3. Результаты исследований
3.1. Эвтектические смеси имтгфа с изопреновым аддуктом и эндиковым ангидридом
В синтезированный в лабораторных условиях ИМТГФА вводили 6 и 10 % мас. изопренового аддукта при перемешивании при температуре 65 ºС и затем определяли температуру кристаллизации на приборе Жукова. Результаты анализов приведены в табл. 1.
Таблица 1 ― Температура кристаллизации эвтектических смесей ИМТГФА и изопренового аддукта
Изомерный состав ИМТГФА: Х÷ цис-транс÷ цис-цис |
Температура кристаллизации, 0 С |
||
Добавка изопренового аддукта, % мас. |
|||
0 |
6 |
10 |
|
2,32-19,17-78,51 |
+42,5 |
+36,5 |
+30,5 |
2,84-34,758-62,4 |
+25,2 |
+20,1 |
+14,3 |
3,19-45,65-51,16 |
+19,5 |
+12,5 |
+6,0 |
3,61-52,04-44,37 |
+9,0 |
-10,5 |
-25,0 |
Анализ данных таблицы показывает, что введение изопренового аддукта в ИМТГФА способствует снижению температуры кристаллизации.
С повышением содержания цис-транс-изомера в составе ИМГФА тенденция снижения температуры кристаллизации вырастает.
Эвтектические смеси с изопреновым аддуктом дают возможность снизить температуру кристаллизации ИМТГФА. Но этот метод очень неудобен, так как изопреновый аддукт представляет собой твёрдый аморфный продукт, который необходимо вначале синтезировать отдельно, где-то его хранить, затем расчётное количество вводить в жидком состоянии в нагретый до температуры не менее 60ºС ИМТГФА, перемешать. Но при отсутствии других возможностей его можно использовать.
В ИМТГФА, синтезированный в цеховых условиях вводили эндиковый ангидрид в количестве 5 и 10 % масс. Результаты анализов приведены в табл. 2.
Таблица 2 ― Температура кристаллизации (застывания) эвтектических смесей ИМТГФА и эндикового ангидрида
Изомерный состав ИМТГФА: Х÷ цис-транс÷ цис-цис |
Температура застывания , ºС |
||
Добавка эндикового ангидрида, % масс. |
|||
0 |
5 |
10 |
|
3,82÷45,64÷50,54 |
+38 |
-44 |
-45 |
3,9÷47,59÷49,14 |
+26,1 |
-44,2 |
-45,1 |
3,97÷49,49÷52,42 |
+18,7 |
-44,3 |
-45,2 |
4,11÷51,39÷50,34 |
+8,0 |
-44,4 |
-45,4 |
По результатам анализа видно, что введение эндикового ангидрида в ИМТГФА способствует снижению температуры кристаллизации. Но условия синтеза эндикового ангидрида сложные, его необходимо проводить при температуре ниже 10ºС. А также циклопентадиен нужно хранить при определенных условиях, даже при хранении при комнатной температуре превращается в димер, который при температуре выше 170°С разлагается с образованием мономера. Поэтому данная эвтектическая смесь не может быть рекомендована, в дальнейшем для использования.
3.2 Исследование влияния качества сырья и технологических параметров на температуру кристаллизации имтгфа
Один из способов решения сложившейся проблемы является - выдерживание определённого соотношения цис-транс-изомера ИМТГФА в готовом продукте. Была проведена работа по определению температуры кристаллизации ИМТГФА цеховых партий, в зависимости от содержания цис-транс-изомера. Определение температуры кристаллизации проводили на приборе Жукова по ГОСТ 18995.5.
Влияние компонентного состава ИМТГФА на температуру кристаллизации представлено в табл.3.
Таблица 3 ― Влияние компонентного состава ИМТГФА на температуру кристаллизации
№ образца |
Компонентный состав ИМТГФА, % мас. |
Температура кристаллизации, С |
||
х |
цис-транс-изомер |
цис-цис-изомер |
||
1 |
2,54 |
50,11 |
47,35 |
минус 16,0 |
2 |
3,59 |
59,12 |
37,29 |
минус 7,0 |
3 |
4,35 |
48,33 |
47,32 |
минус 11,5 |
4 |
3,90 |
50,86 |
45,24 |
минус 8,0 |
5 |
3,89 |
58,84 |
37,27 |
минус 7,5 |
6 |
3,64 |
53,23 |
43,13 |
минус 6,0 |
7 |
4,05 |
56,76 |
39,19 |
минус 14,0 |
8 |
2,89 |
59,96 |
37,15 |
минус 7,0 |
9 |
4,85 |
51,72 |
43,43 |
минус 5,5 |
10 |
2,64 |
55,71 |
41,65 |
минус 3,5 |
11 |
4,32 |
48,67 |
47,01 |
минус 10,5 |
12 |
4,51 |
40,79 |
54,70 |
0 |
13 |
5,24 |
69,82 |
24,95 |
плюс 1,0 |
14 |
4,76 |
48,70 |
46,54 |
минус 1,0 |
Было показано, что наиболее низкими температурами кристаллизации обладают партии в которых содержание цис-транс-изомера находится в пределах 48 ― 55 % масс., продукт хоть и кристаллический при низких температурах, но при комнатной, без дополнительного нагрева плавится, что важно для потребителей. Наглядно это видно на рисунке 3.
Рис.3. График зависимости температуры кристаллизации от содержания цис-транс изомера ИМТГФА
После подбора определенного соотношения цис-транс-изомера (содержание цис-транс-изомера находится в пределах 48 ― 55 % масс.) были проведены исследования по подбору технологических параметров процесса изомеризации ИМТГФА и влияние разных факторов (влияние смолы, азотистых соединений, температурных параметров выделения и времени пребывания ИМТГФА в испарителях)