CC BY
72
Ф. М. Палютин, А. В. Контуров, Н. П. Павельева, А. С. Ромахин РАСЩЕПЛЕНИЕ ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИСПЕРСИИ ПОЛИСУЛЬФИДНОГО ПОЛИМЕРА ОЛИГОМЕРНЫМИ МЕРКАПТАНАМИ
Разработан экономически и экологически выгодный способ расщепления высокомолекулярного полисульфида олигомерными меркаптанами.
Одной из основных стадий технологического процесса получения полисульфидных олигомеров (жидких тиоколов) является стадия расщепления высокомолекулярной полимерной дисперсии.
В промышленности расщепление обычно проводят смесью гидросульфида и сульфита натрия. При этом процесс описывается следующими уравнениями [1]:
~ К88К—+ Ыа8Н — ~К8Н +—К88Ыа;
~К88Ыа + Ыа280э —— ~ 1Ч8Ыа + Ыа2820э.
В качестве расщепляющих агентов возможно также применение дитионита натрия и гидразина [2]:
~К88К—+ N328204 + 2 ЫаОН — 2 ~ К8Н + 2 Ыа280э;
~К88К~ + 2 ЫаОН + 0,5 N2^ — 2 - К8Ыа + 0,5 N2 + 2 Н2О.
Все эти способы расщепления имеют свои недостатки. Это либо большой расход расщепляющих агентов, либо их высокая стоимость.
Нами предложено проводить расщепление высокомолекулярной полисульфидной дисперсии меркаптанами, полученными из тех же мономеров, которые используются для синтеза полисульфидных полимеров.
Получение меркаптанов является одностадийным процессом, значительно более простым в технологическом отношении, чем производство тиоколов. Меркаптаны получают взаимодействием 2,2 -дихлордиэтилформаля с гидросульфидом натрия:
С^С! + 2 ЫаН8----> Н8К8Н + 2 ЫаС1.
В основе расщепления высокомолекулярных полисульфидов меркаптанами лежит реакция меркаптан-дисульфидного обмена.
НО^
Р88Р + РЗЗР' + Р8Н
Установлено [3], что этот процесс ускоряется в присутствии щелочных агентов.
Нами в качестве щелочного агента был взят сульфит натрия, который, кроме того, подавляет циклообразование, а также является десульфидирующим агентом, убирающим из полимерной цепочки лишнюю серу.
Процесс расщепления высокомолекулярной полисульфидной дисперсии меркаптаном описывается следующим уравнением:
~К88К~ + 8НК8Н — -К8Н + ~К88К8Н.
Количество маркаптана, необходимое для расщепления, составляет 10^15% от массы высокомолекулярного полисульфида. Сульфит натрия берется в значительно меньших количествах по сравнению с расщеплением гидросульфидом натрия.
Свойства тиоколов и их вулканизатов, полученных расщеплением меркаптанами, соответствуют требованиям технических условий на жидкие полисульфидные полимеры. Преимущества расщепления меркаптанами:
1. Увеличение выхода тиокола за счет добавления на стадии расщепления меркаптанов, которые вводятся в полимерную цепочку.
2. Сокращение количества сульфита натрия, используемого на расщепление, и в связи с этим - улучшение состава сточных вод.
3. Снижение себестоимости полисульфидных олигомеров за счет:
а) введения в полимерную цепь меркаптанов, полученных по более простой и экономичной технологии;
б) сокращения расходов на сульфит натрия.
Таким образом, в результате проведенных исследований разработан эффективный и экономичный способ расщепления высокомолекулярной полисульфидной дисперсии.
Экспериментальная часть
Для проведения исследований использовалась промышленная высокомолекулярная поли-сульфидная дисперсия, полученная на ОАО «Казанский завод СК», лабораторные образцы олигомерных меркаптанов, синтезированные из 2,2'-дихлордиэтилформаля и гидросульфида натрия, сульфит натрия безводный ТУ 113-08-05808111-24-92.
Вязкость, содержание сульфгидрильных групп, а также физико-механические свойства вулканизатов образцов тиоколов определялись в соответствии с ТУ 38.50309-93 на жидкие поли-сульфидные полимеры.
Литература
1. Аверко-Антонович Л.А., Кирпичников П.А., Смыслова Р.А. Полисульфидные олигомеры и герметики на их основе. Л.: Химия, 1983. 128с.
2. Дерягина Э.Н., Корчевин Н.А., Томин В.Г. Серосодержащие продукты, полимеры и композиции на базе отходов производства эпихлоргидрина// Техника машиностроения. 2004. №3, (49). С. 50-56.
3. Химические реакции полимеров/Под ред. Е.Феттеса. Т.1. М.: Мир, 1967. 249с.
© Ф. М. Палютин - канд. хим. наук, ген. дир. ОАО «КЗСК»; А. В. Контуров - гл. инж. -зам. ген. д-ра ОАО «КЗСК»; Н. П. Павельева - канд. техн. наук, ст. науч. сотр., зав. лаб. ЦЗЛ ОАО «КЗСК»; А. С. Ромахин - канд. хим. наук, нач. ЦЗЛ ОАО «КЗСК».
