2. Технология производства полиэтилентерефталата (технологическая схема процесса).

Тех. процесс получения ПЭТФ из диметилтерефталата (ДМТ) и ЭГ состоит из стадий под­готовки сырья, переэтерификации ДМТ ЭГ-лем, полик-ции дигликольтерефталата, охлаждения и измельчения полимера. Рис.32

В реактор 1, нагретый до 140 °С, загружают ДМТ. Отдельно в аппарате 2 готовят р-р кат-ра в ЭГ-ле. Для этого ЭГ нагревают до 125 °С и при перемешивании вво­дят в него кат-р (ацетат цинка). Р-р кат-ра в ЭГ подают в реактор 1. Нормы загрузки компонентов (масс, ч.) приведе­ны ниже:

Переэтерификацию проводят в токе азота или диоксида углерода при 200— 230 °С в течение 4—6 ч. Автоклав снабжен насадочной колонной 3 для раз­деления паров гликоля и метанола. Пары метанола охлаждаются в холодиль­нике 4 и собираются в приемниках 5, а возгоняющийся ДМТ смывается гликолем с колец Рашига и возвращается обратно в реактор. По­сле отгонки метанола содержимое реактора нагревают до 260—280 °С, отго­няют избыточный ЭГ и расплавленный продукт продавливают через металлический сетчатый фильтр 6 в реактор 7 для полик-ции. После загрузки реактора 7 в течение 0,5—1 ч создают вакуум 2,6 гПа-(2 мм рт. ст.) для отгонки оставшейся части ЭГ. Полик-цию проводят при 280 °С в течение 3—5 ч до получения расплава заданной вязкости. Расплав­ленный ПЭТФ сжатым азотом выдавливается через щелевое отверстие в виде пленки и подается на барабан 10, помещенный в ванну, охлаждаемую водой. Лента полиэфира поступает на рубильный станок 13 и далее на подсушку и упаковку. ММ получ. ПЭТФ составляет 15000-30000.

Для утилизации отходов произв-ва ПЭТФ разлагают деструктирующими агентами: водой, щелочью, метанолом, гликолем, гидразином. При метанолизе ПЭТФ под давлением 2,7 МПа в течение 3—6 ч при 280 °С образуется ДМТ с 80% выходом. Расщепление отходов ПЭТФ при нагревании его с ЭГ до олигомеров или ди(β-оксиэтил)терефталата мож­но успешно осуществить за 30—40 мин, проводя пр-с в при­с-вии кат-ра напр., 0,5% (масс.) карбоната или ацетата цинка. Полученные мономеры могут снова использо­ваться для произв-ва полимера.

Термостабилизирующее действие на ПЭТФ оказывает добавка к нему фосфорной к-ты, эфиров фосфор­ной к-ты, п-изобаронилфенола и некот. др. в-в.

3. Особенности св-в полиамидов (па), обусловленные хим. Строением и структурой полимера, определяющие области их практического применения.

ММ технических ПА колебл-ся в пре­делах 8 000—25 000. По внешнему виду это тв. рогопо­добные продукты от белого до светло-кремового цвета. Некот. из них, преимущ-но сополимеры, почти прозрачны. Темп-ра плавления крист. алифатич. ПА находится в пределах 180—280°С. С увеличением числа амидных грулп в макромолекуле ПА повыш-ся темп-ра его плавления, увел-ся жесткость и твёрдость. ПА с нечетным числом метиленовых групп между амидными связями плавятся при более низкой темп-ре, чем ПА с четным числом метиленовых групп, на единицу мень­шим данного нечетного.

ПА отлич-ся выс. прочностью при ударных нагрузках и эластичностью, обладают спос-стью к холодной вытяжке, протекающей с образованием «шейки» и уменьш-ем диаметра образца полимера. В рез-те вытяжки длину волокна или пленки из ПА можно увеличить в 4-6 раз.

Гомополиамиды хорошо раств-ся только в сильнополяр­ных раств-лях, таких, как конц. серная, со­ляная, азотная, муравьиная и некот. др. к-ты, в фе­нолах, амидах; они не раств-ся в воде, УВ-дах, низ­ших спиртах. Р-ры щелочей разрушают ПА.

При нагревании ПА на воздухе происх. их окис­лительная деструкция, резко увеличивающаяся под д-ем УФ лучей и солнечного света. В расплавленном состоянии при контакте с воздухом окисление происх. на­столько быстро, что через неск. минут начинается потем­нение расплава. Окисление ПА сопров-ся резким ухудшением их физ.-мех. св-в.

Св-ва ПА могут быть значит. улучшены вве­дением разл. наполнителей — графита, талька, дисульфида молибдена, стеклянного волокна и др.

Наполнители несколько снижают эластичность мат-ла, но уменьшают водопоглощение, коэффициент трения и термич. коэффициент лин. расширения. Изделия из наполненных ПА имеют более стабильные показатели физ.-мех. св-в, повышенную деформационную стойкость, бо­лее стабильные размеры, мало изменяющиеся под возд-ем темп-ры и влаги (напр., материалы П-68-Т-20, П-68-Т-40, П-68-ДМ-1,5, наполненные графитом, дисульфидом молибдена и тальком соотв-но). Это дает возм-сть исп-вать высоконаполненные ПА в радиоэлектрони­ке и приборостроении для изготовления деталей с жесткими размерами допусков, работающих при темп-рах от —60 до 120 °С.

ПА обладают хор. антифрикционными св-вами. Введение антифрикционных наполнителей, напр. гра­фита и дисульфида молибдена, еще более повышает износостой­кость ПА и снижает коэфф-т трения ≈ в 1,5 раза. В кач-ве конструкционного, антифрикционного, электроизоляц. мат-ла все большее применение нахо­дит ПА 12, пониженное водопоглощение кот. обеспе­ч-ет стабильность размеров изделий даже при работе во влажных средах.

Сочетание выс. мех. прочности с хор. ан­тифрикц. и электроизоляц. св-вами, коррозионной и хим. стойкостью выдвинуло ПА в ряд важнейших конструкц. материалов. Из ПА изго­тавливают шестерни, вкладыши подшипников, втулки, ролики, муфты, ползуны, лопасти гребных винтов, вентиляторов, детали электроизоляц. назначения, медицинские инструменты.

Подшипники и др. трущиеся детали из ПА мо­гут работать без смазки или при смазывании водой. Детали из ПА, наполненные графитом, тальком и дисульфидом молибдена, способны к самосмазыванию. В связи с этим приме­н. ПА особенно целесообразно в текстильной и пи­щевой пром-сти, где по условиям работы смазка узлов трения затруднена или нежелательна.

ПА находят шир. применение для изготовления пленочных мат-лов, лаковых покрытий, пропиточных соста­вов и клеев. Полиамидные пленки применяют в кач-ве свето­прозрачного покрытия при выращивании ранних овощных к-р, как упаковочный мат-л; из них получают кинопленку, иск. кожу и др. мат-лы. Выс. прочностью отличаются армированные полиамидные пленки.

Полиамидные покрытия облад. выс. мех. прочностью и хор. хим. стойкостью. Их применяют для защиты труб и резервуаров, изоляции электрических прово­дов, изготовления слоистых материалов, отделки ткани, кожи и т. д.

Билет №6