XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

АННОТАЦИЯ

Целью данной работы является описание технологии изготовления стирол – акриловой.

В результате выполнения технологической части работы, даны характеристика сырья и готовой продукции, обоснован выбор метода переработки, описана технологическая схема производства, рассмотрены виды брака и способы его устранения, вопросы обеспечения безопасности при работе на основном оборудовании.

ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ОБОЗНАЧЕНИЯ, СОКРАЩЕНИЯ

МАК - метакриловая кислота;

БА - бутилакрилат;

ММА - метилметакрилат;

АК - акриловая кислота;

МТП - минимальная температура пленкообразования;

ЭП - эмульсионная полимеризация;

ММ - молекуляная масса;

ПМЧ - полимерно - мономерные частицы;

ПАВ - поверхносто - активные вещества;

ЛКМ - лакокрасочные материалы;

РПД - реактор периодического действия.

ВВЕДЕНИЕ

Современный многообразный мир полимерных материалов включает в себя обширный ассортимент водных дисперсий полимеров (латексов), который представляют собой один из важнейших в техническом отношении тип коллоидных систем.

Латексы – это коллоидные водные дисперсии полимеров (гидрозоли), которые вследствие своих специфических свойств и доступности нашли широкое применение. Латексы по способу получения делятся на натуральные, синтетические и искусственные.

Латекс натуральный - млечный сок каучуконосных растений. Плантации гевеи бразильской - главный промышленный источник натурального латекса, представляющего собой водную дисперсию глобул натурального каучука, содержащую также белки, соли и другие добавки. При получении и переработке натурального латекса энергозатраты и загрязнение среды обитания минимальны [2].

Синтетические латексы - водные дисперсии синтетических каучуков, образующиеся в результате эмульсионной полимеризации.

Искусственные латексы (искусственные дисперсии) - продукты, которые образуются при диспергировании "готовых" полимеров в воде.

Предметом изучения данной работы является синтетический латекс, предназначенный для использования в качестве связующего для производства водно - дисперсионных лакокрасочных материалов (ЛКМ).

Синтетические латексы по ряду свойств сближаются с натуральным латексом. Это сходство объясняется тем, что как натуральный, так и синтетические латексы стабилизованы поверхностно - активными веществами (ПАВ). В натуральных латексах стабилизаторами являются протеины, а в синтетических - поверхностно-активные вещества.

Эмульсионная полимеризация (ЭП) – один из способов проведения полимеризации, отличающийся тем, что реакция полимеризации протекает в сложной многокомпонентной микрогетерогенной системе – водной эмульсии нерастворимого в воде мономера (или смеси мономеров) в присутствии коллоидных ПАВ – эмульгаторов.

Области применения латексов чрезвычайно разнообразны вследствие высокой технико - экономической эффективности использования их в различных отраслях промышленности. Применение латексов позволяет получать такие изделия, которые из твёрдых каучуков не могут быть изготовлены, например тонкостенные, бесшовные. На основе латексов изготовляют клеи и краски, не содержащие токсичных и пожароопасных растворителей.

В производстве многих ЛКМ применяют стирол - акриловые дисперсии на водной основе, которые получены путём сополимеризации «мягких» и «твёрдых» мономеров. В зависимости от условий синтеза получают дисперсии с различными свойствами и размером частиц. Варьируя мономеры, можно гибко регулировать пленкообразующие свойства таких систем, а тем самым улучшать конечный продукт.

Стирол - акриловая дисперсия прекрасно подходит для создания качественных ЛКМ. Она имеет высокую стойкость к атмосферному влиянию, к перепадам температур и действию ультрафиолетовых лучей. Краски и лаки на основе стирол - акриловых дисперсий со временем не желтеют, не выгорают и не теряют цвет. Такие продукты обладают стойкостью к воздействию влаги, кислот и щелочей.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Характеристика готовой продукции

Готовым продуктом является стирол - акриловая дисперсия марки А-701, которая представляет собой продукт радикальной эмульсионной полимеризации, предназначенный для использования в качестве связующего в производстве водно - дисперсионных лакокрасочных материалов.

Дисперсия марки А-701 по своим качественным показателям должна соответствовать требованиям и нормам, указанным в таблице 1 [19].

Таблица 1. - Характеристика дисперсии марки А-701

Наименование показателя	Норма
Внешний вид	Жидкость молочно-белого цвета
Содержание нелетучих веществ, %	50±1
Вязкость по Брукфильду, МПа·с	500-700
Условная вязкость по ВЗ-4, с	20-30
Плотность, кг/м3	≈1040
Показатель pH	7,5-9,0
Минимальная температура пленкообразования, °C	14-17
Размер частиц, нм	100±20
Устойчивость к механическому перемешиванию (5мин. при 14000 об/мин.)	устойчива
Содержание остаточных мономеров, масс.%	<0,1

Продукт считается качественным, если свойства пробы, взятой из любой единицы продукции, будут соответствовать требованиям ТУ.

На каждую единицу транспортной тары с продуктом наносят данные,

характеризующие продукцию:

- наименование или товарный знак предприятия - изготовителя;

- наименование продукта;

- обозначение инструкций;

- массу брутто - нетто;

- номер партии;

- дату изготовления.

Дисперсию рекомендуется хранить при температурах от +2 до +35°C. Гарантийный срок – 6 месяцев.

Латекс А-701 совмещается с большинством традиционных компонентов и добавок, применяемых в рецептурах ЛКМ (пигментами, коалисцентами, диспергаторами, смачивателями).

Данная эмульсия не обладает токсическими свойствами, физиологически безвредна. Транспортирование, хранение, использование не требуют соблюдения специальных правил по технике безопасности.

При изменении температур окружающей среды, продукт не выделяет вредные вещества и не оказывает отрицательного воздействия на организм человека, не требует специальных средств индивидуальной защиты.

Стирол-акриловая дисперсия имеет следующие свойства:

- высокая водостойкость покрытия;

- низкое водопоглощение;

- высокая пигментоемкость;

- высокая проникающая способность в пористые основания;

- высокая механическая стойкость;

- стойкость покрытия к истиранию, износу.

Латекс марки А-701 продукт универсального применения. Рекомендуется для изготовления водно - дисперсионных красок для наружных работ, эмалей, лаков, грунтовок, шпатлевок.

1.2 Обоснование выбора сырья

От качества сырья во многом зависит качество выпускаемой продукции, эксплуатационные и потребительские свойства латекса, производительность оборудования, ритмичность работы предприятия, а также нормальное протекание технологического процесса.

Основа всех полимерных дисперсий – мономер или смесь мономеров. От выбора мономерной составляющей зависит ход технологического процесса и свойства полученного латекса.

В мире известны водные дисперсии полимеров на основе следующих мономерных композиций:

Бутадиен - стирольные латексы являются самой крупной по объему производства группой полимерных дисперсий. Они различаются по соотношению звеньев бутадиена и стирола в сополимере, содержанию сухих веществ, типу использования при синтезе эмульгаторов, температурному режиму процесса.

Самое массовое применение высоко - и среднестирольных латексов – производство бумаги, ковров, ворсовых изделий, красок и строительных композиций. Их получают, как правило, высокотемпературной сополимеризацией до глубокой конверсии мономеров (90%).

Самое массовое применение низкостирольных латексов – производство пенорезины. Их получают низкотемпературной сополимеризацией до конверсии мономеров не более 80% с последующими стадиями агломерации частиц и концентрирования латекса.

Поливинилацетатные латексы являются следующей по объему производства и применения группой полимерных дисперсий. Особенностью винилацетата является его высокая активность, способность к гидролизу, особенно в щелочной среде.

Основная область применения – производство ЛКМ и строительных композиций, нетканых и ковровых материалов, отделка бумаги.

Акрилатсодержащие латексы являются следующей по объему производства группой полимерных дисперсий и самой широкой по выпускаемому ассортименту.

Сополимеры многих эфиров акриловой и метакриловой кислоты обладают хорошей атмосферостойкостью, маслобензостойкостью, высокой адгезией к различным материалам. Широкое варьирование мономерного состава, включение в полимерную цепь звеньев других мономеров (стирола, бутилакрилата, акрилонитрила, винилхлорида и др.) позволяет получать латексные пленки с заданной прочностью, эластичностью, жесткостью, необходимыми оптическими свойствами (блеском и матовостью).

Основные области применения – производство ЛКМ и строительных композиций, нетканых и ковровых материалов, отделка бумаги и натуральной кожи.

Полибутадиеновые латексы, модифицированные небольшими (до 15%) добавками полярных мономеров (винилпиридит, 2-метил-5-винилпиридит, лиденхлорид и др.) используются при пропитке кордных материалов и должны обеспечивать необходимую прочность связи резины с кордом в производстве шин и резинотехнических изделий.

Нитрилсодержащие латексы получают сополимеризацией диенов (бутадиена, изопрена, пиперилена) с акрилонитрилом.

Главными достоинствами нитрилсодержащих сополимеров являются высокая маслобензостойкость, хорошая адгезия с полярным материалом, совместимость с ПВХ реакционно - способными смолами. Основные области применения – производство маслобензостойких перчаток и бумаг, нетканых материалов, асбестовых изделий, отделка натуральной кожи.

Галогенсодержащие латексы включают в себя:

- латексы на основе гомополимеров и сополимеров хлорида;

- латексы на основе сополимеров винилхлорида с винилиденхлоридом;

- латексы на основе сополимеров бутадиена с винилхлоридом.

Главными достоинствами гологенсодержащих сополимеров являются огнестойкость, высокая маслобензостойкость. Недостатком хлорсодержащих латексов является склонность к гидролизу, сопровождающемуся отщеплением хлористого водорода. Области применения – производство кислотостойких перчаток, кровельных и нетканых материалов, бумаг и картонов, клеевых композиций [4].

Наибольший интерес для лакокрасочной промышленности представляют акрилатсодержащие латексы.

Стирол - акриловая дисперсия содержит в своем составе не полярные мономеры («мягкие» и «твердые»), благодаря чему продукт получил лучшие свойства исходных полимеров.

1.3 Характеристика сырья

Исходная эмульсионная система при синтезе товарных латексов состоит из двух фаз:

- Дисперсной фазы (мономер или смесь мономеров);

- Дисперсионной среды (водная фаза).

В состав водной фазы входит ряд водорастворимых компонентов:

- эмульгатор (чаще смесь эмульгаторов);

- инициатор (или смесь компонентов, образующих сложную окислительно - восстановительную инициирующую систему);

- регулятор рН;

В качестве дисперсионной среды применяют воду, предварительно очищенную от солей. Кроме низкой цены, вода обеспечивает хороший теплоотвод. Как правило, соотношение вода: мономер находится в диапазоне от 70:30 до 40:60 по массе.

В качестве основных мономеров в производстве синтетических латексов

применяют бутилакрилат и стирол, а дополнительными могут быть метилметакрилат (ММА), 2-этилгексилакрилат, акрилонитрил, акриловая кислота (АК), метакриловая кислота (МАК) и др. Практически все или почти все эти вещества в воде нерастворимы, или растворяются в ограниченном количестве.

БА представляет собой «мягкий» мономер, находящийся в высокоэластичном состоянии. Пленка латекса, в состав которого входит БА, приобретает пластичность и гибкость, а также клеящую способность. Стирол -является «жестким» мономером. То есть, при нормальных условиях полистирол твердый, напоминающий стекло полимер [4].

Ряд мономеров применяют в качестве добавок к основным для модификации свойств готового продукта.

К ним относятся такие мономеры:

- акриловая (метакриловая) кислота, улучшающая адгезионные свойства латекса;

- акриламид и другие амиды, повышающие прочность пленок и придающие способность к сшиванию;

- акрилонитрил, предающий пленке прочность и теплостойкость.

Главную роль в процессе эмульсионной полимеризации играет природа и количество эмульгатора.

Эмульгаторы:

- увеличивают устойчивость эмульсии мономеров в воде и стабилизируют коллоидную дисперсию образующегося полимера;

- в значительной мере определяют механизм образования частиц, кинетику процесса и размер, образующихся глобул латекса.

Стабильность исходной эмульсии мономера и образующегося латекса обеспечивается введением в систему анионных, катионных и неионогенных ПАВ.

Все эмульгаторы являются поверхностно-активными веществами, способными адсорбироваться на границе раздела фаз, что приводит к существенному

снижению поверхностного натяжения.

Выбор эмульгатора для конкретного процесса эмульсионной полимеризации обусловлен его доступностью и стоимостью, возможностью проведения полимеризации с достаточной скоростью, способностью биологически разлагаться в сточных водах после коагуляции латекса.

Эмульсионную полимеризацию проводят по свободно радикальному механизму, как правило, в присутствии водорастворимых инициаторов, таких как неорганические пероксиды (перосульфат калия и аммония), гидропероксиды, а также окислительно - восстановительные инициирующие системы.

Значение pH водной фазы - важный параметр, определяющий кол­лоидно - химические свойства латекса, в частности его устойчивость к ря­ду воздействий. Регулирование pH латекса, получаемого в процессе полимеризации, не является проблемой и осуществляется введением в исходную водную фазу щелочи либо кислоты. Изменение же pH готового латекса затруднено тем, что во из­бежание местной коагуляции из-за недостаточно эффективного смешения соответствующий агент обычно приходится вводить в разбавленном виде, что приводит к разбавлению латекса, часто нежелательному. В свя­зи с этим во многих случаях используют мягкий нейтрализующий агент - концентрированный водный раствор аммиака (примерно 25% - ный) [13].

На завершающей стадии дополимеризации в реактор запускается консервант и пеногаситель. Биоцид (консервант) выполняет функцию обеззараживания латекса и обеспечивает дальнейшее хранение продукта. Пеногаситель используется для гашения пенообразования.

В производстве дисперсии марки А-701 используется сырье, представленное в таблице 2.

Таблица 2 - Характеристика сырья

Наименование сырья	ГОСТ, ТУ, регламент	Регламентируемые показатели	Норма
Бутилакрилат (С7H12O2)	ТУ2435-002-5247006-2003	Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более Массовая доля акриловой кислоты,%, не более Массовая доля бутилацетата, %, не более Массовая доля бутилового спирта, %, не более Массовая доля ингибитора, ppm	Бесцветная жидкость с резким запахом 99,5 0,05 0,005 0,1 0,1 15±5
Стирол (С8H8)	ГОСТ 10003-90	Внешний вид Массовая доля основного вещества %, не менее Массовая доля фенилацетилена, %, не более Массовая доля дивинилбензола, %, не более Массовая доля карбонильных соединений в пересчете на бензальдегид, %, не более Массовая доля перекисных соединений в пересчете на активный кислород, %, не более Массовая доля полимера, %, не более	Прозрачная однородная жидкость без механичес-ких примесей 99,8 0,01 0,0005 0,01 0,005 0,001
Акриловая кислота (С3H4O2)	ТУ 2431-044-52470175-2012	Внешний вид Цветность, единицы Хазена, не более	Бесцветная жидкость с резким запахом 10
Продолжение таблицы 2
Наименование сырья	ГОСТ, ТУ, регламент	Регламентируемые показатели	Норма
		Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более Массовая доля уксусной кислоты, %, не более Массовая доля пропиновой кислоты, %, не более Массовая доля железа,%, не более Наличие полимера	99.5 0.1 0.1 0.1 0.3 отсутствие
Персульфат аммония) ((NH4)2S2O2)	ГОСТ 20478-75	Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля не растворимых в воде веществ ,%, не более Массовая доля мышьяка,%, не более	Кристалличе-ский порошок белого цвета 97.0 0.05 0.002
Ронгалит (NHSO2CH2O)	ТУ 96-14-61-79	Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля железа,%, не более Массовая доля не растворимых в воде веществ ,%, не более Массовая доля мышьяка,%, не более	Кристалличе-ский порошок белого цвета 95.0 0.005 0.05 0.0001
Трилон «Б» (С10H14O8N2Na2·H2O)	ГОСТ 10652-73	Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля хлоридов (Cl), %, не более Массовая доля железа (Fe) , %, не более Массовая доля сульфатов (SO4 ), %, не более	Кристалличе-ский порошок белого цвета 99,0 0,005 0,005 0,1
Аммиак водный технический (NH3)	ГОСТ 9-92	Внешний вид Массовая доля основного вещества,%, не менее Массовая концентрация нелетучего остатка, г/дм3, не более Массовая концентрация диоксида углерода, г/дм3, не более	Прозрачная бесцветная жидкость 25 0,07 Не нормируется

Наименование сырья	ГОСТ, ТУ, регламент	Регламентируемые показатели	Норма
Levenol С-301		Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более	Жидкость светло-желтого цвета 26 74
Emal 270D		Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более	Бесцветная прозрачная жидкость 50 50
Genopol-080		Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более	Жидкость желто-коричневого цвета 93 7
BYK - 037		Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более Массовая доля воды, %, не более Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более	Эмульсия молочно-белого цвета 15 85
Неомид - 129		Внешний вид Массовая доля основного вещества, %, не менее Массовая доля воды, %, не более Массовая доля этиленгликоля, %, не более	Прозрачная вязкая жидкость 10 48 38
Вода деминерализо-ванная	Готовится в условиях предприятия	Внешний вид Общее солесодержание, мг/л, не более 2. pH	Безцветная, прозрачная жидкость, не имеет запаха и вкуса 4-6

1.4 Обоснование выбора метода переработки

Объектом данной работы является латекс, который в промышленности получают двумя методами: эмульсионной и суспензионной полимеризацией.

Рассмотрим подробнее оба этих метода.

Суспензионная сополимеризация (капельная)

При суспензионной полимеризации мономер суспензируется в воде в виде капелек и поддерживается в таком состоянии благодаря интенсивному перемешиванию и стабилизации водорастворимыми высокополимерами (поливиниловым спиртом, полиоксиэтиленом, полиакриловой или полиметакриловой кислотой), защитными коллоидами (белковыми продуктами) или твердыми эмульгаторами (гидрофильными порошками).  Защитный коллоид не должен совмещаться с мономером и полимером и переходить в масляную фазу. Инициирование и рост цепи происходят в каплях мономера, поэтому используют инициаторы, растворимые в мономере, а не в воде: перекись бензоила, диниз и др. Для обеспечения устойчивости реакционной системы и предотвращения слипания капель мономеров и гранул полимера в реакционную систему вводят стабилизаторы. В качестве стабилизаторов используют водорастворимые полимеры (сополимеры винилацетата и винилового спирта, желатин и др.), а также нерастворимые в воде неорганические соединения, такие как бентонит, каолин, гидроксиды магния и алюминия.

В процессе суспензионной полимеризации каждая капля мономера представляет собой отдельный изолированный объем (блок), в котором и протекает процесс образования полимера, но в отличие от полимеризации в массе, каждая капля мономера в суспензии окружена дисперсионной средой (водой).

Отсюда главное преимущество суспензионной полимеризации - хороший отвод тепла, что способствует уменьшению полидисперсности полимера.

Недостаток - полимер загрязнен  остатками стабилизатора. Кроме  того, существуют и технологические  трудности организации процесса по непрерывному циклу на стадии полимеризации, обусловленные тенденцией частиц к  слипанию [17].

Эмульсионная сополимеризация получила наибольшее распространение для получения устойчивых дисперсий полимеров. Она выделяется ярко выраженными особенностями механизма, благодаря чему для нее характерны большие скорости и степени полимеризации.

ЭП протекает в сложной многокомпонентной системе, в которой одновременно имеют место несколько физических и химических процессов. Это диспергирование мономера, перераспределение эмульгатора между мономерной и водной фазами согласно растворимости, распад инициатора на радикалы, микроэмульгирование мономера, инициирование полимеризации.

Все эти процессы влияют на механизм образования полимерно-мономерных частиц (ПМЧ), их диаметр, распределение частиц по размерам (РЧР) и на молекулярную массу (ММ).

Метод эмульсионной сополимеризации  стирол – акриловой дисперсии основан на диспергировании мономеров  в эмульсионной среде в присутствии  эмульгаторов, понижающих поверхностное  натяжение на границе между каплями  мономеров и водой. Кроме мономеров и воды в реакционной смеси присутствуют эмульгатор, регулятор рН, регулятор молекулярной массы.

В качестве эмульгатора применяют водорастворимые полимеры. Инициаторами служат персульфаты. Дисперсионной средой обычно является умягченная или деминерализованная вода – дешевый, нетоксичный, пожаробезопасный растворитель. В качестве регуляторов молекулярной массы полимера используют метабисульфит натрия.

При введении мономера, нерастворимого или плохо растворимого в воде,

лишь небольшая часть его растворяется и переходит в раствор. Основная часть мономера диспергирована в виде капелек, размер которых зависит от скорости перемешивания.

При эмульсионной полимеризации  сополимер образуется высокомолекулярным, решается проблема температурного контроля процесса ( вследствие легкости отвода теплоты реакции из маленьких частиц через водную фазу), устраняется опасность пожара и загрязнения атмосферы. К тому же, процесс эмульсионной сополимеризации возможно проводить при более низких температурах, чем суспензионную полимеризацию, что сказывается на качестве получаемого продукта (полимер образуется с менее низкой степенью полидисперсности) [12].

Также к достоинствам метода относится возможность направленного регулирования свойств полимера.

К главным недостаткам можно отнести многокомпонентность системы, что делает этот процесс более затратным на дополнительные вещества, вследствие чего происходит загрязнение полимера этими веществами.

Общим для этих процессов является то, что исходная система представляет собой эмульсию мономера, а конечная – полимерную суспензию. Отличаются они друг от друга механизмом образования ПМЧ, их размером, который и определяет разницу в их свойствах. При ЭП размер ПМЧ не превышает 0,2 мкм. В таких частицах может находится только один радикал, что является причиной того, что уже на начальной стадии полимеризации образуется полимер высокой ММ. Это единственный радикальный процесс, в котором при высокой скорости полимеризации образуется полимер высокой ММ.

При суспензионной полимеризации размер ПМЧ всегда намного больше,

так как они образуются из капель мономера, размер которых зависит от способа получения эмульсии.

Отличие этих процессов состоит и в том, что в качестве эмульгатора

используются ПАВ разной природы: при ЭП – низкомолекулярные ионогенные, неионные ПАВ, способные понижать межфазное натяжение до низких значений, а при суспензионной – полимерные ПАВ, менее поверхностно – активные по сравнению с применяемыми при ЭП. Это является причиной разных

механизмов образования ПМЧ. При эмульсионной полимеризации они образуются из мицелл ПАВ, микрокапель мономера, а при суспензионной – только из капель эмульсии мономера [2].

1.5 Физико-химические основы технологического процесса

Реакция полимеризации стирол - акриловой дисперсии протекает по схеме:

O

n CH2

= C- C + m1 CH2 =

CH + m2 CH2 = CH

OC4H9

COOH

n

m1

t=70-80 0C

m2 +Q

Полимеризация – это реакция образования макромолекул путем последовательного присоединения молекул мономера к растущему активному центру. При радикальной полимеризации таким центром является свободный радикал - частица, имеющая неспаренный электрон на внешнем уровне одного

из атомов [1].

Процесс полимеризации в эмульсии состоит из трех этапов:

- реакция инициирования, приводящая к образованию из молекул мономеров реакционных центров (активных радикалов);

- реакция роста полимерной цепи, в результате её развития;

- реакция обрыва реакционной цепи, приводящая к образованию конечного продукта – полимера.

Инициирование - образование свободных радикалов, инициирующих полимеризацию. Наиболее разбраненный на практике метод - химическое инициирование, за счет введения инициаторов, распадающихся с образованием свободных радикалов. В качестве инициаторов ЭП обычно используют:

Рост цепи происходит путем многократно повторяющегося акта присоединения молекул мономера к свободно-радикальному активному центру.

Скорость этого процесса определяется реакционной способностью радикала мономера.

Способы присоединения молекулы мономера к растущему активному центру могут быть различными, например типа «голова к хвосту» (а) или «хвост к хвосту» (б):

Обрыв цепи может происходить за счет:

Рекомбинация отличается более низкими энергиями активации, чем диспропорционирование. Соотношение реакций (а) и (б) зависит от температуры: при низких температурах преобладает рекомбинация, при высоких возрастает роль реакции диспропорционирования.

Если при реакции обрыва цепи стабилизации данного активного центра сопровождается возникновением нового свободного радикала, то такой процесс называется переносом цепи. Такой реакцией пользуются для регулирования молекулярной массы полимеров. Чем больше в систему вводится активного переносчика, тем ниже ММ полимера. Возможен перенос цепи на:

В
качестве регулятора ММ используют меркаптаны, органические дисульфиды, серу и др. [2].

На рисунке 1 приведена схема эмульсионной полимеризации [4].

Рисунок 1 - Схема протекания эмульсионной полимеризации

Согласно мицеллярному механизму реакции, мономеры, находясь в реакторе, до введения инициатора распределяются между каплями эмульгированного мономера и мицеллами-агрегатами. Количество мономера, растворенного в воде, очень мало. При нагревании инициатор в водной фазе распадается с образованием радикалов, инициирующих рост цепи при взаимодействии с растворенным в воде мономером. При этом образуются олигомерные радикалы. Так как количество мицелл в реакторе на единицу объема значительно выше, чем капель мономера, и общая площадь их поверхности также значительно превышает суммарную площадь капель мономера, олигомерные радикалы проникают, как правило, внутрь мицелл, в результате чего содержание мономера в мицеллах должно значительно снижаться. Однако этого не происходит благодаря поступлению молекул мономера из мономерных капель через водную фазу в мицеллы: концентрация мономера в водной фазе остается постоянной до тех пор, пока в реакторе присутствуют капли мономеров.

По мере проведения процесса, образуются полимерные частицы, которые окружены адсорбционным слоем эмульгатора. На определенной стадии полимеризации мицеллы эмульгатора исчезают, и он полностью переходит в адсорбционные слои на поверхности полимерных частиц, далее, последние впитывают мономер, который по мере полимеризации диффундирует из эмульгированных капель. Результатом полимеризации является переход эмульсии мономера в дисперсию полимер - латекс.

Из описания механизма реакции эмульсионной полимеризации следует,

что необходимым условием для ее проведения является по крайней мере слабая растворимость полимера в воде.

В частности, такие мономеры, как стирол или бутилакрилат, достаточно легко подвергаются эмульсионной полимеризации [1].

Термодинамика процесса сополимеризации.

Способность мономера к полимеризации зависит от термодинамического и кинетического факторов.

Если полимеризация термодинамически не разрешена, то ее невозможно осуществить ни в каких условиях. Полимеризация возможна, если только разность свободных энергий ΔG мономера и полимера величина отрицательная:

 

(1)

где ΔН, ΔS - изменение энтальпии и энтропии системы при превращении мономера в полимер;

Т - абсолютная температура.

Отрицательная ΔG не означает, однако, что полимеризация пойдет в любых условиях. Возможность осуществления термодинамически разрешимой полимеризации зависит уже от ее кинетической разрешимости, т. е. от того, протекает ли данный процесс в выбранных условиях.

При полимеризации бутилакрилата, как и других соединений винилового ряда, происходит разрыв двойной углерод - углеродной связи в молекуле мономера и образование двух одинарных связей в молекуле полимера. Следовательно, тепловой эффект реакции в расчете на моль прореагировавшего мономера будет равен разности энергий этих связей:

 

,

 

(2)

где Е - энергия диссоциации связи.

Процесс полимеризации бутилакрилата является экзотермическим, т.е. в этом случае ∆Н будет меньше нуля. Энтропия системы уменьшается благодаря ее упорядочению, т.е. ∆S меньше нуля. Таким образом, образование полимера возможно при условии, что изменение энтальпии системы, сопровождающее процесс полимеризации, больше величины T∆S системы при данной температуре.

При ΔG = 0 в полимеризационной системе должно установиться динамическое равновесие, и соответствующая температура получила название

предельной температуры полимеризации (Т_пр). Из сказанного выше можно сделать вывод, что Т_пр (во всяком случае, для винильвых мономеров) должна прежде всего определяться значением ΔН и фазовыми состояниями компонентов системы.

 

(3)

,

Теплота полимеризации бутилакрилата ΔН примерно равно -57 кДж/моль, что говорит о том, что реакция экзотермична.

На основании этих данных расчетное значение Т_пр для бутилакрилата составляет 220 °С.

Следовательно, процесс нужно вести при температуре ниже 220 °С, в промышленности сополимеризация бутилакрилата и акриловой кислоты ведется при температуре до 80°С.

Факторы влияющие на скорость полимеризации.

В большинстве случаев кинетика эмульсионной полимеризации описывается закономерностями, характерными для радикальной полимеризации, протекающей в гомогенных условиях, хотя существуют некоторые особенности, обусловленные сравнительно высокой дисперсностью реакционной системы.

Влияние температуры и давления на радикальную полимеризацию Известно, что повышение температуры приводит к увеличению констант скоростей всех элементарных стадий процесса полимеризации.

Оно оказывает существенное влияние на стадию инициирования, поскольку ее энергия активации является наибольшей по сравнению с другими стадиями. Так, суммарная энергия активации процесса полимеризации определяется энергией активации стадии инициирования (Е_ин), роста (Е_р) и обрыва (Е_о):

 

,

(4)

С повышением температуры увеличивается скорость полимеризации. Поскольку последнее приводит к увеличению стационарной концентрации радикалов, это вызывает уменьшение длины кинетической цепи и, следовательно, материальной цепи. С повышением температуры также уменьшается молекулярная масса получаемого полимера.

При очень высоких температурах возможно наличие равновесия в системе: полимеризация - деполимеризация. Это происходит при предельной температуре, при которой суммарная скорость полимеризации равна нулю. Для бутилакрилата предельная температура равна 220 ºС.

Влияние давления.

Давление, как правило, увеличивает скорость и степень полимеризации. Так, например, увеличение давления в 1000 раз по сравнению с атмосферным приводит к возрастанию скорости инициированной полимеризации стирола на порядок, а степени полимеризации - в два раза. Это явление связано со значительной разницей молярных объемов мономера и полимера. При превращении мономера в полимер объем системы уменьшается на 20–25 % вследствие возникновения новых химических связей. Поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье давление увеличивает скорость реакции, приводящей к уменьшению объема системы (реакции роста).

Влияние концентрации инициатора.

Зависимость скорости полимеризации и молекулярной массы полимера от концентрации инициатора определяется «правилом квадратного корня». Чем больше концентрация инициатора, тем выше скорость полимеризации, но ниже молекулярная масса образующегося полимера.

Влияние концентрации мономера.

Установлено, что с увеличением концентрации мономера повышается скорость полимеризации и увеличивается средняя степень полимеризации.

1.6 Описание технологической схемы производства

Технологический процесс получения латекса марки А-701 включает следующие стадии:

- прием сырья;

- приготовление раствора эмульгаторов;

- приготовление предварительной эмульсии мономеров;

- приготовление растворов инициаторов и постдобавок;

- полимеризация;

- фильтрация;

- хранение (складирование) и расфасовка готового продукта.

Прием сырья.

Мономеры доставляются к площадке разгрузки автоцистернами (АС). Содержимое сливается в емкости хранения. БА - в емкость (поз. Е1); стирол - в емкость (поз. Е2); АК - в емкость (поз. Е3).

Для этих целей используют стальные резервуары, выполненные в виде горизонтальных сварных сосудов.

Сыпучее и гранулированное сырье (персульфат аммония, ронгалит и др.) перевозят в мешках на поддонах на склад сырья (поз. СС). Перемещение поддонов по цеху осуществляется электропогрузчиком (ЭП).

Эмульгаторы Levenol C-301, Emal-270D, Genopol-080 доставляются к площадке разгрузки в кубических емкостях и перемещаются на склад сырья (поз. СС).

Приготовление раствора эмульгаторов.

Со склада сырья (поз. СС) эмульгаторы подаются дозировочными насосами в аппарат для приготовления раствора эмульгаторов (поз. Е4), который снабжен перевешивающим устройством (мешалкой) и гладкой рубашкой, для подогрева устройства.

В аппарат (поз. Е4) подается через регулятор расхода деминерализованная вода, предварительно нагретая до температуры 50°C. Далее, при работающей мешалке, загружаются эмульгаторы.

После загрузки компонентов производится перемешивание раствора в течении 30 минут до получения прозрачного раствора.

Далее в емкость (поз. Е4) вручную добавляется пеногаситель BYK-037 и содержимое аппарата охлаждается до 30°C подачей охлажденной воды в рубашку аппарата.

Часть приготовленного раствора эмульгаторов из смесителя (поз. Е4) перемещается в аппарат для приготовления предварительной эмульсии мономеров (поз. Е5). Оставшийся водный раствор эмульгаторов из аппарата (поз.Е4) самотеком сливается в реактор полимеризации (поз. Р).

Приготовление предварительной эмульсии мономеров.

Приготовление предварительной эмульсии мономеров осуществляется смешением смеси мономеров с водным раствором эмульгаторов при температуре 20 °C в аппарате (поз. Е5). В смеситель загружаются, при работающей мешалке, мономеры и водный раствор эмульгаторов.

Конденсация газов, содержащих азот с парами БА, стирола и АК, образующихся в процессе загрузки мономеров происходит в холодильнике-конденсаторе (поз. Х1). Он обеспечивает возврат сконденсированных паров водно-мономерной смеси в емкость (поз. Е5).

После загрузки всех компонентов происходит перемешивание в течении 30 мин. до образования стабильной однородной массы. После чего подается сжатый азот 0,1 Мпа с целью герметизации аппарата.

Полученная предварительная эмульсия мономеров передается через регулятор расхода, установленный на трубопроводе слива, в реактор-

полимеризатор (поз. Р).

Приготовление растворов инициаторов и постдобавок.

В качестве инициатора эмульсионной полимеризации применяется водный

раствор персульфата аммония, который готовится в аппарате (поз. Е6).

В емкость (поз. Е6) подается деминерализованная вода и, при работающей мешалке, загружается сухой персульфат аммония. Приготовленный раствор персульфата аммония дозируется в реактор (поз. Р).

Для приготовления водного раствора окислителя (трилон «Б») – используется смеситель Е6 (после слива из него ранее приготовленного раствора персульфата аммония).

Приготовление водного раствора восстановителя – ронгалита и водного раствора аммиачной воды происходит аналогично в аппаратах (поз.Е7, Е8).

Полимеризация.

Процесс эмульсионной полимеризации проводится в реакторе (поз. Р).

Реактор (поз. Р) перед загрузкой в него компонентов, прогревается до температуры 75 °C подачей в рубашку реактора горячей воды.

В прогретый реактор, в определенной последовательности, подаются: водный раствор эмульгатора (поз. Е4), предварительная эмульсия мономеров (поз. Е5). Спустя 30 минут дозируется раствор персульфата аммония. При температуре 75 °C начинается экзотермическая реакция. Съем тепла реакции и поддержание заданной температуры осуществляется подачей в рубашку реактора охлажденной воды.

Время подачи предварительной эмульсии мономеров и раствора персульфата аммония составляет 4-5 часов.

Затем, из смесителей идет дозирование окислителя (поз. Е6) и восстановителя (поз. Е7).

Для создания рН среды дисперсии, в реактор, охлажденный до 35⁰С, дозируют раствор аммиачной воды (поз. Е8) в течение 30 минут.

Фильтрация и хранение.

Готовый латекс отфильтровывается на вибросепараторе (поз. ВС). и подается в емкость хранения (поз. Е9). Откуда, дисперсия растаривается в наливные цистерны (поз. АС).

1.7 Нормы технологического режима и контроль производства

Для производства качественной продукции необходимо осуществлять непрерывный контроль производства, включающий в себя: проверку на соответствие нормам исходного сырья, контроль соблюдения технологических режимов переработки, контроль качества готовой продукции.

Параметры и частота контроля проектируемого производства приведены в таблице 3.

Таблица 3- Контроль производства

Стадия процесса	Контролируемые показатели	Частота контроля	Норма	Метод контроля	Кто контролирует
Прием сырья	Массовая доля основного вещества, %: БА Стирол АК Персульфат Аммония Ронгалит Трилон «Б» Аммиак Levenol С-301 Emal-270D Genopol-080 BYK-037 Неомид-129	Каждая партия	99.5 99.8 99.5 97.0 95.0 99.0 25 26 50 93 15 10	Титрование Хромотография	Лаборант
Пригото-вление растворов эмульсии	Вес сырья Давление Температура Расход	Постоянно	Тех. карта	Электронные весы Манометр Термопара Датчик расхода	Аппарат-чик Старший смены
Полимери-зация	Давление Температура Расход	Постоянно	Тех. карта	Манометр Термопара Датчик расхода	Старший смены
Фильтрация	Готовый продукт: Содержание нелетучих веществ, % Вязкость, Вязкость, МПа·с МТП,0С рН-показатель Размер частиц, нм Плотность, г/см3	Отбор пробы 50±1 500-700 14-17 7,5-9,0 100±20 1,04		Измерительные приборы	Лаборант

1.8 Виды брака и способы его устранения

Браком считается готовая продукция, несоответствующая регламентируемым нормам и стандартам, установленным на предприятии.

Некондицией является отклонение от контрольных показателей. При образовании брака готовой продукции, дисперсия помещается в отведенном смесителе, где она хранится до полной переработки. Данная эмульсия в небольшом количестве смешивается и усредняется с готовой продукцией. Отбирается контрольная проба. Показатели должны соответствовать нормам.

Основные виды брака, а также причины и способы его устранения представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Виды брака и способы устранения

Вид брака	Причины брака	Способы устранения
Повышенная вязкость	Низкое качество сырья Сбой работы дозирующих счетчиков Поломка оборудования	Разбавление эмульсии водой Проверка работы датчиков Наладка оборудования
Заниженная вязкость	Низкое качество сырья Сбой работы дозирующих счетчиков Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы датчиков Наладка оборудования
Повышенный сухой остаток	Низкое качество сырья Сбой работы дозирующих счетчиков Поломка оборудования	Разбавление эмульсии водой Проверка работы датчиков Наладка оборудования
Заниженный сухой остаток	Низкое качество сырья Сбой работы дозирующих счетчиков Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы датчиков Наладка оборудования
Повышенный размер частиц	Низкое качество сырья Человеческий фактор (Неверно сделана навеска регулятора ММ) Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы аппаратчиков синтеза Наладка оборудования
Пониженный размер частиц	Низкое качество сырья Человеческий фактор (Неверно сделана навеска регулятора ММ) Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы аппаратчиков синтеза Наладка оборудования
Пониженный размер частиц	Низкое качество сырья Человеческий фактор (Неверно сделана навеска регулятора ММ) Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы аппаратчиков синтеза Наладка оборудования

Продолжение таблицы 4
Вид брака	Причины брака	Способы устранения
Пониженный размер частиц	Низкое качество сырья Человеческий фактор (Неверно сделана навеска регулятора ММ) Поломка оборудования	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ Проверка работы аппаратчиков синтеза Наладка оборудования
Повышенное пенообразование	Низкое качество сырья Плохое перемешивание	Добавление пеногасителя
Пониженное пенообразование	Низкое качество сырья Плохое перемешивание	Смешение с готовой продукцией, прошедшей ТУ

БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Охрана окружающей среды

В производстве стирол – акриловой дисперсии сточные воды не образуются. Вода, используемая для охлаждения, находится в оборотной системе цеха. Количество и состав газовых выбросов приведен в таблице 18.

Таблица 18 - Количество и состав газовых выбросов

Вещество	Количество выбросов, кг/час	Класс опасности	Предельно - допустимые концентрации вредных веществ в воздухе, мг/м3
Аммиак	0,002	4	20
Стирол	0,05	2	5
Бутилакрилат	0,03	3	10
АК	0,01	3	5
Взвешенные вещества	0,07	3	20

Количество твердых отходов по видам и пути их использования приведеныв таблице 19.

Таблица 19 - Характеристика твердых и жидких отходов

Наименование отхода	Количество в т/год	Состав загрязнений	Направление использования
1.Твердый отход (сополимер дисперсии после фильтрации)	10,65	Полимер 53% Вода 47%	На переработку в водоэмульсионную шпатлевку
2.Концентрат с установки ультрафильтрации	20,5	Полимер-10% Эмульгатор-0,05% Пеногасители-0.0005% Вода-89,95%	На производство грунтовки
Сточные воды от промывки бочек из-под эмульгаторов	15,5	Эмульгатор-20,43% Вода-79,57%	В химзагрязненную канализацию ОАО «ВХЗ»

Безопасность жизнедеятельности

Производство стирол – акриловой дисперсии связано с применением пожароопасных и токсичных веществ (характеристика применяемых продуктов по их токсическим свойствам приведена в таблице 20).

Наиболее опасным при производстве латекса является использование мономеров: стирола и БА, которые относятся ко 2 и 3 классу опасности.

Мономеры легко  полимеризуются, поэтому их следует хранить с добавлением ингибитора.

Оба мономера являются легковоспламеняющимися жидкостями. Температурные  пределы самовоспламенения для  стирола – от 25 до 59ºС.

Температура  воспламенения БА –  48 ºС.

Таблица 20 - Токсикологические характеристики применяемых продуктов

Наименование вещества	Характер действия на организм человека	Класс опасности	Средства индивидуальной защиты
БА	Обладает наркотическим действием, вызывает нарушение липоидно-жирового обмена. Действует на нервную систему, нарушает функцию печени.	3	Противогаз марки «А», очки, перчатки.
Стирол	Поступает в организм человека через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, хорошо поглощается кожей. Ранний признак воздействия – снижение световой чувствительности глаз. Вызывает нарушение углеводной и белково-образовательной функции печени, нарушает функцию ЦНС.	2	Противогаз марки «А», очки. Спецодежда, средства защиты кожи (резиновые перчатки и защитные крема).
АК	Сильно раздражает кожные покровы. При попадании в глаза вызывает сильные ожоги роговицы глаза и может вызвать необратимые повреждения. Вдыхание паров может вызвать раздражение дыхательных путей, головную боль, при больших концентрациях или экспозиции - отёк лёгких.	3	Противогаз марки «А», спецодежда, очки, перчатки.

Наименование вещества	Характер действия на организм человека	Класс опасности	Средства индивидуальной защиты
Аммиак	Пары аммиака сильно раздражают слизистые оболочки глаз и органов дыхания, а также кожные покровы. Пары аммиака вызывают обильное слезотечение, боль в глазах, химический ожог конъюнктивы и роговицы, потерю зрения, приступы кашля, покраснение и зуд кожи.	4	Противогаз марки «А», очки, перчатки.
Трилон «Б»	Основным токсичным воздействием большинства перекисей является раздражение кожи, слизистых оболочек и глаз. Длительный или интенсивный контакт с кожей или брызги, попавшие в глаза, могут вызвать серьезные повреждения. Некоторые пары органических перекисей являются раздражителями.	3	Противогаз марки «А», очки, перчатки.
НПАВ, АПАВ	При долгом контакте с кожей вызывает раздражение.	4	Очки, перчатки.
Ронгалит	Вреден при попадании внутрь организма и в глаза.	3	Противогаз марки «А», очки, перчатки.
Неомид	Раздражает кожные покровы, слизистую кожи.	3	Противогаз марки «А», очки, перчатки.
Латекс	При непосредственном контакте с незащищенными покровами не вызывает патологических изменений, но возможно кожнораздражающее действием, через поврежденную кожу не проникает, канцерогенными свойствами не обладает.	4	Очки, перчатки.

К работе допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие специальное техническое обучение, медицинский осмотр, инструктаж по безопасности труда, знающие правила эксплуатации оборудования. Работники снабжены средствами индивидуальной защиты и рабочей формой.

Основными требованиями безопасной  эксплуатации  производства являются:

высокая квалификация обслуживающего персонала;

эксплуатация оборудования  и аппаратов в соответствии с требованиями

технологического регламента и рабочими инструкциями, соблюдением правил и инструкций по технике безопасности на каждом рабочем месте;

соблюдение норм технологического режима, установленных технологическим регламентом;

систематическое наблюдение за состоянием аппаратов и трубопроводов и их заземлением;

соблюдение сроков проведения планово-предупредительных и капитальных ремонтов оборудования;

безотказная работа систем автоматической сигнализации и блокировок;

постоянный контроль состава воздуха в производственных помещениях;

исправность и безотказная работа средств пожаротушения;

соблюдение правил обращения с вредными веществами;

обеспечение обслуживающего персонала индивидуальными средствами защиты.

Требования к технологическим процессам

Технологические процессы переработки полимерных материалов должны соответствовать требованиям санитарных норм проектирования промышленных предприятий, санитарных правил, противопожарных норм проектирования зданий и сооружений. Они должны быть организованы и проводиться в соответствии с технологической документацией и правилами технической эксплуатации применяемого оборудования, машин и механизмов, с соблюдением требований, обеспечивающих защиту работающих от воздействия опасных и вредных факторов.

Оборудование (реактор), которое может быть источником пыле- и газовыделений, должно быть оснащено вытяжкой. Горячие поверхности оборудования, с которым соприкасается обслуживающий персонал, должны быть теплоизолированы. Температура наружных поверхностей не должна превышать 45 ºС.

Оборудование и устройства, в которых возможно образование и накапливание электростатических зарядов, должны быть оснащены средствами защиты от статического электричества.

Требования к производственным помещениям

Помещения для производства полимерных материалов должны соответствовать требованиям строительных норм. Помещения должны оснащаться установками автоматического пожаротушения или пожарной сигнализации в соответствии с отраслевыми перечня ми зданий и помещений, подлежащих оборудованию автоматическими средствами пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией.

Покрытия пола должны иметь уклон для стока жидкостей, быть искробезопасными и устойчивыми к воздействию воды, легко очищаться от полимерных композиций.

Склады сырья и готовой продукции, отделения хранения оснастки должны быть обеспечены необходимыми механизмами для погрузочно – разгрузочных работ.

Естественное и искусственное освещение в производственных и вспомогательных помещениях должно соответствовать требованиям строительных норм и правил.

Производственные помещения для переработки полимерных материалов должны снабжаться приточной и вытяжной вентиляцией.

Помещения и воздуховоды от местных отсосов должны систематически очищаться от пыли. В помещениях, в которых выделяется пыль, следует проводить уборку влажным способом или при помощи пылесосных установок.

Открытые проемы в стенах, через которые транспортируются сырье и готовая продукция, должны быть оборудованы приспособлениями и устройствами, исключающими возможность распространения пожаров и опасных и вредных производственных факторов.

Требования к размещению производственного оборудования и организации рабочих мест

Размещение производственного оборудования, коммуникаций, исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства в производственных помещениях не должно создавать опасных и вредных факторов.

Расстояние между единицами оборудования, а также между оборудованием и стенами производственных зданий, сооружений и помещений

должно соответствовать действующим нормам технологического проектирования, строительным нормам и правилам, утвержденным в установленном порядке.

При размещении оборудования необходимо обеспечить удобство обслуживания и безопасную эвакуацию людей при пожаре и аварийной ситуации.

Требования к хранению и транспортированию исходных материалов, готовой продукции и отходов производства

Хранение и транспортирование исходных материалов, заготовок, полуфабрикатов, готовой продукции и отходов производства должно предусматривать: применение способов хранения и транспортирования, исключающих возникновение опасных и вредных производственных факторов; использование безопасных устройств для хранения и транспортирования; механизацию и автоматизацию погрузочно- разгрузочных работ и транспортировки.

Требования к применению средств индивидуальной защиты работающих

Применение средств защиты работающих должно обеспечивать: удаление опасных и вредных веществ и материалов из рабочей зоны; снижение уровня вредных факторов до величины, установленной действующими санитарными нормами, утвержденными в установленном порядке. Также должно обеспечивать защиту работающих от действия опасных и вредных производственных факторов, сопутствующих принятой технологии и условиям работы.

Работающие должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами бесплатной выдачи специальной одежды, специальной обуви и предохранительных приспособлений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной выпускной квалификационной работе изучена технология по изготовлению стирол - акриловой дисперсии производительностью 5000т/год.

В технологической части работы приведено описание выбранной готовой продукции, характеристики сырья и материалов, обоснован выбранный метод переработки полимеров. Описаны физико-химические основы технологического процесса, технологическая схема производства дисперсии, контроль производства, а так же виды брака и способы его устранения.

Безопасность и экологичность состоит из анализа условий труда на участке по производству дисперсии методом эмульсионной полимеризации, основных требований безопасности, предъявляемых к технологическим процессам, помещениям, оборудованию, хранению и транспортированию сырья и готовой продукции, а также из характеристики основных средств защиты.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) Аверьянов, Д.Н. Оборудование производств синтетического каучука [Текст]: Учебное пособие/Д.Н. Аверьянов, Л.А.Зенитова.:- Казань, 2010. – 276 с.-ISBN 978-5-7882-086-1.-10000 экз.

2) Башкатов, Т.В. Технология синтетических каучуков [Текст]. Учеб. для техникумов/ Т.В. Башкатов, Я.Л. Жигалин.: - М.: Химия, 2010.-360 с. –ISBN 5-98032-136-5.-42000 экз.

3) Вахин, А.В. Материальные расчеты при проектировании лакокрасочных производств [Текст]: Методические указания к практическим занятиям и курсовому проектированию/А.В. Вахин, Н.Р.Зигонина.: - Казань, 2014-38 с. –ISBN 5-89123-965-5.-3000 экз.

4) Вережников, В.Н. Синтез латексов [Текст]: Учебное пособие/ В.Н. Вережников. Е.А. Гринфельд.: - Воронеж: Химия, 2005.-47 с. –ISBN 5-9584-0030-4. 1000 экз.

5) Головкин, Г.С. Проектирование технологических процессов изготовления изделий из полимерных материалов [Текст]/ Г.С. Головкин.:- М.: Химия, 2007.-397 с. – ISBN 5-04879-398-2. -15000 экз.

6) ГОСТ 10003-90. Стирол [Текст]. - Введен 1991.09.10.- М.: ИПК Издательство стандартов, 1991.- 21 с.

7) ГОСТ 20478-75. Аммоний надсернокислый [Текст]. - Введен 1975.21.05. -М.: Издательство стандартов, 1975.- 15 с.

8) ГОСТ 10652-73. Трилон «Б» [Текст]: - Введен 1974.03.10.- М.: ИПК Издательство стандартов, 1974.- 10 с.

9) ГОСТ 9-92. Аммиак технический [Текст]: - Введен 1993.14.11.- М.: ИПК Издательство стандартов, 1993.- 8 с.

10) ГОСТ 13372-78. Сосуды и аппараты. Ряд номинальных объемов [Текст]: - Введен 1980.25.01.- М.: ИПК Издательство стандартов, 1980.- 4 с.

11) ГОСТ 9931-85. Корпуса цилиндрические стальних сварнях сосудов и аппаратов. Типы, основне параметры и размеры [Текст]: - Введен 1993.21.12.- М.: ИПК Издательство стандартов,1993.- 14 с.

12) Еркова, Л.Н. Латексы [Текст]: Учеб. для техникумов/Л.Н. Еркова, О.С. Чечик.: - М.: Химия 2005.-224 с. – ISBN 5-89123-606-0. -4250 экз.

13) Казакова, Е.Е. Водно-дисперсионные акриловые лакокрасочные материалы строительного назначения [Текст]/ Е.Е. Казакова, О.Н. Скороходова.:- М.: 2008.-452с. . – ISBN 978-5-466-00258-6. -5000 экз.

14) Козлов, Н.А. Нормоконтроль и оформление дипломных и курсовых проектов, дипломных работ, и выпускных квалификационных работ бакалавров: метод. рук. для студентов и преподавателей специальности 240502- технология переработки пластмасс и эластомеров и бакалавриата по направлению 240100 - химическая технология и биотехнология / Владим. гос. ун-т; разраб. Н.А.Козлов. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. -120с.

15) Ляпков А.А. Материальные и тепловые расчеты в химической технологии [Текст]/А.А. Ляпков: - Томск: 2005. - 105 с. – ISBN 5-472-02141-3. -100 экз.

16) Михайличенко, А.И. Основы проектирования химических производств. Учеб. для вузов/А.И. Михайличенко.:-М.: ИКЦ «Академкнига» 2010. – 371 с. – ISBN 5-473-05150-1. -1500 экз.

17) Платэ, Н.А. Основы химии и технологии мономеров [Текст]: Учеб. Пособие/Н.А. Платэ.:– М.: Наука 2002. - 696 с. – ISBN 5-89123-707-3. -2100 экз.

18) Сутягин, В.М. Ляпков А.А. Основы проектирования и оборудование производств полимеров [Текст]: Учебное пособие/В.М. Сутягин, А.А. Ляпков.:- Томск: 2005. - 392 с. – ISBN 5-9584-0310-1. -4250 экз.

19) Технологическая документация ООО «Акрилан» [Текст]: - Владимир.: 2013. – 280 с.

20) Зенитова, Л.А. Проектирование производств мономеров и синтетических каучуков [Текст]: Учебное пособие/Л.А. Зенитова.: - Казань: 2005. - 104 с. – ISBN 5-98031-132-5. -1050 экз.

Код для цитирования: Скопировать