| Букинист. | Алфавитный каталог. | Тематический каталог. |
Технология пластических масс.
Е.А. Брацыхин. Э.С. Шульгина.
ХИМИЯ. Л. 1982 г. 328 стр. Ил.
Рассмотрены теоретические основы синтеза полимеров, технологические процессы получения наиболее важных видов пластмасс и методы их переработки в изделия. В третье переработанное издание дополнительно включен раздел Основы процессов переработки пластмасс. Приведены сведения по вопросам техники безопасности и охраны окружающей среды.
Предназначено для учащихся техникумов, специализирующихся в области производства и переработки пластических масс. Полезно также инженерно-техническим работникам химической и других отраслей промышленности, занимающимся производством и переработкой пластических масс.
ВВЕДЕНИЕ.
В настоящее время практически нет ни одной области народного хозяйства, где бы не использовались пластмассы. Пластмассами называют такие материалы, которые содержат в качестве основного компонента полимер, при переработке в изделия проявляют пластические свойства, а в обычных условиях представляют собой твердые или упругие вещества. Полимерами являются вещества, молекулы которых состоят из многократно повторяющихся звеньев одинакового химического состава и строения и представляют собой длинные цепи.
Благодаря цепному строению полимеры отличаются гибкостью и большой механической прочностью, пригодны к переработке в топкие пленки и волокна. Из них получают самые разнообразные изделия — мелко- и крупногабаритные детали машин и механизмов, строительные конструкции, весьма прочные покрытия, устойчивые к действию агрессивных сред, а также высоких и низких температур, изоляционные материалы. Полимеры заменяют легированную сталь и различные металлы, стекло, а вспененные полимеры — пенопласты — используются вместо войлока и ваты в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов. Пластмассы стали самостоятельным классом материалов, без которых не мыслится развитие современной техники. От товаров массового спроса до деталей космических кораблей - таково в настоящее время назначение пластмасс. Постоянно растущие запросы народного хозяйства, порождаемые научно-технической революцией, требуют увеличения масштабов производства пластмасс и разработки новых синтетических материалов.
В наши дни в мире производится примерно 50 млн. т. пластических масс и химических волокон. В СССР объем производства синтетических смол и пластмасс ежегодно растет. Так, в 1975 г. он превысил уровень 1970 г. в 1,7 раза и составил 2,84 млн. т., к 1980 г. выпуск пластмасс достиг 3,8 млн. т. Особое внимание должно быть уделено развитию производства материалов с заранее заданными техническими характеристиками, расширению ассортимента пластмасс для наиболее полного удовлетворения требований различных отраслей народного хозяйства, созданию новых высокопроизводительных процессов и интенсификации действующих производств.
Многие синтетические полимеры могут совмещаться с большим количеством (до 20% по массе.) дешевых и доступных природных веществ (например, песка) без утраты при этом полезных эксплуатационных свойств. Такие материалы получили название норпластов (наполненные органические пластмассы). Применением норпластов в народном хозяйстве достигается существенная экономия полимеров.
Влияние полимеров на свойства пластмасс, в которые они входят, очень велико. Поэтому в названии пластмасс обычно содержится наименование того полимера, на основе которого приготовлена данная пластмасса, например: поливинилхлоридная,. фенолоформальдегидная, поликарбонатная и т. д. Кроме полимера пластмассы содержат другие важные вещества, которые называют вспомогательными добавками - это пластификаторы, стабилизаторы, пигменты и красители, антистатики, наполнители и др. Таким образом, пластмассы представляют собой сложные композиции различных веществ, главнейшими из которых являются полимеры.
Полимеры бывают природными и синтетическими. Природные полимеры - целлюлоза, животные белки - находят ограниченное применение из-за невысоких атмосферо- и водостойкости. И хотя из природных полимеров путем направленных химических реакций получают высокомолекулярные соединения с измененными в нужном направлении (модифицированными) свойствами, производство их значительно уступает производству синтетических полимеров.
Синтетические полимеры подразделяют на полимеризационные и поликонденсационные. Они образуются из низкомолекулярных веществ - мономеров. Мономеры, в свою очередь, получают из природных и нефтяных газов, углекислого газа, водорода, аммиака и многих других дешевых веществ. Взаимодействие мономеров, при котором не выделяются побочные низкомолекулярные вещества, приводит к образованию полимеризационных полимеров. Полимеризационными полимерами являются полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол и др. Если при взаимодействии мономеров выделяются низкомолекулярные вещества, образующиеся полимеры называют поликонденсационными. К поликонденсационным полимерам относятся фенолоформальдегидные, мочевино- и меламиноформальдегидные смолы (олигомеры), полиуретаны и др.
Все синтетические полимеры в зависимости от поведения при повышенных температурах делятся на термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты.).
Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются и становятся вязкотекучими, при охлаждении они затвердевают, но не утрачивают способности в дальнейшем к растворению и размягчению. Термореактивные же полимеры при нагревании или на холоду превращаются в твердые неплавкие и нерастворимые (пространственные, сшитые) материалы. Из термопластов важное значение для народного хозяйства имеют полимеры на основе этилена, пропилена, винилхлорида, стирола; из реактопластов - фенолоформальдегидные, мочевино- и меламиноформальдегидные, полиэфирные, полиамидные, кремнийорганические, полиуретановые полимеры.
При производстве пластмасс и изделий из них, как правило, образуются отходы, которые могут содержать токсичные вещества, получающиеся из полимеров при эксплуатации их в различных условиях.
Огромные масштабы существующего промышленного производства пластмасс и неуклонный его рост приводят к тому, что такие отходы неизбежно могут стать причиной загрязнения окружающей среды. Захоронение и сжигание отходов мало эффективны, так как первый способ требует прогрессивно нарастающих земельных площадей, а второй - повышает загрязнение воздушного бассейна продуктами сгорания. Перспективным и эффективным путем защиты окружающей среды от загрязнений является создание безотходных и (или) малоотходных технологических процессов получения и переработки пластмасс, а также проведение повторной переработки отслуживших свой век полимерных изделий. В основе повторной переработки лежит сбор отходов, их измельчение и присоединение к исходному сырью. В отдельных случаях ликвидация отходов возможна путем создания таких полимерных материалов, которые после полезной службы уничтожались бы с помощью бактерий, света и воды. Такой путь разумен, например, при утилизации упаковочных пленочных материалов,
Бурное развитие производства полимеров требует очень большого количества дешевых и распространенных видов сырья для получения мономеров. Наша страна располагает богатой сырьевой базой - это значительные ресурсы природных газов, нефти, попутных нефтяных газов и газов нефтепереработки, а также запасы сланцев и каменного угля. Все эти источники содержат углеводородные газы, из которых выделяют: парафины - метан, этан, пропан, бутан, пентан; олефины – этилен, пропилен, бутилен; диолефины (диены) – бутадиен, изопрен; ацетилен.
Парафиновые углеводороды встречаются в природном и попутном нефтяном газе, а также образуются при переработке нефти, угля, сланцев. Олефины получаются при переработке нефти и при пиролизе парафинов, диолефины - при дегидрировании парафинов и олефинов, а ацетилен – путем крекинга парафиновых углеводородов.
Из всех источников углеводородов самым перспективным в настоящее время являются попутные нефтяные газы и газы нефтепереработки. Из продуктов нефтяного происхождения современная мировая промышленность получает более 80% мономеров, используемых в производстве пластических масс.
ОГЛАВЛЕНИЕ.
Часть первая. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ.
Глава 1. Основные понятия химии и физикохимии полимеров.
Глава 2. Физическая структура полимеров.
Глава 3. Получение полимеров из низкомолекулярных соединений. Старение и стабилизация полимеров.
Часть вторая. ПОЛИМЕРЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ЦЕПНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ, И ПЛАСТМАССЫ НА ИХ ОСНОВЕ.
Глава 4. Полиолефины.
Глава 5. Полимеры и сополимеры стирола.
Глава 6. Полимеры галогенированных непредельных углеводородов.
ПЛАСТМАССЫ НА ОСНОВЕ ХЛОРИРОВАННЫХ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ.
ПЛАСТМАССЫ НА ОСНОВЕ ФТОРИРОВАННЫХ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ.
Глава 7. Поливинилацетат. Поливиниловый спирт и его производные. Полимеры простых виниловых эфиров.
Глава 8. Полимеры и сополимеры акриловой и метакриловой кислот и их производных.
Глава 9. Простые полиэфиры.
Часть третья. ПОЛИМЕРЫ, ПОЛУЧАЕМЫЕ ПОЛИКОНДЕНСАЦИЕЙ И СТУПЕНЧАТОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИЕЙ, ПЛАСТМАССЫ НА ИХ ОСНОВЕ.
Глава 10. Фенолоальдегидные смолы и пластмассы на их основе.
Глава 11. Аминоформальдегидные смолы и пластмассы на их основе.
Глава 12. Фурановые смолы и пластмассы на их основе.
Глава 13. Сложные полиэфиры.
Глава 14. Эпоксидные смолы.
Глава 15. Полиамиды.
Глава 16. Полиимиды.
Глава 17. Полиуретаны.
Глава 18. Кремнийорганические полимеры.
Глава 19. Ионообменные смолы.
Часть четвертая. ЭФИРЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ И ПЛАСТМАССЫ НА ИХ ОСНОВЕ.
Глава 20. Целлюлоза и ее эфиры.
Глава 21. Пластмассы на основе эфиров целлюлозы.
Часть пятая. ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС.
Глава 22. Основные процессы переработки пластмасс.
Приложение. ПРИМЕРЫ СОСТАВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ БАЛАНСОВ И ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ РАСЧЕТОВ ДЛЯ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРОВ И ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС.
|
|