2.Аналитический обзор.

2.1. Критический анализ технологии базового производства.

Существующая технология базового производства использует в качестве инициатора гидроперекись изопропилбензола, которая обладает некоторыми недостатками, а именно: во-первых, низкая активность как инициатора, во-вторых, нелинейная активность. Следствием данных недостатков является не очень эффективная реализация процесса полимеризации латекса СКМС-30 АРК. Также при низкой скорости процесса происходит более быстрое «обрастание» термополимером (коагулюмом) рубашки и змеевиков охлаждения полимеризаторов.

2.2. Литературный обзор.

Инициаторы.

Осуществление совместной полимеризации дивинила и альфа-метилстирола путем нагрева смеси при 55 ⁰С и без добавления инициаторов потребует около 5 месяцев; при этом получается нерастворимый и неэластичный полимер, который при переработке на вальцах крошится. В присутствии инициаторов эмульсионная полимеризация осуществляется во много раз быстрее.

В качестве инициаторов высокотемпературной полимеризации (при 50 ⁰С) могут быть применены такие вещества, как перекись бензоила или перекиси жирных кислот, растворимые в мономере, но в обычных системах полимеризации они значительно менее эффективны, чем водорастворимые инициаторы (например, перекись водорода, персульфат калия, диазониевые соли и др.). В промышленности применяют главным образом соли надкислот, например, персульфаты или пербораты. Выбор инициатора зависит от природы других компонентов полимеризуемой системы.

Обычно имеется оптимальная концентрация инициатора, зависящая от состава той или иной системы.

В производстве дивинил-стирольных и дивинил-метилстирольных каучуков низкотемпературной полимеризации (при 4-10 ⁰С) инициатором полимеризации является гидроперекись углеводорода, применяющаяся в небольшом количестве (0,08 - 0,12 вес. ч. на 100 вес. ч. мономеров). Можно полагать, что при этом гидроперекись почти полностью расходуется только на реакцию инициирования полимеризации. Отсутствие гидроперекиси в латексе облегчает процесс обрыва полимеризации и позволяет устранить вредное действие гидроперекиси на каучук в процессе его выделения и сушки.

Применение увеличенного количества инициатора является нежелательным, так как в этом случае смогут протекать другие реакции – регулирование, разветвление и сшивание полимерных цепей, которые создают условия, затрудняющие обрыв полимеризации и предохранение каучука от деструкции и структурирования.

Формула гидроперекиси изопропилбензола (гипериз):

СН₃

│

―СООН

│

СН₃

Моногидроперекись диизопропилбензола (ГПД) – технический продукт с содержанием около 40% действующего начала, получается в результате окисления кислородом воздуха фракции диизопропилбензола (с температурой кипения 200-220 ⁰С).

Формула моногидроперекиси диизопропилбензола:

СН₃

│

СН₃ ― СООН

│ │

Н―С ― СН₃

│

СН₃

Формула гидроперекиси 1,1-дифенилэтана:

СН₃



¾ С ¾

ООН

Концентрация ее 100%. Эта гидроперекись примерно на 30% активнее, чем моногидроперекись диизопропилбензола, и исходные продукты для получения ее (бензол и стирол) вполне доступны. Ввиду этого применение гидроперекиси 1,1-дифенилэтана в производстве дивинил-стирольного каучука наиболее целесообразно, несмотря на то, что процесс получения ее довольно сложен.

Однако, возможность его использования проблематична, потому что возникают сложности с отводом тепла из реакционной зоны.

При необходимости можно применять в производстве менее активную гидроперекись изопропилбензола (гипериз). В этом случае продолжительность полимеризации возрастает примерно в 1,5 раза. Процесс полимеризации под влиянием гидроперекиси изопропилбензола протекает вначале с высокой скоростью, которая затем несколько замедляется. 2, 3