3. Описание технологической схемы производства.

Синтез уретанового каучука СКУ-8М осуществляется одностадийным способом, заключающемся в одновременном взаимодействии полиэфира П-6 и 1,4-бутандиола с толуилендиизоцианатом в присутствии катализатора ацетилацетоната железа.

Синтез СКУ-8М начинается с сушки полиэфира. Для этого в реактор Л1 автоматическим дозатором Метран – 1360 загружают рассчитанное количество полиэфира. Реактор выполнен из нержавеющей стали, оборудован мешалкой и рубашкой для обогрева паром или промышленной горячей водой. Сушку проводят в реакторе, для этого в нем создают вакуум, включают мешалку и обогревают. Полиэфир нагревают до температуры (95±5°С). Температура в реакторе и рубашке реактора замеряется термопарами и регулируется вручную подачей пара, горячий и холодной воды через пароводосмеситель в рубашку реактора и регистрируется вторичным прибором электронным потенциометром.

По окончании сушки полиэфира охлаждают с подачей промышленной воды в рубашку аппарата. Затем через дозатор в реактор загружают катализатор ацетилацетонат железа и 1,4-бутандиол. Процесс смешения 1,4-бутандиола, полиэфира и катализатора проводят в аппарате при температуре (60-80°С) и атмосферном давлении. Создают остаточное давление 0,2-0,25 кгс/см² (0,02-0,025 МПа). Затем не останавливая мешалки, из емкости Е2 начинают подачу толуилендиизоцианата. Емкость оборудована мешалкой для обогрева транформаторным маслом, линией передачи азота. Для поддержания азотной подушки с атмосферной влагой имеются гидрозатворы. Подачу толуилендиизоцианата проводят порциями в несколько приемов с регулировкой вручную при температуре реакционной массы 55-80°С. По окончании синтеза проводят дегазацию. Далее стравливают вакуумметрическое давление в реакторе и приступают к выгрузке, для ускорения которой в реактор подается азот.

Слив полимера осуществляется в предварительно смазанные из нержавеющей стали противни, установленные на тележке. Тележку с противнями для отверждения перемещают в термостат из калорифера. По окончании выдержки полимера в термостате от каждой партии каучука отбирают пробы на анализ. Затем каучук охлаждается. Охлажденные пластины каучука подают на вальцы для усреднения.

Охлажденный каучук укладывается в полиэтиленовые мешки, взвешивается, упаковывается и отправляется на склад.

Схематическая реакция поликонденсации может быть представлена в следующем виде:

ОСN-R₁-NCO+HO-R₂-OH+HO-R₃-OH→ [-O- R₂-C-NH-R₁ - NH – C – O – R ₃ – O- C –NH – R₁-

|| || ||

O O O

NH – C – O- R₂ – O – C – NH – R₁ – NH – C - ]_n где,

|| || ||

O O O

R ₁ =

R_{3 =} -(CH ₂) ₄

R₂ = -[ (СН₂)₂ –О – С- ( CH ₂)₄ – C – O – (CH ₂) ₄ – O –C – (CH ₂) ₄ – C – O - ] _n – (CH ₂)₂ –

|| || || ||

O O O O

При получении полиуретановых полимеров СКУ -8М молярное соотношение

полиэфир : толуилендиизоцианат : 1,4-бутандиол равно:

1: (1,425÷1,5): (0,45÷0,5)

При синтезе СКУ-8М молярное соотношение диизоцианата к сумме гидроксисодержащих соединений должно быть не меньше или равно единице, при этом коэффициент, учитывающий избыток диизоцианата должен быть от 0,95 до 1,0.

Оптимальное молярное соотношение NCO/OH уточняется для каждой партии полиэфира и толуилендиизоцианата в лабораторных условиях. Количество катализатора – ацетилацетоната железа от 0,005 до 0,05% масс (от массы полиэфира).