Основные закономерности полимеризации винилбензола. Рассмотрение методов получения стирола. Материальный баланс химических реакторов при проведении простых необратимых реакций. Расчёт объёмной подачи реагентов. Структура и свойства поливинилбензола.
Стирол представляет собой бесцветную жидкость-мономер, содержащий альдегиды и кетоны, образующиеся из стирола на воздухе, имеет едкий резкий запах. Смесь воздуха со стиролом при содержании последнего 1,1-6,1% (по объему) взрывается. Стирол легко смешивается в любых соотношениях с большинством органических растворителей (неполярных и слабо-полярных): низшими спиртами, алифатическими, ароматическими хлорированными углеводородами, нитропарафинами, сероуглеродом и т. д. Стирол обладает наркотическим действием - длительное вдыхание паров вызывает расстройство нервной системы, катары дыхательных путей, изменение состава крови и печени, раздражение кожи.Остается добавить, что стирол легко полимеризуется спонтанно при нагревании по механизму так называемой термической полимеризации. В результате стирол очень часто используют как модельный мономер при исследовании различных инициирующих систем и физических и физико-химических методов воздействия на полимеризующуюся систему. Зависимость микроструктуры полистирольной цепи от механизма полимеризации явилась предметом обсуждения в ряде работ. Стереорегулярный полимер удалось получить только используя координационные катализаторы типа Циглера - Натта. Для радикальной полимеризации стирола весьма характерна и другая реакция, приводящая к обрыву полимерных цепей, но не влияющая на общую скорость процесса.Промышленное производство полистирола основано на радикальной полимеризации стирола.Процесс полимеризации стирола в массе (блочный метод) ведется как периодическими, так и непрерывными способами, обычно в две стадии: сначала получают сиропообразный раствор полимера в стироле, содержащий 30-35% полистирола; затем образуется готовый полимер, в котором присутствует 0,5-1% стирола, Начальная стадия протекает большими массами при энергичном перемешивании и интенсивном отводе тепла; на конечной стадии образовавшийся форполимер переводится в формы небольшой емкости, о которых в большей степени возможны контроль и регулировка процесса полимеризации. По одному из периодических методов блочной полимеризации предварительная стадия осуществляется в реакторе емкостью 2м3, изготовленном из нержавеющей стали и снабженном водяной рубашкой и обратным холодильником. Для сокращения индукционного периода процесса полимеризации стирол нагревают подачей пара в рубашку реактора, а затем создают вакуум до 26 КПА. При таком разрежении стирол кипит при 100-110°С, и экзотермическая реакция протекает при этой температуре, причем часть выделяемого тепла расходуется на испарение мономера, а избыток отводится из реактора с помощью холодной воды, подаваемой в рубашку взамен пара с момента кипения стирола. По другому периодическому способу блочная полимеризация стирола проводится сначала в реакторе из нержавеющей стали емкостью 10 м3 при температуре 80-90°С в присутствии инициаторов.Наряду с получением полистирола непрерывным блочным методом широко распространен промышленный способ водно-эмульсионной полимеризации стирола, который позволяет вести процесс с большой скоростью при умеренной температуре и получать высокомолекулярный полимер. В состав эмульсии кроме стирола обычно входит вода, эмульгатор, инициатор и регулятор поверхностного натяжения. Образовавшийся полимер растворяет капельки стирола, распределенные в эмульсии, и таким образом возникают полимерно-мономерные частицы малого размера, в которые переходят мицеллы мыла и где в дальнейшем протекает реакция полимеризации. Переход стирола в полимерные частицы понижает концентрацию мономера, в результате чего скорость процесса полимеризации уменьшается, однако последняя значительно превышает скорость реакции в массе мономера. Ускорение процесса полимеризации и снижение температуры реакции достигается применением в качестве инициатора систем, состоящих из окислителя (инициатора) и восстановителя (сернистых соединений, солей металлов переменной валентности и др.).В аппарате 1 предварительно готовят растворы эмульгатора и инициатора в стироле. Водные растворы стабилизатора суспензии, как правило, получают непосредственно в реакторе 3. Последний изготовляют из нержавеющей стали или изнутри эмалируют, причем стенки должны иметь гладкую поверхность для предотвращения прилипания полимера, что резко уменьшает их теплопроводность. Реактор емкостью 5-10 м3 снабжен рубашкой для нагревания и охлаждения, мешалкой лопастного типа и контрольно-измерительными приборами для поддержания оптимальных условий полимеризации. После приготовления водной фазы, для чего используют дистиллированную воду, и введения в реактор стирольных растворов инициатора и пластификатора туда же из емкости 2 подают стирол, очищенный от ингибитора.
План
Содержание
1. Сырье для получения поливинилбензола
2. Основные закономерности полимеризации винилбензола
3. Технология производства поливинилбензола
3.1 Блочный метод
3.2 Эмульсионный метод
3.3 Суспензионный метод
3.4 Поливинилбензол для вспенивания
4. Структура и свойства поливинилбензола
5. Применение поливинилбензола
6. Техника безопасности
7. Материальный баланс химических реакторов при проведении простых необратимых реакций
8. Расчет объемной подачи реагентов
Список использованной литературы
1. Сырье для получения поливинилбензола
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
