Главная --> Справочник терминов


Организации полимеров Организация производства по такой схеме будет целесообразна лишь при наличии значительной потребности в к-пропаноле, исчисляемой десятками тыс. тонн. Если же потребность в к-пропаноле невелика, то при выборе технологической схемы оксосинтеза должна быть предусмотрена возможность выделения пропионового альдегида при типовой мощности установки (30 000 т в год).

Организация производства изобутилксантогената калия необходима также для выработки на его основе присадок к смазочным маслам. При этом получают особенно ценные кристаллические присадки, хорошо растворимые в различных смазочных маслах, в том числе и в синтетических. В то же время на базе к-бутилксан-тогената получают менее качественные некристаллические присадки, обладающие неприятным запахом. Это затрудняет их применение в индустриальных маслах.

Организация производства SAIB на опытно-промышленной установке в г. Кингспорте (штат Теннесси) позволила снизить первоначальную цену за этот продукт с 40 до 35,5 центов за фунт.

Следующим важным этапом в развитии промышленности синтетического каучука в СССР явилась организация производства бутадиен-стирольных каучуков, получаемых полимеризацией в водных эмульсиях по радикальному механизму и обладающих более ценными техническими свойствами по сравнению с каучуком СКВ.

В настоящее время производится большое число малотоннажных продуктов, относящихся к полициклическим ароматическим углеводородам [7]. Общими для всех этих технологий являются повторная ректификация фракций каменноугольной смолы и последующая переработка полученных узких фракций, включающая многократную перекристаллизацию, селективное растворение получаемых веществ, а в ряде случаев химическую обработку. Широко используют смеси растворителей, а также последовательную обработку сырья разными растворителями. Во всех этих схемах низок выход целевых продуктов, значительны потери растворителей, применяются малоэффективные периодические процессы. Ниже рассмотрена технологически рациональная организация производства некоторых веществ, потребность в которых может быть значительной.

Очевидно, организация производства высококачествен ного катализатора даже при хорошо отработанной рецепту ре предполагает разработку рациональной технологии ег< производства. Применительно к СФ-катализаторам на основ> силикафосфатного комплекса она должна включать, в первук очередь, задачу перехода на качественно новый принцип хи мического взаимодействия исходных реагентов с получением однородного силикафосфатного комплекса.

ция и др.). Разработана технология выделения циклопентадиена из продуктов пиролиза, основанная на термической димеризации циклопентадиена с последующим выделением димера и его расщеплением. Селективным гидрированием циклопентадиена можно подучить циклопентен, который полимеризуется с раскрытием цикла и образованием нового вида синтетического каучука — транс-по-липентенамера. При современных масштабах промышленного производства этилена ресурсы циклопентадиена исчисляются десятками тысяч тонн в год. Ресурсы циклопентадиена могут быть расширены за счет использования пиперилена—побочного продукта процесса получения изопрена из изопентана. Оба изомера пииери-лена в настоящее время успешно используются также в производстве эмульсионных каучуков и в качестве экстрагентов в коксохимической промышленности. Полученные на их основе нефтепо-лимерные смолы—продукты термической сополимеризации пиперилена, стирола, индена и других продуктов пиролиза — являются полноценными заменителями натуральной олифы [18, с. 48]. В настоящее время на каждой крупной пиролизной установке предусмотрена организация производства нефтеполимерных смол на основе жидких продуктов пиролиза. Оставшиеся компоненты пиролизной фракции С5 (в основном н- и изоамилены) целесообразно гидрировать с целью получения н- и изопентана или проводить разделение н- и изоамиленов с одновременной скелетной изомеризацией н-амиленов в изоамилены. Пиперилен гидрируется при этом также в м-амилены.

В общей пояснительной записке приводятся основания для разработки проекта, мощность, состав системы, объекта, основные потребители, очередность строительства и состав пусковых комплексов, краткое изложение содержания проекта в целом по его основным и вспомогательным объектам, излагаются принятые основные технические решения, сопоставление вариантов. Основные технико-экономические показатели проекта: организация производства, труда и управления, потребные капитальные вложения и сроки ввода мощностей и основных фондов, перечень типовых проектов с данными о согласованиях и соответствии проекта нормам и правилам.

Организация производства циклогексилбромида по первому из этих путей осложняется необходимостью в специальном генераторе бромистого водорода, а по второму пути — отсутствием товарного пятибромистого фосфора.

- организация производства побочной продукции, позволяющего получить ряд ценных продуктов, повысить технико-экономическую эффективность основных производств и решить экологические проблемы; сырьем для такого производства могут служить кора и древесные отходы от измельчения основного сырья, продукты, получающиеся в качестве отходов основных химических превращений компонентов древесины, осадки от очистки сточных вод.

Организация производства. Выше было отмечено, что производства резиновой промышленности имеют дискретно-непрерывный массовый характер. Организованы они на базе поточных технологический линий с механизацией производственных процессов и транспортных операций. Имеется широкая возможность автоматизации управления технологическими процессами и предприятием в целом. Современный уровень технологии и оборудования для производства шин и РТИ, с учетом выполняемых НИ и ОКР, позволяет организовать производство полностью, «от ворот до ворот», на базе поточных комплексно-механизированных технологических линий, оснащенных индивидуальными АСУТП. В этом заложены большие возможности повышения производительности труда и эффективности производства.

В соответствии с изложенными позициями в книге очень кратко освещены общие сведения о структурной организации полимеров и о подвижности элементов структуры. Обсуждаются основные вопросы физической кинетики, термодинамики и статистической физики полимеров. Рассматриваются процессы ориентации и вязкого течения полимеров разного строения, находящихся в различных релаксационных состояниях. С учетом современных представлений о молекулярном строении и структурной организации аморфных полимеров обсуждаются особенности проявлений их электрических и магнитных свойств.

Возвращаясь к тому, что же такое физика полимеров и принимая, что полимерное состояние как форма конденсации вещества имеет такое же право на существование, как твердое состояние, металлическое состояние, плазма и т. п., мы можем определить обычные разделы физики и применительно к полимерам — это механика, молекулярная физика, электродинамика, физическая кинетика, статистическая механика, оптика, термодинамика и т. д. Однако в системе этой привычной классификации физическая кинетика приобретает главенствующую роль, потому что на разных уровнях структурной организации полимеров процессы одинаковой природы протекают с разными скоростями, а, как следствие этого, конечное состояние полимерной системы в целом не является однозначной функцией температуры, давления, напряженности электрического или магнитного поля и т. п., но зависит и от времени, в течение которого эти действующие факторы (х) изменились на величину ДА;. При одних и тех же Дх, но разных dx/dt конечные состояния системы могут кардинально различаться, что в общем виде отражено в соотношениях типа (3) и (4).

Таким образом, говоря о структуре, или надмолекулярной организации, полимеров (НМО), можно в терминах «заторможенной конфигурации» определить ее как внутреннюю структуру, взаимное расположение в пространстве и характер взаимодействия (связи) между структурными элементами, образующими полимерное тело. В некоторых случаях это взаимодействие осуществляется через аморфную бесструктурную матрицу, которой может и не быть.

Существуют и некристаллические упорядоченные структуры. По причинам, которые изложены ниже, довольно бессмысленно их систематизировать, за исключением, разве что, глобул, которые вполне дискретны, но не обязательно обладают внутренним дальним порядком. Дело в том, что путаница, царящая в монографической и журнальной литературе по поводу надмолекулярных структур, особенно в некристаллизующихся полимерах, обусловлена пренебрежением принципами статистической физики и физической кинетики. Описание полимеров на всех уровнях структурной организации не может быть полным, если наряду с морфологией не учитывается подвижность соответствующих структурных элементов **. А введение подвижности автоматически требует, при описании надмолекулярной организации в целом, не только описания пространственного распределения и 'сил взаимосвязи структурных элементов, но и усреднения во времени (ср. стр. 45). При этом сразу выявляется третий признак классификации структур: по их стабильности. Как известно, по отношению к так называемой «денатурации» все глобулярные белки принято подразделять на кинетически и термодинамически стабильные. Этот же принцип должен реализоваться и по отношению к надмолекулярным уровням структурной организации полимеров. Все дискретные организованные структуры являются термодинамически стабильными; отдельные организованные морфозы (типа сферолитов, например) могут обладать определенной — и регистрируемой (см. гл. VII) — внутренней и внешней подвижностью, но ниже температуры фазового перехода они вполне устойчивы; в отсутствие внешних силовых полей их время жизни т->оо.

I. В соответствии с общими принципами статистической термодинамики мы придерживаемся комплексного (многоступенчатого) подхода к структуре полимеров как набору постепенно усложняющихся подсистем, обладающих ограниченной автономностью. Особенность этого подхода — существование на одной из ступеней выделенной подсистемы, каковой является макромолекула. Свойства макромолекул, которые могут быть описаны в рамках термодинамики и статистики малых систем, вместе с тем дают право трактовать полимерное состояние как. особую форму конденсации вещества, которая на макроскопическом уровне приводит к нарушению привычных представлений об агрегатных состояниях и к необычным физическим (в частности, механическим) свойствам. Все эти свойства уже «закодированы» в структуре выделенной подсистемы, но передаются через все ступени иерархии, т. е. через все уровни структурной (надмолекулярной) организации полимеров.

Впрочем, эти различия никоим образом не должны быть источником каких-либо разочарований: напротив, именно несовпадение по температурной или частотной шкалам сингулярностей, отвечающих электрическим или механическим воздействиям, дает дополнительную информацию об уровнях структурной организации полимеров, так, как они были определены в гл. I.

Процессы релаксации оказывают существенное влияние на самые разные физические свойства полимеров. При этом различие надмолекулярной организации полимеров наиболее существенно сказывается на характере изменения их вязкоупругих механических свойств. Существование в полимерах надмолекулярных структур разного вида и степени совершенства определяет сложный характер протекания релаксационных процессов, что связано с неоднородностью молекулярной упорядоченности. Процессы молекулярной подвижности в неупорядоченной (аморфной) части полимера характеризуются меньшими временами и более узким релаксационным спектром, тогда как для кристаллической части они затруднены (велико время релаксации и широк спектр). На границе аморфных и кристаллических областей и в местах дефектов структуры соответствующие релаксационные характеристики имеют промежуточное значение.

Исследование диэлектрических свойств полимеров в широких температурно-частотных диапазонах является одним из наиболее эффективных способов установления особенностей их строения. Однако «отклик» полимерной системы на воздействие электрического поля определенной частоты отнюдь не эквивалентен «механическому отклику». Поэтому, хотя метод диэлектрических потерь может быть применен для выявления области стеклования или размягчения полимеров, температура максимума диэлектрических потерь может достаточно существенно отличаться от температуры структурного стеклования, так же как частота (при заданной температуре соответствующая максимуму) может отличаться от частоты механического стеклования. Именно несовпадение релаксационных переходов, отвечающих электрическим или механическим воздействиям, по температурной или частотной шкале дает дополнительную информацию об уровнях структурной организации полимеров.

Изолированные единичные монокристаллы — наиболее совершенная и наименее распространенная форма надмолекулярной организации полимеров. Эти образования, как и монокристаллы низкомолекулярных веществ, имеют единую кристаллическую решетку, хотя и содержат относительно большее число структурных дефектов. Они обладают довольно правильной геометрической формой, характеризующейся фиксированными значениями углов (рис. VI. 4). Отдельные монокристаллы могут быть получены из разбавленных растворов полимеров. Например, монокристаллы полиэтилена образуются при медленной кристаллизации из 0,01 %-ного раствора полимера в ксилоле при 80°С. Они представляют собой пластины (в иностранной литературе используется термин «ламели») в форме ромба толщиной около 10 нм. Оси а и b элементарной ячейки кристаллической решетки расположены вдоль длинной и короткой диагоналей ромба (рис. VI. 5). Оси макромолекул направлены перпендикулярно пластине. Поскольку толщина кристалла (порядка 10 нм) значительно меньше длины цепей (порядка 1000нм), макромолекулы в кристалле должны быть многократно сложены. Длина участка цепи между складками, определяющая толщину кристалла, существенно зависит от природы растворителя и температуры кристаллизации. Так, при изменении температуры кристаллизации полиэтилена из раствора

Молекулярный уровень организации полимеров — это элементный состав повторяющихся звеньев макромолекул, их стереохимические характеристики по расположению заместителей у основной цепи полимера или расположению структурных элементов цепи относительно двойных связей, порядок чередования химически и стереохимически различающихся звеньев в макромолекуле, вид их присоединения, характер концевых групп макромолекул и их распределение. Эти параметры определяются условиями получения полимера, механизмом синтеза макромолекул.

Надмолекулярный уровень организации полимеров учитывает межмолекулярное взаимодействие макромолекул друг с другом, степень упорядоченности их взаимного расположения. Последнее определяется уже не только способом синтеза полимера, но и способом его переработки.




Оснований сомневаться Основания получаются Обнаружены некоторые Основания утверждать Основание отфильтровывают Основание рассматривать Обработка полученного Основании имеющихся Основании измерения

-
Яндекс.Метрика