej gumy sú automobilové spoločnosti. Je to pneumatiky, ktoré sú najnáročnejší tovar zo syntetického kaučuku. V súčasnosti vo svete je približne päťsto rastlín na výrobu automobilových pneumatík, ktoré produkujú viac ako jednu miliardu tovarov za rok.

Polyméry sú tiež veľmi dôležité materiály. Používajú sa pri výrobe veľkého počtu stavebných materiálov. Najdôležitejšou oblasťou použitia týchto polymérov je výstavba ciest. Pozitívne vlastnosti materiálu umožňujú predĺžiť životnosť povrchu vozovky takmer trikrát. K dnešnému dňu je nevyhnutným predpokladom použitia TEP v konštrukcii ciest. V Číne sa takmer sto percent povrchu vozovky vyrába s použitím polymérov TEP ako väzbových látok. Takáto technológia by vyriešila konštantný problém našej krajiny.

Dôležité použitie syntetických kaučukov je výroba latexu. Jeho prísady sa pridávajú do stavebných farieb, impregnovaných tekutín, dokončovacích materiálov a oveľa viac. Okrem toho, na základe tejto skupiny, spotrebný tovar sa vyrába, hračky, lekárske nástroje, prvky oblečenia, topánky atď. V akomkoľvek oblasti ľudskej činnosti, kde vzniká potreba elastických materiálov, používajú sa syntetické kaučuky. Zároveň majú umelé polyméry oveľa väčší súbor pozitívnych vlastností ako ich prirodzené analógy.

V snahe nájsť spôsob výroby umelej gumy, S.V. Lebedev intuitívne išiel na cestu imitácie prírody. Študoval vzorky prírodného kaučuku a dospel k záveru, že guma je diénový uhlíkový polymér. V tomto ohľade získať umelú gumu, rozhodol sa použiť uhľovodík z skupiny DIEN.

A ešte umelá guma bola horšia, aby prirodzene prirodzene na jednej z najdôležitejších vlastností - elasticita. Pri štúdiu priestorovej štruktúry prírodnej gumy sa ukázalo, že má stereoregulárnu štruktúru: CH2 skupiny v gumových makromolekuly nie sú chaotické, ale jedinou stranou dvojitej väzby v každom reťazci. Takéto umiestnenie a dáva molekuly štruktúra, ktorá zaisťuje elasticitu materiálu. Zlepšiť kvalitu gumy, s.v. Lebedev aplikoval spôsob vulkanizácie, t.j. Pridaním síry v kaučuku sa zmes zahrieva. Výsledkom je, že guma sa stala mäkšou a získala poréznu štruktúru.

V súčasnosti sa im podarilo získať katalyzátory, ktoré neexistovali v LEBEEDEV, a gumové vlastnosti sa výrazne zlepšili. Riešenie problému získania lacnejších a cenovo dostupných gumy, S. V. Lebedev dospel k záveru, že na výrobu syntetického kaučuku by sa mal použiť iná surovina. Koniec koncov, počiatočná látka na výrobu butadiénu, z ktorej sa vyrobilo gumu, bol obvyklý etylalkohol - etanol, vytvorený vo fermentačnom procese z obilných plodín a zemiakov. Tento spôsob vyrobeného gumou urobil drahé. Preto S.V. Lebedev vyvinul spôsob výroby gumy z produktov rafinácie ropy. V dôsledku toho dostal mliečnu bielu tekutinu, ako sa nasýti ako farby drevenej gumy.

Na rozdiel od prírodnej gumy, ktorá sa postupne stáva hustou, umelá guma potrebuje zahusťovadlá. Preto S.V. Lebedev hnetel v jednej nádobe s bielym kvapalinovým a svitým roztokom. Dnes v globálnej ekonomike do 30% kaučuku sa ťaží od plantáže. Hektáre pristátia brazílskeho Geyedyeho dáva rok od 950 do 2000 kg gumy (zozbieraná časť, 45-60 g). To určite poškodzuje tresty. Preto spôsob získania umelej gumy navrhnutej S.V. Lebedev, nemá nielen ekonomickú, ale aj environmentálnu hodnotu.

Prvá krajina, založená veľkoplošná produkcia syntetickej gumy, bola ZSSR.

V roku 1931 bola v Leningradu postavená skúsená rastlina. Dňa 7. júla 1932 bol spustený prvý priemyselný závod na výrobu syntetickej gumy - yaroslavl SC-1; V tomto dni sa získala prvá priemyselná šarža syntetického (sodíka-butadién).

V roku 1932 boli v ZSSR postavené tri veľké rastliny na výrobu syntetickej gumy: SC-1 v Yaroslavle, SK-2 v Voronezh (spustený na jeseň roku 1932) a SC-3 v Efremov (začal v roku 1933).

V roku 1932 začal produkovať syntetický gumový rastlín "červený trojuholník".

V roku 1961 sa získal Divinyl-alfa-metylstyrénový kaučuk v priemyselnom meradle na The Kuibyshevsky rastlina IC (teraz Togliattikuchuk). Tu začali robiť na novej technológii - nie z potravinárskych surovín, ale z petrochemických výrobkov.

V roku 1964 bola v továrni po prvýkrát získaná izoprénová guma, podobná prírodnej kaučuku.

V roku 1982, v Togliatti začal vyrábať novú značku pre krajinu - butylucheuk.

Katedra chemických palivových technológií.

Kurzu vo výške

"Celková chemická technológia"

Výroba syntetickej gumy.

Vykonané:

Študent 2Kurs

g. HIMUSK-08-1

Shafherov Yu.A.

Skontrolované:

Kandidát Chem. Veda

Okulovova t.v.

Angarsk 2011.

1. Úvod

2. Hlavné vlastnosti všeobecného gumy

2.1 Porovnanie vlastností hlavných typov gumy

3. Technológie a výroba

3.1 Typy polymerizácie

4. Butadiénové styrénové kaučuky

4.1 Fyzikálne charakteristiky emulzných butadiénových-styrénových kaučukov s rôznym obsahom styrénových jednotiek

4.2 VLASTNOSTI SKOLOČNOSTI EMAUMIONOVÉHO EMAUMIONOVÉHO EMAUDIENTU-METYLSTRÉNYU

5. reaktor-polymerizátor

6. ZÁVER

6. Zoznam referencií

1. Úvod

V súčasnosti existuje široká škála gumy, podľa vlastností a charakteristík, môžu byť rozdelené do dvoch hlavných segmentov: Guma a špeciálne špeciálne gumy.

Počet udalostí ovplyvnil vynález syntetickej gumy: priemyselná revolúcia, pokrok v budovaní motora, dve svetové vojny, rastúci dopyt po kaučuku a prirodzený deficit gumy vyvolal globálny dopyt po elastomérov. Syntetické kaučuky sa stali potrebnou alternatívou k prírodným kaučukom a pripojené ďalšie vlastnosti výrobkov.

V súčasnosti existuje veľká škála gumy na vlastnosti a charakteristiky. Ale v najobecnejšej forme, môžu byť rozdelené do dvoch veľkých segmentov: Guma a špeciálne špeciálne gumy.

stôl 1

Spoločná guma sa používajú v tých výrobkoch, v ktorých je dôležitá povaha samotnej gumy a na hotový výrobok neexistujú žiadne špeciálne požiadavky. Špeciálne účelové kaučuky majú užší rozsah používania a používajú sa na poskytnutie gumového výrobku (pneumatiky, pásy, podrážky na topánky atď.) Dankového majetku, ako je odolnosť proti opotrebeniu, odolnosť proti olejom, odolnosť proti mrazu, zvýšená rukoväť s mokrou cestou, atď. Najčastejšie sa jedna guma kombinuje niekoľko vlastností, takže výber gumy v receptoch gumového technického produktu pre určité oblasti je dôkladnou prevádzkou technológov.

Špeciálne stroje sa používajú v gumenom a technickom priemysle v oveľa menších množstvách v porovnaní s gumou na všeobecné účely. Aplikácie univerzálnej gumy a špeciálneho účelu majú tiež rozdiely. V tomto preskúmaní sa preto podrobne zohľadnia len gumová guma na všeobecné použitie, ktoré majú podobné metódy na získanie, spracovanie a aplikácie.

Vlastnosti syntetických kaučukov určujú ich rozsah. Vytvorenie receptov gumového technického produktu je sprevádzané výberom rôznych typov gumy, plnív, zmäkčovadiel atď. Správna kombinácia všetkých komponentov vo formulácii vám umožňuje získať gumový technický produkt so špecifikovanými vlastnosťami.

2. Domáce vlastnosti všeobecného účelu

Boutadiéne styrénová guma

Butadién-styrénová guma má vynikajúcu kombináciu funkčných vlastností v rôznych aplikáciách. Táto guma považuje najlepšiu gumovú gumu na všeobecné použitie vďaka vynikajúcim vlastnostiam vysokej odolnosti proti oderu a vysokému percentuálneho podielu plnenia. S nárastom obsahu styrénových väzieb (a-metylstyrén) v kopolyméri znižuje elasticitu gumy, zhoršuje sa odolnosť proti mrazu, ale zvýši sa indikátory pevnosti. Charakteristickým znakom butadién-styrén (a-metylstyrén) gumy je nízka odolnosť voči roztrhnutiu neoprávnených solcanisitov. Tieto kaučuky majú vyššiu teplotu skleneného prechodu v porovnaní s prírodným kaučukom a nižším ako prirodzený odolnosť proti mrazu. Dôležitou výhodou butadiénovej-styrénovej gumy pred prírodnou kaučukom je menšia tendencia vytvoriť tvorbu trhlín, vyššieho nosenia, pary a vodotesnosti, čo je najlepšia odolnosť voči tepelným, ozónom a starnutiu svetla. Tiché dielektrické vlastnosti majú kaučuky s vysokým obsahom styrénu (počet styrénu v zmesi monomérov 50% hmotn. A vyššie).

Polbutadiénová guma

Väčšina z polybutadiénovej gumy sa v súčasnosti vyrába 1,4-cisis typu, ale niektoré majú zmiešanú štruktúru väzieb. Byť nenasýtený kaučuk, ľahko vulkanizuje so sírou. Polybutadiénová guma má vynikajúcu odolnosť voči nízkym teplotám a oderu. Ale zároveň nemá vysokú pevnosť v ťahu a zvyčajne sa naplní výstužných aditív. Má tiež menej pevnosti v ťahu, zlé technologické spracovanie a zlú spojku s drahým v porovnaní s prírodnou kaučukom. Preto sa v receptoch gumových výrobkov zmieša s prírodným kaučukom alebo butadiénovým styrénom.

Polybutadiénové gumy sa používajú vo veľkých množstvách v zmesiach s inými elastomérmi, čím sa získajú dobré vlastnosti hysterézie a odolnosti proti oderu. Polybutadiénové zmesi s butadiénovým styrénom alebo prírodným kaučukom sú široko používané v pneumatikách cestujúcich a nákladu na zlepšenie odolnosti proti praskaniu. Okrem toho sa používa polybutadiénový kaučuk ako modifikátor v zmesiach s inými elastomérmi na zlepšenie vlastností odolného voči mrazu, odolnosť voči tepelnému starnutiu, oteru a praskaniu.

Butylchuk

Butyluccule má jedinečnú schopnosť držať vzduch, ktorý mu poskytuje bezpodmienečnú prioritu v priemysle pneumatík vo výrobe komôr a membrány. Butylové kamene si zachovávajú počiatočný tlak vzduchu 8-10 krát dlhší ako podobné prírodné kaučukové kamery, ktoré zvyšujú životnosť zbernice aspoň o 10-18% v porovnaní s prírodnou kaučuku. RACK GUMA NA EXPOZÍCIE OZÓNU A má dobrú odolnosť voči polárnym rozpúšťadlám, vodným roztokom kyselín a oxidačných činidiel. Má dobrú odolnosť voči živočíšnu a rastlinnému oleji, ale butyl-chucks fronts na účinky minerálnych olejov.

Pevnosť v ťahu je mierne menej v porovnaní s prírodnou kaučukom, ale pri vysokých teplotách je tento indikátor rovnaký pre obe gumy. Odolnosť proti oderu je dobrá, keď sa opatrne vyplní guma (rovnako ako zvyšková deformácia kompresie), ale elasticita stále zostáva veľmi nízka. Nevýhody butylového gumu zahŕňajú jeho nízku rýchlosť sopečnej rýchlosti, neuspokojivú adhéziu na kovy, zlú kompatibilitu s niektorými zložkami, nízkou elasticitou pri bežných teplotách, vysoké generovanie tepla s viacerými deformáciami.

Niektoré z týchto základných príchutí butylovej gumy (ako je napríklad nízka sopečná rýchlosť, ktorá zabraňuje jeho použitiu v zmesiach s iným kaučukom, nízkou priľnavosťou na mnoho materiálov, najmä kovov), sa eliminuje čiastočnou zmenou chemickej povahy polyméru. Napríklad zavedenie malého množstva atómov halogénu do makromolekúl. Bombouthyluchet (od 1 do 3,5% hmotn. Bromínu) sa spracuje a zmieša so zložkami, ako aj butylová nádrž. Ale zároveň bromobutylucheus vulkanizuje oveľa rýchlejšie ako butyl Chuck. Miera vulkanizácie brómbutylovej gumy je porovnateľná s rýchlosťou velikanizácie prírodného, \u200b\u200bbutadién-styrénu a iných kaučukov, čo umožňuje použitie v zmesiach s týmito elastomérmi. Ďalšia halogénovaná butylová guma, napríklad chlórbutylová kartu (1,1 - 1,3% hmotn. Chlór) majú podobné vlastnosti. Rýchlosť vulkanizácie a vlastnosti chlórrobutyl-solcanisitov sú však o niečo nižšie ako bromobutylafón.

Etylén propylénové gumy

Etylén propylénové kaučuky sú najľahší kaučuk, ktorý má hustotu od 0,86 do 0,87. Vlastnosti závisia od obsahu a variácie etylénových jednotiek v kopolymérnych jednotkách. Etylén propylénová guma neobsahuje dvojité väzby v molekule, bezfarebné, má vynikajúcu odolnosť voči teplu, svetlu, kyslíku a ozónu. Pre nasýtené etylén-propylénové gumy sa používa vulkanizácia peroxidáciou. Gumový etylén-propylén-dién, ktorý obsahuje čiastočnú odolnosť väzieb, umožňuje vulkanizáciu so sivou. Je o niečo menej odolná voči starnutiu ako etylén-propylénová guma.

Nasýtený charakter etylénového kopolyméru s propylénom ovplyvňuje vlastnosti gumy na základe tejto gumy. Stabilita gumových dát na teplo a starnutie je omnoho lepšia ako hladina styrénu a prírodného kaučukového butadiénu. Ready-Made Gumové výrobky majú tiež vynikajúcu odolnosť voči anorganickým alebo high-polárnym tekutinám, ako sú kyseliny, zásady a alkoholy. Vlastnosti kaučuku na základe tohto typu gumy sa nemenia po tom, čo sa udržiavajú 15 dní pri 25 ° C v 75% a 90% sivej kyseline a v 30% kyseline dusičnej. Na druhej strane je rezistencia na alifatické, aromatické alebo obsahujúce chlórové uhľovodíky, je pomerne nízke.

Všetky typy etylén-propylénových kaučukov sú naplnené výstužnými plnidlami, ako je napríklad sadze, aby sa dosiahli dobré mechanické vlastnosti. Elektrické, izolačné a dielektrické vlastnosti čistého etylén-propylénového kaučuku mimoriadne, ale tiež závisieť od výberu plniacich zložiek. Ich elastické vlastnosti sú lepšie ako mnoho syntetických kaučukov, ale nedosahujú hladinu prírodného kaučuku a butadiénovej styrénovej gumy. Tieto kaučuky majú dve významné nevýhody. Nemôžu byť zmiešané s iným jednoduchým kaučukom a nestabilným na účinky oleja.