Обоснование выбранного метода производства

Полисульфидные олигомеры представляют собой реакционноспособные олигомеры, образующие после отверждения герметики с уникальным комплексом свойств. Высокая термодинамическая гибкость и наличие в основной цепи химически связанной серы (до 80%) сообщают герметикам на основе полисульфидных олигомеров высокую устойчивость к действию топлива, газопроницаемость, водостойкость и благодаря насыщенности основной цепи, высокую стойкость к ультрафиолету, озону, радиации.

В основе синтеза жидких тиоколов лежит реакция поликонденсации ди- или тригалогенпроизводных органических соединений с ди- или полисульфидами натрия. Наиболее распространенным мономером является 2,2-дихлорэтилформаль, который обеспечивает наиболее высокую термодинамическую гибкость макромолекулярных цепей.

Увеличение содержания трихлорпропана (ТХП) в жидком тиоколе в первую очередь приводит к уменьшению относительного удлинения. В связи с этим, как правило, там, где от герметиков требуется высокие значения деформации (строительство), используют тиоколы с содержанием ТХП до 0,5%.

Применение ТХП в качестве разветвляющего агента обеспечивает стабильность состава и функциональности серосодержащих олигомеров и существенно влияет на физико-механические свойства. В зависимости от степени расщепления дисперсии тиокола и содержание ТХП может быть получена целая гамма марок жидкого тиокола с различной молекулярной массой, вязкостью, содержанием концевых SH-групп.

Химизм получения жидкого полисульфидного полимера.

Процесс получения жидких полисульфидных полимеров многостадийный и состоит из следующих основных стадий:

- приготовление шихты;

- поликонденсация хлорпроизводных с тетрасульфидом или дисульфидом натрия.

1)Взаимодействие формаля с полисульфидом натрия:

nCl-CH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂-Cl + nNa₂S_x ®

(-CH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂S_x) + 2nNaCl

x=3,8-4,2 – для тетрасульфида;

x=2,5-2,7 – для дисульфида.

2) Взаимодействие ТХП с полисульфидом натрия:

 2nCl-CH₂-Cl-CH-CH₂-Cl + 3nNaS_x ® (S_x-CH₂-CH-CH₂-S_x) + 6nNaCl

S_x

3)Взаимодействие формаля с ТХП и тетрасульфидом:

0,98nCl-CH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂-Cl + 0.02Cl-CH₂-CH-CH₂-Cl +

 ½

 Cl

+ 1.15nNaS_x ® (-CH₂-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-CH₂S_x)_0.98n (CH₂-CH-CH₂-S_x)_0.02n ½

 S_x/2

+ 2.02nNaCl + 0.15nNa₂S_x

4) Взаимодействие 1,2-дихлорэтана с полисульфидом натрия:

nCl-CH₂-CH₂-Cl + nNa₂S_x ® (CH₂-CH₂-S_x)_n + 2nNaCl

5) Дисульфурирование водной дисперсии полисульфиного полимера с раствором едкого натра:

 6nNaOH

3n(R- S -S) ® 3n(R-S-S-) + Na₂S₂O₃ + Na₂S_x + H₂O

 ½½ ½½

 S S

6) Отмывка водной дисперсии полисульфидного полимера от избытка полисульфида и солей.

7) Расщепление водной дисперсии высокомолекулярного полисульфидного полимера гидросульфидом натрия в присутствии сульфита натрия:

(R-S-S)_n + nNaSH + nNa₂SO₃ ® (R-S-Na)_n + (R-S-H)_n + nNa₂S₂O₃

8) Коагуляция водной дисперсии жидкого полисульфидного полимера кислотой:

2n(R-S-Na) + nH₂SO₄ ® 2n(R-S-H) + nNa₂SO₄

9) Отмывка от кислот и солей и предварительное обезвоживание жидкого полисульфидного полимера на центрифугах.

10) Сушка жидкого полисульфидного полимера при вакуумметрическом давлении.

11) Фильтрация готового продукта.

Вышеперечисленные стадии технологического процесса имеют место при синтезе всех марок жидких полисульфидных полимеров. Получение различных марок полимеров отличается рецептурой и технологическими параметрами.

Вторым способом получения тиоколов является способ электрического окисления. Однако из-за отсутствия описания технологической схемы производства по этому способу, а также подробного описания самого процесса, мы не можем сравнить эти два способа.

Поэтому для проекта был выбран способ получения жидких тиоколов методом поликонденсации, и взята технологическая схема аналогичная той, которая существует на ОАО «КЗСК». Эта схема позволяет получать все марки жидких тиоколов.

Выбор района и площадки под строительство

На выбор района под строительство предприятия влияют очень многие факторы. Климатические условия выбранного места под строительство, его географическое расположение оказывают существенное влияние на выбор наиболее оптимальных условий процесса, а также на расчет по технике безопасности данного производства. Нельзя упустить и тот момент, что выбор самого метода производства в значительной мере зависит от выбора места строительства.

Местом строительства цеха по производству жидких тиоколов является территория завода ОАО «КЗСК» города Казани.

Выбор района определяется следующими факторами:

1) наличие дешевого и ценного сырья, газа добываемого в РТ;

2) близость энергетических и тепловых ресурсов, ТЭЦ, обслуживающих данное производство;

3) наличие густой сети железных и автотранспортных дорог;

4) климатические– континентальный климат, редкое колебание температур;

5) близкое наличие водных ресурсов – река Волга и озеро Кабан;

6) наличие ИТР, которые имеют профессиональный опыт и соответствующую квалификацию.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Теоретические основы процесса