Термостойкие полимерные системы на основе карбоксиметилцеллюлозы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан

Национальный Университет Узбекистана им. М. Улугбека

Выпускная квалификационная работа

на тему: Термостойкие полимерные системы на основе карбоксиметилцеллюлозы

Специальность: “Химия нефти и природного газа”

Студент: Бекчанов Икром Курвонназарович

Научный руководитель: Асамов М.К.

Ташкент-2012 г.

Оглавление

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Современное состояние получения Nа-карбоксиметилцеллюлозы

1.2 Полунепрерывная и непрерывная технологии производства КМЦ

1.3 Физико-химические свойства образцов КМЦ

1.4 Перспективы производства и возможности практического применения КМЦ

1.5 Термостойкие полимерные системы буровых растворов на основе модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Глава 2. Методическая часть

2.1 Объекты исследования

2.2 Способы получения и исследования КМЦ

2.3 Методы исследования КМЦ

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1 Получение хлопковой целлюлозы из хлопкового линта

3.2 Получение модифицированных образцов карбоксиметилцеллюлозы

3.3 Исследование влияние параметров процесса карбоксиметилирования на получение модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

3.4 Физико-химические и структурные особенности модифицированных КМЦ, полученных из ХЦ

3.5 Изучение термостойкости модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Выводы

Список использованной литературы

Введение

Актуальность работы. В настоящее время нефтехимическая промышленность является одной из базовой отраслью в экономике государства.

Нефтяная и газовая промышленность являются основными бюджетообразующими отраслями Узбекистана. Перспективы развития топливно-энергетического комплекса тесно связаны с темпами ведения геологоразведочных и буровых работ на нашей страны, эффективность которых во многом определяется качественными и экономическими показателями термо- и солестойких буровых растворов.

В связи с истощением легко доступных ресурсов увеличивается число месторождений с тяжелой вязкой нефтью. С увеличением глубины бурения, все чаще встречаются проблемы, связанные с аномально высокими давлениями, температурами и высоким содержанием солей, что затрудняет использование традиционных буровых растворов. Традиционные буровые растворы в таких жестких условиях теряют свои эксплуатационные качества.

Разработка термостойких полимерных систем буровых растворов, обеспечивающих безаварийную проводку скважин с оптимальными технико-экономическими показателями является актуальной проблемой и зависит от решения комплекса задач, направленных на создание и регулирование физико-химических и функциональных технологических показателей коагуляционных систем.

Во второй половине ХХ века широкое распространение для обработки буровых растворов получил полимер-флокулянт - натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы (Nа-КМЦ). Однако, из-за термической и термоокислительной деструкции Nа-КМЦ, при высокой температуре и давлении, использование ее в качестве бурового раствора ограничивалось. В связи с этим требовалось улучшить эксплуатационные свойства Nа-КМЦ как термо- и солестойкого полимера.

Современное состояние и перспективы развития химической обработки буровых растворов требуют неукоснительного обеспечения не только технологических свойств коагуляционным системам для выполнения ими прямого функционального назначения, но и комплекса физико-химических свойств для успешного углубления скважин.

Успехи химии высокомолекулярных соединений послужили толчком для разработки добавок в буровые растворы на водной основе и получению полимерных систем по своим свойствам, не уступающим системам на нефтяной основе, что дало основание отказаться от этих систем и применять термостойкие полимерные системы буровых растворов при бурении вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважин.

В связи с этим решение вышеуказанных проблем, с созданием термостойких полимерных систем на основе карбоксиметилцеллюлозы, которые позволят получить буровые растворы с улучшенными эксплуатационными свойствами является весьма актуальным.

Целью работы является разработка термостойких полимерных систем на основе карбоксиметилцеллюлозы, с целью получения полимеров нового поколения для обработки буровых растворов, обеспечивающих термостойкость полимерных систем и изучение их свойств.

Научная новизна работы заключается в том, что синтезированы образцы модифицированной карбоксиметилцеллюлозы на основе хлопковой целлюлозы с улучшенными термостойкими свойствами, найдены оптимальные условия их получения, изучены их свойства и показана их превосходство по сравнению не модифицированной карбоксиметилцеллюлозой.

Практическая ценность работы заключается в том, что полученные образцы модифицированной карбоксиметилцеллюлозы с улучшенными термостойкими свойствами могут быть использованы при получении термостойких полимерных систем буровых растворов.

Апробация работы. Работа была доложена на Международной научно-практической конференция «Наука о полимерах: вклад в инновационное развитие экономики», 8-10 ноябрь, 2011 г, ИХФП АН РУз, г. Ташкент, Республиканской научной конференции, посвященной 95-летию акад. Х.У. Усманова «Современные проблемы полимерной науки», НУУз, г. Ташкент, 20-21 октября 2011 г.

Публикации. По темы диссертации опубликованы 2 тезиса.

Объем и структура работы. Работа изложена на 71 страницах машинописного текста, включающего 14 таблиц и 4 рисунка. Библиография состоит из 137 наименований литературных источников.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Современное состояние получения Nа-карбоксиметилцеллюлозы (Nа-КМЦ)

Синтез КМЦвпервые осуществлен путем взаимодействия целлюлозы с МХУК в среде спиртового раствора щелочи [1].

Впервые промышленное производство КМЦ было освоено в Германии путем обработки порошкообразной целлюлозы раствором едкого натрия, а затем МХУК [2]. Промышленное получение КМЦ в настоящее время сводится к обработке измельченной щелочной целлюлозы твердым монохлорацетатом натрия (МАН) непрерывным и периодическим способом [3]. В зависимости от условий синтеза производства КМЦ подразделяются на твердофазные (гетерогенные) и жидкофазные (суспензионные), а в зависимости от технологии - на периодические, полунепрерывные и непрерывные.

В бывшем Советском Союзе производство КМЦ было освоено в 1947 году по технологии, разработанной К.Ф. Жигачом, М.З. Финкельштейном, Е.М. Могилевским, И.М. Тимохиным и др. на основе древесной сульфитной целлюлозы.

КМЦ - представляет собой твердое белое или желтоватое вещество, без запаха, имеет остатки волокнистой структуры или порошок. В обычных условиях содержит 11-12 % влаги. Она является простым эфиром целлюлозы в форме свободной кислоты или солевой форме.

Одновременно с основной реакцией этерификации протекают конкурирующие побочные реакции c образованием хлористого натрия, гликолята натрия и карбоната натрия [4].

К основным эксплуатационным показателям, характеризующим КМЦ, относятся ее растворимость в воде и щелочных растворах, а также СЗ, СП и содержание основного вещества. Наиболее важные, широко распространенные промышленные водарастворимые марки КМЦ имеют СЗ=0,5-1,2 и СП=250-700. Как уже отмечено выше, важной характеристикой КМЦ является растворимость, что определяет области её применения. Растворимость КМЦ зависит в основном от её СЗ и СП. Чем выше СЗ и ниже СП, тем больше растворимость КМЦ. Растворимость зависит от условий и способа карбоксиметилирования, а также от однородности химического состава КМЦ.

Основным методом регулирования СП КМЦ является изменение температуры процесса щелочной обработки и количества щелочи, удерживаемой целлюлозой. Чем выше температура щелочной обработки, тем ниже СП получаемой КМЦ. Эти зависимости в значительной степени связаны с характерной особенностью процесса - гетерогенностью реакции.

В промышленности КМЦ получают в относительно узких пределах СЗ (0,5-0,9), которые хорошо растворимы (96-97 %) в воде. Узкие значения СЗ КМЦ объясняются особенностями условий их получения. Например, снижение СЗ ниже 0,5 невозможно из-за потери растворимости КМЦ в воде. Увеличение СЗ выше 0,9 требует большого расхода МХУК, что также нежелательно с экономической позиции.

Для получения КМЦ с высокой СЗ (более 1.0) необходим очень большой избыток (до 10-12 молей МХУК на 1 моль целлюлозы) алкилирующего реагента [5].

Многочисленные исследования посвящены изучению влияния различных факторов на эффективность использования алкилирующего реагента. Высокая эффективность использования алкилирующего реагента достигается при получении КМЦ моноаппаратным способом в присутствии меньших количеств воды в системе [3].

В работе [6] изложены результаты исследования структурно-химических превращений хлопковой целлюлозы при карбоксиметилировании твердофазным, низкомодульным способом с целью оптимизации технологического процесса, обеспечивающего получение Nа-КМЦ с заданным комплексом потребительских свойств, а также метод экспресс - анализа по определению содержания основного вещества и побочных продуктов в условиях производства. Проведенные спектральные исследования показали, что структура Nа-КМЦ АО "Тасма" Холдинг, полученной из хлопковой целлюлозы низкомодульным твердофазным способом, практически идентична структуре образцов, полученных другими способами. Установлена корреляция между степенью замещения Nа-КМЦ и спектральными характеристиками, которые могут быть использованы для экспресс-анализа промышленных образцов. Показано, что наряду с солевыми формами в КМЦ могут присутствовать кислые формы (Н-КМЦ), что, несомненно, должно сказываться на растворимости и вязкости низкозамещенных образцов Nа-КМЦ. Выявлено, что в процессе карбоксиметилирования целлюлозы с увеличением степени замещения изменяется соотношение карбоксиметильных групп, замещенных в положениях С₁, С₃ и С₆ элементарного звена целлюлозы. Преимущественное замещение ОН групп происходит в основном в положении атома С₆ оксиметильной группы глюкопиранозного цикла.

Возможность получения КМЦ из целлюлозы, выделенной из волокон бамбука, исследованы в химической лаборатории университета Gaugxi, Guilin, Китай [7]. По разработанной методике целлюлозу предварительно окисляют в течении 60 минут при температуре (35 ⁰С) и подвергают этерификации (в 90 %-ном растворе С₂Н₅ОН) в течение 150 минут при 70 ⁰С. Мольное соотношение Ц:NаОН:МХУК.-1:3,7:1,9. Вязкость полученной КМЦ 500 мПа·с, СЗ >85.

Исследовано карбоксиметилирование отходов, образующихся при производстве хлопковой целлюлозы монохлоруксусной кислотой (МХУК). При этом мольное соотношение реагентов составило Ц:NaОН:МХУК 1:4:1, температура реакции 20-60 ⁰С. Влажность исходной целлюлозы было 40 %. Получены образцы КМЦ различной степени замещения. Показана принципиальная возможность утилизации отходов производства хлопковой целлюлозы [8]. Однако, полученные образцы КМЦ не полностью растворялись в воде и содержали большое количество гелевой фракции.

Впервые проведена реакция карбоксиметилирования биомассы надземной части тростника вида Frogmites-communis в условиях механохимической обработки без растворителя, что позволило наиболее полно использовать весь лигноуглеводный комплекс растительного материала. Изучено влияние температуры и продолжительности щелочной обработки и карбоксиметилирования на растворимость, вязкость и содержание карбоксиметильных групп в продукте реакции. Показано влияние отдельных компонентов лигнеуглеводного комплекса на свойства конечного продукта. Реакция алкилирования проведена с образцами сырья, подвергнутыми предварительной активации методами гидротермической обработки и "парового взрыва". Установлено, что свойства продуктов зависят от степени разрушения лигноуглеводной матрицы растительного материала [9].

Предложен способ получения КМЦ, включающий мерсеризацию целлюлозного сырья раствором едкого натрия и обработку целлюлозосодержащего сырья с МАН (монохлорацетат натрия). Дозирование, сушку целевого продукта осуществляли в условиях получения КМЦ из древесной целлюлозы. Отличительной способностью способа заключался в том, являлось то, что в качестве целлюлозного сырья использованы бумага, специальная макулатура, образующаяся при уничтожении денежных билетов путем их измельчения [10].

Установлена тенденция расширения ассортимента образцов КМЦ как за счет изменения параметров реакции этерификации, так и подбором новых видов целлюлозосодержащего сырья.

1.2 Полунепрерывная и непрерывная технологии производства КМЦ

На основании анализа литературных данных установлено, что в настоящее время КМЦ можно получать, как периодическим, так и непрерывным методами. Периодический метод получения КМЦ в свою очередь можно разделить на три группы, к которым относятся: традиционно-классический, моноаппаратный и суспензионный.

Традиционный метод производства КМЦ основан на использовании мерсеризационных ванн-прессов и аппаратов для измельчения щелочной целлюлозы, где проводятся независимые стадии щелочной обработки, измельчения, реакции этерификации и сушки.

Моноаппаратный метод основан на проведении всех стадий синтеза в одном аппарате посредством загружения расчетных количеств компонентов и последующей их сушкой.

Сущность суспензионного метода, заключается в обработке целлюлозы раствором гидроксида натрия и алкилирующего реагента - монохлорацетатом натрия (МАН) в среде водно - органических смесей [3].

Традиционный метод получения КМЦ состоит из стадии мерсеризации целлюлозы избытком водного раствора гидроксида натрия с последующим отжимом, измельчения щелочной целлюлозы, смешивания ее с твердым МАН, с последующим дозированием реакционной массы, сушки и измельчения [3,25]. Продолжительность одного цикла получения КМЦ составляет 6-12 ч при эффективности использования этерифицирующего агента 42-45 %.

Периодический метод без предварительной мерсеризации целлюлозы осуществлен в Румынии и в Югославии на предприятии "Милан Благоевич" [26]. Однако, указанные методы имеют ряд существенных недостатков, главным из которых является громозкость и трудоемкость основных технологических операций, многотипность оборудования, для размещения которого требуются большие производственные площади. Эти недостатки в значительной степени устраняются при получении КМЦ моноаппаратным методом [3,27]. Преимущество моноаппаратного метода заключается в исключении отдельной стадии мерсеризации, а также оборудования для диализаторов, используемых при регенерации отработанной щелочи. При этом исключается необходимость в громоздкой содовой станции для приготовления и хранения растворов щелочи. Все это приводит к значительному уменьшению численности обслуживающего персонала, освобождению полезной площади и соответственно снижению себестоимости продукции. В процессе получения КМЦ по вышеуказанному методу, при условии малого содержания воды в реакционной массе достигается высокая эффективность использования МАН до 84 % [28]. В качестве исходного сырья в моноаппаратном методе используется древесная (сульфатная, сульфитная) целлюлоза, а также более дешевые виды сырья: древесные опилки, регенерированная целлюлоза, древесная мука, меломасса и другие различные целлюлозосодержащие отходы [29].

Продукты реакции, полученные моноаппаратным методом, имеют меньшую степень растворимости по сравнению с образцами аналогичной степени замещения и степени полимеризации, полученных периодическим методом. Это, видимо, объясняется неравномерностью распределения карбоксиметильных групп. Кроме того, при моноаппаратном методе из-за ограниченных объемов воды набухание исходного сырья протекает не в полной мере.

На основании анализа литературных источников можно предположить, что отработкой технологических режимов производства Nа - КМЦ возможно получение Nа - КМЦ более высокой СП из хлопковой целлюлозы, не уступающей по физико-химическим показателям образцам, получаемым из древесной целлюлозы.

1.3 Физико-химические свойства образцов КМЦ

В литературе имеются отрывочные сведения о влиянии способа получения и степени однородности на физико-химические свойства получаемой КМЦ. Образцы КМЦ с СЗ=0,4 и выше частично или полностью растворяются в воде, а со СЗ=0,3 растворяются в водных растворах щелочей при комнатной температуре. КМЦ со СЗ=0,1 и ниже растворяются в водных растворах щелочей (4-6 %) после замораживания и оттаивания. Таким путем удалось растворить КМЦ даже со СЗ=0,02-0,05 [67].

Для Nа - КМЦ, имеющей СЗ=0,5-0,8, соответствует рК СООН 4,0-4,4. Точкой эквивалентности для разбавленных растворов КМЦ является рН=8,25. При рН=7 около 90 %, а при рН=5 около 10 % карбоксильных групп находятся в солевой форме [68].

Тимелом и Спурлином изучено распределение заместителей - карбоксиметиловых групп в макромолекулах КМЦ [69]. Показано, что из двух соседних вторичных гидроксильных групп целлюлозы замещена только одна. Авторы объясняют данное явление, отталкиванием одинаково отрицательно заряженных карбоксилат-ионов, находящихся в положении 2 и 3.

Реакционная способность вторичных гидроксильных групп в гетерогенных условиях реакции примерно одинаковы. По данным Тимела [69], первичные гидроксильные группы в 1,5 раза более реакционноспособны, чем вторичные. При получении низкозамещенной КМЦ алкилируются только первичные гидроксильные группы.

Японскими авторами Камиде К. и др. [70], изучено распределение заместителей по первичным (f₆) и вторичным (f₂+f₃) гидроксильным группам в глюкопиранозном цикле. Для этого ими синтезированы 26 образцов КМЦ с СЗ0,64 путем обработки целлюлозы 1 и целлюлозы 2 смесью едкого натра, МХУК в среде ИПС.

Низкозамещенная КМЦ (СЗ=0,05-0,17) для получения бумаги синтезирована обработкой целлюлозы раствором едкого натрия, содержащим монохлорацетат натрия. Однако, при этом установлен больший расход алкилируюшего реагента [71]. Для научных целей синтезированы образцы КМЦ с низкими значениями СЗ на основе порошковой, гидролизованной целлюлозы [72-73] и хлопка [74].

Авторами [79] исследованы свойства КМЦ, синтезированной в смеси бензол-спирт и подвергнутой гидролизу. Рассмотрено распределение ангидроглюкозных групп в цепи молекулы КМЦ и распределение длин участков между заместителями. Определены кинетические характеристики процесса ферментативного разложения.

Методом ИК - спектроскопии исследованы структурные изменения целлюлозы, активированной щелочью с использованием вакуума в процессе карбоксиметилирования [82]. Степень кристалличности целлюлозы оценивалась по величине относительной оптической плотности полос поглощения при 900 и 1430 см^-1 (1430 и 900 см^-1). Для характеристики полос -ОН использовали величину индекса симметрии полос, положения максимума полосы, отношения оптических плотностей в области 3570 и 3330 см^-1 : (D 3370 / D 3330)-для мерсеризованной целлюлозы и (D 1600 / D 1380)-для КМЦ. Согласно полученным данным, степень мерсеризации вакуумной целлюлозы существенно увеличивается: повышается интенсивность полосы при 900 см^-1, максимум полосы (ОН) смещается в высокочастотную область, уменьшается величина асимметрии полосы. Наибольшая степень замещения Nа-КМЦ (1,16) получена в условиях высокотемпературного вакуума, о чем свидетельствует наибольшее значение относительной оптической плотности полос поглощения Д 1600/Д 1061. Показано, что предварительное вакуумирование целлюлозы при 50 ⁰С существенно повышает её реакционную способность при карбоксиметилировании.

1.4 Перспективы производства и возможности практического применения КМЦ

Наиболее крупными потребителями Nа - КМЦ являются такие традиционные отрасли народного хозяйства, как нефтяная, газовая, строительная индустрия, легкая и горно-обогатительная промышленность. Однако, ассортимент Nа - КМЦ, выпускаемой в Республике, чрезвычайно ограничен, степень удовлетворения потребности составляет всего менее 10 %.

В этих условиях решение таких важных народнохозяйственных проблем, как энергетическая, промышленная и жилищное строительство, производство товаров народного потребления в определенной степени зависят и от насыщенности рынка водорастворимой КМЦ, обладающей комплексом свойств, которые обеспечивают эффективность её применения при минимальных затратах [83].

В этом отношении наиболее перспективными являются водорастворимые эфиры целлюлозы, особенно Nа-КМЦ, для производства которой имеются практически неисчерпаемые запасы сырья (древесина, отходы хлопкоочистительной промышленности, стебли хлопчатника, камыш и костра-кенафа) [84-85]. Основными свойствами, обеспечивающими промышленное применение КМЦ, являются ее способность суспендировать твердые частички в водной среде, стабилизировать эмульсии масло-вода и образовывать водорастворимые пленки [68]

Отсутствие древесной целлюлозы и достаточно большие объемы потребления КМЦ в различных отраслях промышленности Республики ставят перед нами задачу необходимости разработки технологии производства водорастворимой Nа - КМЦ из источников сырья местного происхождения, в частности из хлопковой целлюлозы, отвечающей требованиям, предъявляемым к КМЦ, получаемой из древесной целлюлозы.

1.5 Термостойкие полимерные системы буровых растворов на основе модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Буровые растворы на водной основе представляют собой полидисперсные, многокомпонентные системы, резко изменяющие свои физико-химические и технологические свойства в зависимости от тех или иных физических, химических, механических факторов воздействия, поэтому химическая обработка является основным средством, обеспечивающим регулирование свойств этих систем.

Регулирование физико-химических и технологических показателей таких систем реагентами полимерами-дефлокулянтами типа лигнита, лигносульфоната и др, способствует увеличению концентрации твердой фазы, превышающей 10 %, а в отдельных случаях концентрация твердой фазы достигает 20-30 и более % [104].

Исследования показали [105], что в обычном бентонитовом буровом растворе содержится около 13 % частиц размером менее 1 мк. При добавлении к этому раствору лигносульфонатного диспергатора содержание частиц данного размера возрастает до 60 %, а при обработке полимерным флокулянтом (эфиры целлюлозы, производные акрилата и др.) - уменьшается до 6 %.

Даже такое соотношение в размере частиц дисперсной фазы бурового раствора интенсивно влияет на механическую скорость проходки.

Однако, использование полимерных флокулянтов для обработки буровых растворов открывает новое перспективное направление в области химической обработки и получения новых систем буровых растворов.

Недиспергированный буровой раствор был впервые использован в 1960 г, [106], с тех пор такие растворы нашли широкое применение. Согласно опубликованным данным, объем использования недиспергированных буровых растворов при бурении скважин за рубежом постоянно увеличивается: к середине 70-х годов по США и Канаде объем бурения с их применением составил 13% от общего объема бурения скважин с применением буровых растворов плотностью 1,32 г/см и более [107].

Таким образом, показано, что основное направление научно-исследовательских работ по модификации натрий-карбоксиметилцеллюлозы для обработки буровых растворов сосредоточено на повышении термостойкости полимеров [135-137], без решения других, не менее актуальных задач.

Глава 2. Методическая часть

2.1 Объекты исследования

Для получения Nа - КМЦ в качестве исходного сырья использовали хлопковую целлюлозу, характеристики которой представлены в таблице 1.

Таблица 1. Физико-химические показатели образцов целлюлозы и целлюлозосодержащего сырья, использованных при получении КМЦ

№	Образцы	Показатели качества
		СП	НРО в H2SО4, %	Белизна, %	Зола, %	Влажность, %
1	Хлопковая целлюлоза	1500-1800	0,04-0,10	88-90	0,03-0,12	5-6

В экспериментальной части работы использованы химические реактивы и препараты, характеристики которых представлены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристики исходных реактивов и препаратов использованных при получении и исследовании Nа-КМЦ

№	Реактивы	Квалификации	Нормативный документ
1.	Едкий натр	"ч.д.а."	ГОСТ 4328-68
2.	Nа - МХУК с содержанием 98,5 % основного вещества		ТУ 2432-241-05763458-98
3.	Фенолфталиен	"ч.д.а."	ГОСТ 5850-72
4.	Уксусная кислота ледяная	"х.ч."	ГОСТ 61-69
5.	Этиловый спирт	"х.ч.".	ГОСТ 6995-67, ТУ-6-09-1710-72
6.	Сульфат меди пяти водный	"х.ч."	ГОСТ 4165-72
7.	Натрий серноватoкислый 5-водный	"ч.д.а."	ГОСТ 4215-72
8.	Серная кислота	"х.ч."	ГОСТ 4204-72
9.	Хлорид бария	"ч.д.а"	ГОСТ 4108-72
10.	Аммиак водный с 25 мас.%	"ч.д.а"	ГОСТ 9760-72
11.	Перекись водорода	"ч."	ГОСТ-4233-77
13.	Иодистый калий	"ч."	ГОСТ 4232-76
14.	Крахмал растворимый	"ч."	ГОСТ 10163-76
15.	Медно-аммиачный раствор		ГОСТ 14363.2-83

2.2 Способы получения и исследования КМЦ

Полунепрерывный метод

Образцы целлюлозы определенной влажности обрабатывают раствором NаОН (220-230 г/л) при модуле 1:10 в течение 1 часа. Полученную щелочную целлюлозу отжимают с помощью пресса до 3^х-го веса и измельчают в аппарате Вернера-Пфлейдерера в течении 1 часа при температуре 25 ±0,5 ⁰С.

После охлаждения до 18-20 ⁰С, щелочную целлюлозу помещают в реактор и добавляют расчетное количество Nа-МХУК (соотношение целлюлоза:Nа-МХУК, в молях 1:1,6ч1:1,8). Карбоксиметилирование проводят в течение 1 часа (начальная температура 30-35 ⁰С, конечная температура 45-55 ⁰С) Полученную массу подвергают дозреванию в течении 25-30 минут. КМЦ высушивают на открытом воздухе при комнатной температуре и при 80 ⁰С.

Моноаппаратный метод получения КМЦ

Воздушно сухое, целлюлозосодержащее сырье разрыхляют и измельчают с расчетным количеством щелочи (1,8-2,0 моль NаОН на элементарное звено целлюлозы) с концентрацией 250-303 г/л в течение 1 часа при 25±1 ⁰С в аппарате Вернера - Пфлейдерера до образования однородной массы. Затем в массу добавляют расчетное количества Nа-МХУК и продолжают перемешивание в течении 1 часа (начальная температура 30-35 ⁰С, конечная температура 45-55 ⁰С).

Полученную массу подвергают дозреванию в течение 25-30 минут. Образцы КМЦ разрыхляют и высушивают на открытом воздухе при комнатной температуре и при 80 ⁰С.

2.3 Методы исследования КМЦ

Определение степени замещения (СЗ) по карбоксиметильным группам.

СЗ высокозамещенных, водорастворимых образцов КМЦ определяют методом осаждения медной соли КМЦ путем добавления в кислой среде к суспензии КМЦ раствора сернокислой меди [105].

СЗ низкозамещенных образцов КМЦ определяли со следующими изменениями методики: КМЦ суспендировали в воде до однородной массы и подкисляли 1 Н раствором серной кислоты до рН=4,0-4,1. Без фильтрации, к суспензии добавили 0,25 Н раствор сернокислой меди. После полного осаждения медной соли КМЦ отделяли фильтрованием и промывали смесью этилового спирта с водой в различных соотношениях в зависимости от ожидаемой СЗ КМЦ.

Определение средней степени полимеризации (СП) исходной целлюлозы и КМЦ.

Среднюю СП исходной целлюлозы определяют по методике, основанной на измерении характеристической вязкости ее растворов в медно - аммиачном растворе [ГОСТ 9105-74], а КМЦ по [ТУ 6-55-40-90] и TSh 88.2-12:2005.

Глава 3. Экспериментальная часть

3.1 Получение хлопковой целлюлозы из хлопкового линта

Хлопковый линт содержит значительное количество разнообразных примесей как органического, так и неорганического характера. Для получения хлопковой целлюлозы из линта требуется дополнительные, более жесткие режимы варки и отбелки.

Хлопковую целлюлозу получали по известному методу способом щелочной варки и пероксидной отбелки.

Как известно, первым процессом химической очистки линта является варка. Целью процесса варки является очистка хлопкового линта от нецеллюлозных и неволокнистых примесей (жиров, восков, золы, пектиновых, белковых веществ и других) и снижение вязкости целлюлозы. Варку проводили при концентрации щелочи 2%, температуре 120⁰С, продолжительности 60 мин.

Хлопковая целлюлоза, полученная после щелочной варки, имеет серый цвет, сохраняет часть примесей, в связи, с чем нужно ее отбелить. В качестве отбеливающего реагента был выбран пероксид водорода. Отбелку проводили при концентрации щелочи 0,1%, пероксида водорода 5 г/л, температуре 100⁰С, продолжительности 60 мин.

Полученная хлопковая целлюлоза имеет следующие качественные показатели: СП=1500-1800, НРО в H₂SО₄= 0,04-0,10%, Белизна 88-90%, зола 0,06-0,12%, влажность 5-6%.

3.2 Получение модифицированных образцов карбоксиметилцеллюлозы

Учитывая, что целлюлоза и ее карбоксиметильные производные подвергаются термоокислительной деструкции еще в процессе синтеза КМЦ на стадиях мерсеризации и этерификации, наиболее целесообразной технологией получения нового реагента стало исключение этих побочных процессов. Поэтому, в процессе синтеза КМЦ в реакционную массу вводились катионы алюминия в виде хлористого алюминия, что позволило получить новый химический реагент для обработки буровых растворов с более высокими, чем обычной КМЦ, термо неустойчивостью.

В процессе синтеза модифицированного КМЦ происходит частичное замещение ионов натрия на ионы алюминия. Введение катионов алюминия в определенной степени повышало растворимость конечного продукта и вязкость его водных растворов по сравнению с контрольной КМЦ, что косвенно свидетельствует в пользу эффекта кросс-сшивки макромолекул КМЦ поливалентными катионами алюминия.

Трехвалентный катион алюминия может образовывать комплексы и с другими соединениями. Вводя в комплекс определенные дополнительные лиганды, можно направленно влиять на свойства комплекса. В процессе получения новой модификации полимера на основе КМЦ, в качестве такого лиганда использована динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Молекулы динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты через катионы алюминия сшивают макромолекулы карбоксиметилцеллюлозы.

Кроме того, по-видимому, динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты способствует сшивке через катион алюминия фрагментов молекул карбоксиметилцеллюлозы, образующихся в результате деструкции, и формированию укрупненных комплексных образований, находящихся в динамическом равновесии.

Помимо термостойкости, введение в систему звеньев этилендиаминтетрауксусной кислоты, повышает устойчивость модифицированной карбоксиметилцеллюлозы к действию катионов щелочноземельных металлов и обеспечивает ингибирующее и модифицирующее действие при смачивании глинистых минералов.

Опасения по части снижения растворимости реагента с более низкими значениями СЗ более применимы к стандартной КМЦ. В случае модифицированных реагентов, образование полидентантных комплексов карбоксиметилцеллюлозы с катионами трехвалентных металлов приводит к перераспределению гидроксильных групп в отношении энергии водородных связей между ними в сторону общего уменьшения прочности водородных связей, что повышает общую растворимость и стабилизирующую способность этого модифицированного реагента при относительно пониженных значениях СЗ, особенно при рН>8.

Повышенная адсорбционная способность комплекса по сравнению стандартной КМЦ также улучшает стабилизирующие свойства реагента в буровых растворах. Частичное замещение катионов натрия в модифицированном реагенте на катионы трехвалентных металлов изменяет также протекание обменных процессов с катионами щелочноземельных металлов, значительно уменьшая их высаживающее действие, что повышает эффективность стабилизирующего действия реагента в условиях поливалентной солевой агрессии.

Синтез модифицированной карбоксиметилцеллюлозы осуществлялся моноаппаратным способом, т.е. предлагается проведение процесса щелочной обработки расчетным количеством раствора щелочи, исключая процесс отжима от избытка щелочи. Из технологической схемы исключены пресс-ванны и диализаторы вследствие совмещения стадий щелочной обработки целлюлозы и перемешивания щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия, солью алюминия и ЭДТА в одном аппарате. Полученную реакционную смесь выгружали из аппарата в стеклянный стакан и помещали в термошкаф на дозревание при температуре 80°С на 2 часа. После дозревания и высушивания до влажности 7-10% образцы охлаждали до комнатной температуры.

Модификация заключается в том, что во время синтеза в реактор добавляют динатриевую соль этилендиаминтетрауксусной кислоты. Синтез модифицированной КМЦ проводился по технологической схеме, описанной выше, с изменением соотношении реагентов в сторону уменьшения относительного количества монохлоруксусной кислоты. В процессе синтеза новых модифицированных полимеров было установлено, что введение модифицирующих добавок (хлористого алюминия, динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты и др.) наиболее приемлемо до конца смешения. После дозревания и высушивания в полученных образцах определяли основные физико-химические характеристики по TSh 88.2-12 Натрий карбоксиметилцеллюлоза техническая «Карбоцелл».

Таблица 3. Физико-химические свойства реагентов на основе модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Наименование реагента	СП	СЗ	Вязкость 2% - растворов при 20°С, мПа.с	рН	Влажность, %	Растворимость, %
КМЦ	700	85	107	10,9	8	95,80
Модифиц.КМЦ	690	82	160	10,6	8	98,90

Введение катионов алюминия в определенной степени повысило растворимость конечного продукта и вязкость его водных растворов по сравнению с контрольным образцом КМЦ и увеличивается вязкость 2% водных растворов. Было изучено соотношение исходных компонентов на получение модифицированной КМЦ и найдено их оптимальное мольное соотношение целлюлоза : хлористый алюминия : ЭДТА = 1 : 0,012 : 0,002

3.3 Исследование влияние параметров процесса карбоксиметилирования на получение модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Общепринятый технологический процесс получения карбоксиметилцеллюлозы состоит из следующих стадий: обработки целлюлозы щелочью; отжим от избытка щелочи; карбоксиметилирования; дозревание; сушки; измельчения и упаковки Na-КМЦ.

По классическому способу целлюлозу обрабатывают щелочью в ваннах-прессах, затем отжимают и далее измельчают в аппаратах периодического действия.

Нами предлагается проведение процесса щелочной обработки расчетным количеством раствора щелочи, исключая процесс отжима от избытка щелочи. Из технологической схемы исключены пресс-ванны и диализаторы вследствие совмещения стадий щелочной обработки целлюлозы и перемешивания щелочной целлюлозы с монохлорацетатом натрия в одном аппарате.

В связи с вышесказанными, в условиях лаборатории проведены исследования процесса карбоксиметилирования хлопковой целлюлозы с этерифицирующим агентом монохлорацетатом натрия. Изучено влияние условий щелочной обработки, мольных соотношений компонентов, температуры и времени реакции на процесс этерификации целлюлозы, при этом мольное соотношение для хлористого алюминия и ЭДТА оставался как указано в разделе 2.1.

Концентрация щелочи в основном определяет состав щелочной целлюлозы, оказывает весьма существенное влияние на эффективность использования монохлорацетата натрия и свойства получаемой КМЦ.

В связи с этим в первую очередь нами проведены исследования влияния концентрации щелочи, на качественные характеристики получаемой КМЦ.

Результаты приведены в таблице 4.

Таблица 4. Влияния концентрации щелочи, на качественные характеристики КМЦ (мольное соотношение целлюлоза : монохлорацетат натрия =1 : 2)

Концентрация NaOH, %	Степень замещения КМЦ	Содержание нерастворимых в воде фракций, %
10	40,5	55.0
12	51,1	39,0
15	66,0	19,9
17	75,0	3,1
18	82,6	0,7
19	85,5	0,6
20	86,0	0,5
21	86,5	0,6
22	86,0	0,9
23	85,0	1,5
25	82,0	3,0

Использование щелочной целлюлозы, содержащей недостаточное количество едкого натра, приводит к неполному карбоксиметилированию целлюлозы, а также образованию карбоксиметилцеллюлозы, содержащей наряду с группами -- OCH₂COONa группы -- OCH₂COOH. Такой продукт содержит нерастворимые части целлюлозы и расслаивается в водных растворах, если не проводить дополнительно его нейтрализацию. Однако использование щелочной целлюлозы, содержащей значительный избыток едкого натра по отношению к монохлорацетату натрия, приводит к более интенсивному гидролизу последнего и сопровождается уменьшением степени замещения и растворимости Na-КМЦ. Оптимальной концентрацией щелочи находится в пределах 19 - 21 %.

Далее исследовано влияние соотношения целлюлозы и монохлорацетата натрия на степень замещения Na-КМЦ. Результаты приведены в таблице 5.

Таблица 5. (карбоксиметилирование целлюлозы проведено при различном молярном содержании ClCH₂COONa на 1 моль целлюлозы, концентрация щелочи 19%)

Количество ClCH2CОONa, (моль)	Степень замещения КМЦ	Содержание нерастворимых в воде фракций, %
0,10	8,3	92
0,25	13,9	88
0,50	26,4	65
0,75	32,0	51
1,0	44,5	31
1,2	57,4	17
1,4	63,7	6
1.6	71,6	3
1,8	80,3	1,5
2,0	87,1	0,7
3,0	104,6	0,5

Степень замещения Na-КМЦ регулируется путем изменения количественного соотношения целлюлозы и монохлорацетата натрия. При получении Na-КМЦ с более низкой степенью замещения, т. е. при использовании соотношений монохлорацетат натрия -- целлюлоза меньше 2:1, растворимость получаемой КМЦ в воде снижается, чем меньше монохлорацетата, тем больше нерастворимых фракций в воде. Оптимальным соотношением целлюлоза: монохлорацетат натрия является 1:2, соответственно.

Далее проведены исследование влияния температуры щелочной обработки, на качество получаемой КМЦ. Щелочная обработка при повышенной температуре сопровождается значительным уменьшением степени полимеризации Na-КМЦ. Чтобы получить Na-КМЦ с более высокими значениями степени полимеризации, процесс щелочной обработки целлюлозы необходимо проводить при интенсивном охлаждении.

Таблица 6. (продолжительность щелочной обработки - 1 час)

Температура щелочной обработки, оС	Степень полимеризации КМЦ*
15	620
20	550
30	460
40	380
50	340
60	300

^*степень полимеризации исходной целлюлозы 800

Исходя из данных приведенных в таблице 6, можно сказать, для получения КМЦ с высоким значением степени полимеризации процесс щелочной обработки нужно вести при температуре 15-20^оС. Далее исследовали влияния СП исходной целлюлозы на СП получаемой КМЦ.

Результаты представлены в таблице 7.

Таблица 7. Качественные показатели образцов КМЦ, полученных из ХЦ различной СП

№	Показатели	СП исходной целлюлозы
		1800	1700	1510	1390	1050	800
1.	Степень полимеризации КМЦ,	800	710	600	520	400	350
2.	Степень замещения КМЦ,	0,83	0,84	0,79	0,84	0,80	0,81
3.	Содержание основного вещества, %, н/м	50,8	49,6	47,3	50,1	52,3	50,7
4.	Растворимость в воде в пересчете на абсол. сух. техн. продукт, %, не менее	97,5	97,9	98,3	97,3	98,0	98,2

Из данных приведенных в таблице 7 видно, что СП КМЦ на прямую зависит от СП исходной целлюлозы.

На основании полученных результатов разработан оптимальный режим получения технической КМЦ на основе хлопковой целлюлозы.

Мерсеризации целлюлозы при температуре 15-18⁰С в течение 40- 60 минут, карбоксиметилирование при температуре 18- 25⁰С в течение 40-60 минут, дозревание 70-90⁰С в течение 90-120 минут и сушка при температуре 70-80⁰С до влажности 10 - 12%.

В условиях лаборатории процессы щелочной обработки и карбоксиметилирование целлюлозы, проводили в аппарате Вернера - Пфлейдерера.

Качественные показатели КМЦ, полученной по выше указанному режиму, представлены в таблице 8.

Таблица 8

Наименование	Опытная	Требование TSh 88.2-12: 2005
Массовая доля воды, %	8,0	н/б 10,0
Степень замещения по карбоксиметильным группам	85	60 - 100
Массовая доля основного вещества в абсолютно сухом продукте, %	52	Не менее 50
Степень полимеризации в пределах	690	350 - 1000
Растворимость в водном растворе едкого натра с массовой долей 2% в пересчете на абсолютно сухой продукт, %	98,9	Не менее 97,0
рН 1% -ного водного раствора	10,6	8 - 12

Как видно из результатов приведенных в таблице 8 полученные образцы КМЦ соответствуют требованиям TSh 88.2-12:2005 «КМЦ технического назначения».

3.4 Физико-химические и структурные особенности модифицированных КМЦ, полученных из ХЦ

На основании анализа результатов исследований установлено, что образцы Nа-КМЦ, полученные из древесной целлюлозы, обладают повышенной растворимостью по отношению к образцам Nа-КМЦ аналогичной СЗ и СП, полученным из хлопковой целлюлозы.

Данный факт, видимо, можно объяснено особенностями структуры хлопковой целлюлозы связанный высокими значениями интенсивности внутри- и межмолекулярных водородных связей по отношению к ДЦ.

Для подтверждения этого были сняты ИК - спектры Nа - КМЦ различной СЗ, полученных из образцов ХЦ и ДЦ.

На основании анализа ИК - спектров образцов Nа - КМЦ различной СЗ, полученных из ХЦ и ДЦ, установлено, что они практически идентичны в области полос поглощения 1200-2000 см^-1. Незначительные изменения наблюдаются в области полос поглощения 3200-3600 см^-1. В частности, асиметричность полосы поглощения образцов КМЦ из ХЦ, с увеличением СЗ нарушается в большей степени по сравнению с образцами аналогичной СЗ, но полученными из ДЦ. Это может быть объяснено сохранением большой части гидроксилов, связанных прочными водородными связями, которые не затрагиваются при карбоксиметилировании ХЦ по отношению с ДЦ.

На рис. 1 представлены ИК - спектры образцов Nа - КМЦ различной СЗ, полученных из ХЦ.

Рис. 1 ИК - спектры образцов Nа-КМЦ различной СЗ, полученных из ХЦ, 1- СЗ=0,87, 2- СЗ=0,65, 3- СЗ=0,47, 4-СЗ=0,07

Из рисунка 1 видно, что с увеличением СЗ КМЦ от 0,07 до 0,87 максимум поглощения гидроксильных групп смещается в сторону больших волновых чисел, что объясняется увеличением числа водородных связей между карбоксилат-анионом и свободными гидроксильными группами ангидроглюкозного звена. Повышение ассиметричности полосы при 3400 см^-1 при снижении СЗ КМЦ может быть объяснено увеличением числа прочных водородных связей, которые не затронуты в процессе карбоксиметилирования. Из рисунка также видно, что увеличение СЗ КМЦ приводит к повышению интенсивности полосы поглощения при 1610 см^-1, характеризующей количество карбоксилат анионов в карбоксиметильной группе КМЦ. Отсутствие полосы поглощения при 1740 см^-1 свидетельствует об отсутствии в Nа - КМЦ свободных карбоксильных групп. Это подтверждается значениями рН 2 %-ных водных растворов КМЦ, которые находятся в пределах 8,8-11,4.

Рис. 2 ИК - спектры Nа - КМЦ из хлопковой целлюлозы. 1- при рН=7,0; 2- при рН=12,0; 3- при рН=1,0

При нейтрализации растворов Nа-КМЦ до рН=7,0 в ИК-спектрах образцов КМЦ наряду с полосой поглощения при 1610 см^-1 появляется достаточно интенсивная полоса при 1740 см^-1. При титровании раствора КМЦ до значения рН равной 1,0, полоса поглощения карбоксилат-аниона исчезает практически полностью с одновременным увеличением интенсивности полосы карбоксильных групп при 1740 см^-1.

Проведены также электронно-микроскопические, рентгенографические исследования образцов КМЦ с одинаковой степенью замещения, полученные из ХЦ и ДЦ. Рентгенографическими исследованиями установлено (рис.3.), что для ХЦ и ДЦ характерны дифрактограммы с интенсивным пиком при 2=22,6⁰. Для КМЦ наблюдается дифрактограммы с незначительным подъемом в области 2=20⁰-22⁰,^, что указывает на аморфность образцов КМЦ независимо от исходного сырья.



Рис.3 Рентгенографические дифрактограммы образцов целлюлозы и КМЦ из них: a-ХЦ, b- ДЦ, с. КМЦ из ХЦ, d. КМЦ из ДЦ

При микроскопических исследованиях для ХЦ выявлены очень неоднородные по толщине и извитости волоконца, обладающие разной степенью свечения в поляризованном свете (рис.4.).

а)	б)
д)	е)

Рис.4. Оптико-микроскопические снимки ХЦ и КМЦ из ХЦ, в проходящем (а, д) и поляризованном (б, е) свете. а, б - ХЦ, д, е - КМЦ из ХЦ

Степень набухания древесной целлюлозы выше, чем у хлопковой. Набухание КМЦ в МА растворе выявляет существенную разницу между образцами в зависимости от вида сырья, что, видимо, свидетельствует о более однородном распределении эфирных групп в карбоксиметилированной ХЦ по сравнению с КМЦ из древесной целлюлозы.

3.5 Изучение термостойкости модифицированной карбоксиметилцеллюлозы

Были проведены исследования по определению термостойкости полученных образцов модифицированной карбоксиметилцеллюлозы.

В табл. 7 и 8 показаны результаты исследований вязкостей 1%-ных растворов контрольного образца карбоксиметилцеллюлозы и модифицированной карбоксиметилцеллюлозы с различной мольной концентрацией катионов алюминия при различных температурах в зависимости от времени температурного воздействия.

Таблица 9. Вязкость 1%-ных растворов контрольного образца карбоксиметилцеллюлозы и модифицированной карбоксиметилцеллюлозы при 100⁰С

Образец	Вязкость
	2.5 час	5 час	10 час	15 час	20 час	25 час	30 час	35 час	40 час	45 час
КМЦ	15	13	8	3	-	-	-	-	-	-
Al 0.01 M	34	26	17	15	9	6	3	-	-	-
Al 0.02 M	58	45	36	20	15	11	8	5	3	-

Таблица 10. Вязкость 1%-ных растворов контрольного образца карбоксиметилцеллюлозы и модифицированной карбоксиметилцеллюлозы при 150⁰С

Образец	Вязкость
	2.5 соат	5 соат	10 соат	15 соат	20 соат	25 соат	30 соат	35 соат	40 соат	45 соат
КМЦ	13	11	4	-	-	-	-	-	-	-
Al 0.01 M	30	22	14	11	7	-	-	-	-	-
Al 0.02 M	51	44	32	17	11	7	-	-	-	-

Кроме того, величина вязкости 1%- раствора модифицированной КМЦ зависит от мольной концентрации катиона алюминия и при ее увеличении отмечается закономерное увеличение вязкости при температуре испытаний 100°С.

Увеличение температур испытаний 1% растворов реагентов до 150°С приводит к резкому снижению вязкости растворов КМЦ и сокращению времени самих испытаний. Практически полная деструкция 1% раствора КМЦ в этих условиях наступает уже через 2 часа после достижения заданной температуры. Испытания растворов модифицированной КМЦ в тех же условиях показали, что даже через 4 часа температурного воздействия эти растворы сохраняют вязкость, величина которой зависит от мольной концентрации катионов алюминия.

Проведены исследования по определению вязкостей 1%-ных и 2%-ных растворов контрольного образца карбоксиметилцеллюлозы и модифицированной КМЦ при различных температурах в зависимости от кратности температурного воздействия.

Таблица 11. Вязкость 1%-ных растворов КМЦ и модифицированной КМЦ при различных температурах.

Образец	T=200С	T=800С	T=1200С
	1-кратное
КМЦ	50	32	19
Модиф.КМЦ	86	62	59
	2-кратное
КМЦ	50	22	12
Модиф.КМЦ	86	56	48
	3-кратное
КМЦ	50	10	8
Модиф.КМЦ	86	32	30

Таблица 12. Вязкость 2%-ных растворов КМЦ и модифицированной КМЦ при различных температурах.

Подобные документы

• Получение медноаммиачного волокна (целлюлозы) химическим методом

  Физико-химические основы получения медноаммиачных волокон на основе целлюлозы. Влияние режима и наличия добавок на выход продукта и его качество. Получение медноаммиачного прядильного раствора экспериментальным способом. Анализ ВАХ циклированных кривых.
  
  курсовая работа [247,1 K], добавлен 01.05.2010
  

• Разработка методов получения особо чистых модифицированных алюмооксидных катализаторов и носителей и изучение их свойств

  Получение смешанных алюмооксидных носителей. Состояние комплексов алюминия в спиртовых растворах. Дегидратация бутанола на модифицированных оксидах алюминия. Гидролиз бинарных систем. Исследование каталитической активности. Получение алкоголятов алюминия.
  
  дипломная работа [1,5 M], добавлен 10.10.2012
  

• Получение хлорида бария

  Характеристика химического продукта и методы его получения. Физико-химические основы процесса, описание технологической схемы, отходы производства и проблемы их обезвреживания. Перспективы совершенствования процесса получения химического продукта.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 20.06.2012
  

• Физико-химические методы определения фенола

  Понятие и номенклатура фенолов, их основные физические и химические свойства, характерные реакции. Способы получения фенолов и сферы их практического применения. Токсические свойства фенола и характер его негативного воздействия на организм человека.
  
  курсовая работа [292,0 K], добавлен 16.03.2011
  

• Золь-Гель технология

  Золь-гель технология - получение материалов с определенными химическими и физико-механическими свойствами, получение золя и перевод его в гель. Системы на основе оксида цинка и кремния. Описание процесса получения материалов и композиций на основе золей.
  
  реферат [27,4 K], добавлен 26.12.2010
  

• Синтез поливинилхлорида

  Исходные мономеры для синтеза поливинилхлорида (ПВХ), его физические и физико-химические свойства. Способы получения винилхлорида. Способы получения ПВХ на производстве. Производство ПВХ эмульсионным способом. Основные стадии получения суспензионного ПВХ.
  
  реферат [81,1 K], добавлен 19.02.2016
  

• Исследование физико-химических и прикладных свойств новых полимерных композиционных материалов на основе слоистых силикатов и полиэлектролитов

  Хемосорбционное модифицирование минералов. Свойства глинистых пород. Методика модификации бентонитовой глины месторождения "Герпегеж". Физико-химические способы исследования синтезированных соединений. Определение сорбционных характеристик бентонина.
  
  курсовая работа [9,2 M], добавлен 27.10.2010
  

• Получение электролита для суперконденсатора

  Краткая характеристика суперконденсаторов. Принцип действия ионисторов различного типа, суперконденсаторов на основе гидроксида никеля. Физико-химические свойства гидроокиси никеля, способы синтеза. Получение химическим способом в лабораторных условиях.
  
  дипломная работа [864,4 K], добавлен 13.10.2015
  

• Получение, свойства и применение амидо-аммониевой соли малеопимаровой кислоты на основе малеинизированной канифоли

  Канифоль: химический состав и свойства различных ее видов. Получение и исследование физико-химических свойств синтезированных образцов солей. Оптимизация процесса получения амидо-аммониевой соли малеопимаровой кислоты на основе малеинизированной канифоли.
  
  курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.11.2010
  

• Способы получения сложных эфиров. Конденсации формальдегида с изобутиленом. Различные способы получения фенола

  Способы получения сложных эфиров. Основные продукты и области применения эфиров. Условия проведения реакции этерификации органических кислот со спиртами. Катализаторы процесса. Особенности технологического оформления реакционного узла этерификации.
  
  реферат [440,1 K], добавлен 27.02.2009
  

• Автоматизация процесса производства азотной кислоты

  Исследование технологического процесса производства серной кислоты как объекта управления. Физико-химические основы получения продукта, описание схемы производства и выбор обоснования параметров контроля и управления уровня в сборниках кислоты.
  
  реферат [752,4 K], добавлен 25.03.2012
  

• Реакторы процесса получения элементарной серы

  Физико–химические свойства серы. Механизм реакций процесса получения серы методом Клауса. Внедрение катализаторов отечественного производства на предприятии. Влияние температуры, давления, время контакта на процесс. Термическая и каталитическая ступень.
  
  курсовая работа [545,9 K], добавлен 17.02.2016
  

• Получение тетрахлороцинката аммония и изучение его свойств

  Строение и физико-химические свойства тетрахлороцинката аммония. Практическое применение тетрахлороцинката аммония. Способы получения тетрахлороцинката аммония. Исходные вещества, приготовление растворов, оборудование. Расчет теоретического выхода.
  
  курсовая работа [32,8 K], добавлен 10.12.2014
  

• Электрохимическое осаждение пленок

  Химические методы получения тонких пленок. Способы получения покрытий на основе нитрида алюминия. Преимущества газофазной металлургии. Сущность электрохимического осаждения, процесса газового анодирования. Физикохимия получения пленочных покрытий.
  
  курсовая работа [5,4 M], добавлен 22.06.2011
  

• Исследование электропроводности сложных оксидов системы CdO-ZnO-SnO2

  Электропроводящие оксиды: понятие, основные физические и химические свойства, классификация и направления анализа. Получение керамики. Порядок и главные принципы измерения электропроводности. Методики получения керамики на основе оксидов CdO-ZnO-SnO2.
  
  дипломная работа [2,3 M], добавлен 11.04.2014
  

• Изучение влияния модифицирующих добавок на физико-химические свойства оксида алюминия, полученного гидролизом алкоголятов алюминия

  Роль многокомпонентных оксидов в химических процессах как катализаторов. Получение смешанных алюмооксидных носителей. Активация алюминия йодом и сулемой. Механизм гидролиза алкоголята алюминия. Анализ фазового состава модифицированных оксидов алюминия.
  
  курсовая работа [259,2 K], добавлен 02.12.2012
  

• Физико-химические основы процесса флокуляции

  Проблема очистки сточных вод от загрязнений, взвешенных и коллоидно-дисперсных частиц. Кинетика, механизм и физико-химические основы процесса флокуляции, влияние различных факторов. Способ подбора сорта флокулянта для эффективности осаждения дисперсий.
  
  курсовая работа [57,2 K], добавлен 12.11.2014
  

• Физико-химические свойства меди и железа

  Основные физико-химические свойства меди, общие сведения о методе получения, основные области применения. Основные физико-химические свойства железа и низкоуглеродистой стали, общие сведения о методе получения, основные области применения.
  
  контрольная работа [35,6 K], добавлен 26.01.2007
  

• Физико-химические закономерности получения полиамидов (полиамид-6, полиамид-6,6, полиамид-10)

  Общая характеристика алифатических полиамидов, их технические характеристики. Физико-химические закономерности получения полиамидов. Особенности поликонденсации дикарбоновых кислот и диаминов. Изменение структуры и свойств наполненного полиамида ПА-6.
  
  курсовая работа [981,2 K], добавлен 04.01.2010
  

• Полимерные нанокомпозиты на основе органомодифицированных слоистых силикатов: особенности структуры, получение, свойства

  Структура слоистых силикатов, способы модификации. Структура полимерных нанокомпозитов на базе монтморилонита. Определение межслойного пространства, степени распределения частиц глины в матрице. Получение полимерных нанокомпозитов на базе алюмосиликатов.
  
  статья [1,2 M], добавлен 22.02.2010
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам

Образец	T=200С	T=800С	T=1200С
	1-кратное
КМЦ	107	78	47