Фосфорсодержащие огнезашитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиуретанов
Широкое применение полиуретанов в различных областях промышленности и народного хозяйства благодаря комплексу уникальных физико-химических свойств. Анализ проблемы переработки отходов полиуретанов, химическая деструкция как ведущий способ ее решения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Фосфорсодержащие огнезашитные составы для древесины на основе продуктов аминолиза полиуретанов
В.М. Балакин., А.А. Галлямов, Д.Ш. Гарифуллин
(УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ)
Основное содержание исследования
Полиуретаны (ПУ), благодаря комплексу уникальных физико-химических свойств, широко применяются в различных областях промышленности и народного хозяйства. В связи с этим проблема переработки отходов полиуретанов является актуальной задачей.
Среди существующих способов переработки полиуретановых отходов наиболее целесообразной является химическая деструкция. Химические методы деструкции, в зависимости от типа химической реакции, лежащей в основе метода, подразделяются на гликолиз, гидролиз и аминолиз. Наиболее изученным и широко применяемым в промышленности можно считать гликолиз. Аминолиз также может являться перспективным методом химической деструкции полиуретановых отходов, так как он позволяет проводить деструкцию в достаточно мягких температурных условиях. Однако, проблема квалифицированного применения продуктов аминолиза полиуретанов, является серьезным фактором, сдерживающим широкое применение этого метода для утилизации полиуретановых отходов.
Целью работы является изучение фосфорсодержащих огнезащитных составов для древесины на основе продуктов аминолиза ПУ.
В качестве алифатических аминов использовались: моноэтаноламин (МЭА), этилендиамин (ЭДА), диэтаноламин (ДЭА), полиэтиленполиамин (ПЭПА).
В качестве вторичных полиуретанов использовались полиуретаны на основе простых и сложных полиэфиров:
1. СКУ-ПФЛ-100 на основе толуилендиизоцианатов, простого полиэфира - политетраметиленгликоля и отвердителя - 4,4'-диамино-3,3'дихлордифенилметана (диамет Х)
полиуретан химическая деструкция переработка
где Ar - молекула толуилендиизоцианата.
2. MDQ на основе 4,4' - метилендиизоцианата, сложного полиэфира на основе адипиновой кислоты и гликоля, отвердитель - Диамет Х;
где Ar - молекула 4,4' - метилендиизоцианата.
3. ENDIFLEX-1,4 BDO на основе 1,5 - нафтилендиизоцианата, сложного полиэфира на основе адипиновой кислоты и гликоля, отвердитель - 1,4-бутандиол.
где Ar - молекула 1,5 - нафтилендиизоцианата.
Реакцию аминолиза проводили в трехгорлой колбе, снабженной перемешивающим устройством и обратным холодильником при температуре 140-1800С. Массовое соотношение ПУ: МЭА составляло от 1: 1 до 1: 2. Время реакции 3-5 ч. После охлаждения, продукты аминолиза представляли собой пастообразные вещества красно-коричневого цвета.
Для синтеза огнезащитных составов использовались:
в случае полиуретанов на основе сложных полиэфиров - весь продукт аминолиза;
в случае полиуретана на основе простого полиэфира - только азотсодержащая часть продукта аминолиза.
Продукты аминолиза использовались в качестве аминосоставляющего компонента в реакции фосфорилирования - реакция Кабачника - Филдса, с получением производных б-метиленфосфоновых кислот. Полученный продукт фосфорилирования нейтрализовывался водным раствором аммиака до нейтрального значения рН, с получением аммонийных солей метиленфосфоновых кислот. Продукт нейтрализации использовался в качестве огнезащитного состава для древесины.
Готовые огнезащитные составы представляли собой прозрачные жидкости темно-красного цвета. Физико-химические свойства составов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Краткая характеристика физико-химических свойств огнезащитных составов на основе продуктов аминолиза.
Первичные огнезащитные свойства составов были определены на установке типа ОТМ. Зависимости потери массы образцов древесины от расхода огнезащитных составов приведены на рисунке 1, 2, 3.
Рисунок 1 - Зависимость потери массы древесины от расхода ОЗС_I(на основе 2,4-толуилендиизоцианата и простого полиэфира - политетраметиленгликоля)
Составы на основе 2,4-толуилендиизоцианата и простого полиэфира обеспечивают I группу огнезащитной эффективности при расходе от 150 г/м2 и от 300 г/м2 на основе ПЭПА.
Рисунок 2 - Зависимость потери массы древесины от расхода ОЗС (на основе 4,4' - метилендиизоцианата и сложного полиэфира)
Составы на основе 4,4' - метилендиизоцианата (II) и сложного полиэфира обеспечивают I группу огнезащитной эффективности при расходе от 200 г/м2. Составы на основе 1,5 - нафтилендиизоцианата (III) и сложного полиэфира обеспечивают I группу огнезащитной эффективности при расходе от 150 г/м2 и от 300 г/м2 на основе ЭДДА
Рисунок 3 - Зависимость потери массы древесины от расхода ОЗС_III (1,5 - нафтилендиизоцианата и сложного полиэфира)
Составы на основе 1,5 - нафтилендиизоцианата (III) и сложного полиэфира обеспечивают I группу огнезащитной эффективности при расходе от 150 г/м2 и от 300 г/м2 на основе ЭДА
Библиографический список
1. Балакин В.М. Химические методы утилизации полиуретанов (обзор) /В.М. Балакин, Д.Ш. Гарифуллин // Пластические массы - 2011. - № 10 - с.50-56.
2. Балакин В.М. Азотфосфорсодержащие огнезащитные составы на основе продуктов аминолиза полиуретанов/ В.М. Балакин, Д.Ш. Гарифуллин, С.В. Ислентьев // Пожаровзрывобезопасность. - 2011. - №8-с.13-15.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Высокие темпы производства полиуретанов: экономические и экологические проблемы. Основные способы вторичной переработки полиуретанов: физическая переработка материала, химическая переработка и рекуперация энергии. Синтез полиуретанов: вторичные полиолы.
реферат [593,3 K], добавлен 18.02.2011Причины широкого применения полиуретанов в промышленности. Графеновые наноленты, их характерные особенности. Использование графеновых нанолент для защиты от непогоды радарных антенн, изготовление обогреваемых колпаков для защиты антенн от обледенения.
презентация [800,9 K], добавлен 25.04.2014Основные требования к материалам в кожгалантерейной промышленности, исходя из работы наружных деталей низа обуви. Достоинства и недостатки рантового метода крепления подошв, и применяемое для этого оборудование. Режимы и особенности литья полиуретанов.
контрольная работа [380,7 K], добавлен 20.06.2011Окись пропилена как крупнотоннажное сырье для производства продуктов нефтехимии: полиуретанов, гликолей, косметических средств и медицинских препаратов. Оценка рентабельности технологии промышленного окисления пропилена в жидкой фазе под давлением.
курсовая работа [365,4 K], добавлен 19.07.2015Отходы народного хозяйства в доменной плавке. Связь черной металлургии с использованием собственных отходов или отходов смежных отраслей. Отходы собственного производства в доменной плавке. Назначение доменной печи. Ромелт - способ переработки отходов.
реферат [169,5 K], добавлен 09.12.2008Активные угли, их строение, физико-химические свойства, проблемы прочности. Активные угли на торфяной основе. Проблемы накопления полиуретановых отходов в мире, их утилизация и вторичная переработка. Термическая деструкция гетероцепных полимеров.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.09.2013Применение химических или физико-химических процессов переработки природных и синтетических высокомолекулярных соединений (полимеров) при производстве химических волокон. Полиамидные и полиэфирные волокна. Формования комплексных нитей из расплава.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 20.11.2010Продукты переработки древесины. Особенности ее промышленного использования. Достоинства и недостатки древесины как материала. Направления использования низкокачественной древесины и отходов. Основные лесозаготовительные районы Российской Федерации.
реферат [17,6 K], добавлен 28.12.2009Спектр полезных свойств природного полисахарида хитозана и его широкое применение в самых различных областях. Свойства вещества – экологически чист и полностью распадается в природных условиях, не опасен для человека. Панцири камчатских крабов как сырье.
курсовая работа [96,6 K], добавлен 24.02.2009Основные виды обработки древесины, важнейшие полуфабрикаты из нее. Изучение процесса утилизации, рекуперации и переработки отходов деревообрабатывающего производства. Оценка класса опасности отходов с выявлением суммарного индекса опасности отходов.
курсовая работа [890,3 K], добавлен 11.01.2016Применение техногенных отходов различных химических и нефтехимических производств в технологии получения полимерных композиционных материалов. Получение низкомолекулярных сополимеров (олигомеров) из побочных продуктов производства бутадиенового каучука.
автореферат [549,3 K], добавлен 28.06.2011Виды и схемы переработки различных видов древесного сырья: отгонка эфирных масел, внесение отходов в почву без предварительной обработки. Технология переработки отходов фанерного производства: щепа, изготовление полимерных материалов; оборудование.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.12.2010Изменение физико-механических свойств обрабатываемого материала без нарушения структуры и химических свойств древесинного вещества. Определение парциального давления смеси воздуха. Расчет механизированного бассейна для тепловой обработки фанерных кряжей.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 23.11.2011Виды оборудования для первичной и вторичной переработки древесины. Классификация различных бумагоделательных машин. Конструкция и назначение мешальных бассейнов и сукномоек. Конструкция саморезки бумаги и картона. Конструкция гильзоклеильных станков.
реферат [6,3 M], добавлен 01.03.2011Характеристика особенностей и тенденций развития химической промышленности Украины - комплексной отрасли, которая определяет, наряду с машиностроением, уровень НТП и обеспечивает все отрасли народного хозяйства химическими технологиями и материалами.
реферат [22,7 K], добавлен 31.05.2010Краткая характеристика объекта автоматизации. Серная кислота как один из важнейших продуктов химической технологии, который находит широкое применение в промышленности. Основные технические решения по автоматизации. Функциональная схема автоматизации.
контрольная работа [485,3 K], добавлен 06.08.2013Проблемы автоматизации химической промышленности. Возможности современных систем автоматизированного управления технологическими процессами предприятий химической промышленности. Главные особенности технологического оснащения химических предприятий.
реферат [13,6 K], добавлен 05.12.2010Задачи нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. Особенности развития нефтеперерабатывающей промышленности в мире. Химическая природа, состав и физические свойства нефти и газоконденсата. Промышленные установки первичной переработки нефти.
курс лекций [750,4 K], добавлен 31.10.2012Разработка установки для переработки отходов слюдопластового производства на слюдяной фабрике в г. Колпино. Образование отходов при производстве слюдопластовой бумаги. Продукт переработки отходов - молотая слюда флогопит. Расчет топочного устройства.
дипломная работа [7,8 M], добавлен 24.10.2010Применение мембранных процессов для фракционирования и концентрирования молочных продуктов. Схема переработки молока с использованием микро- и нанофильтрации. Регулирование концентрации белка. Электродиализ как способ деминерализации молочного сырья.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.04.2014
