CC BY
41
± 1 мкм. Диаметр световедущей жилы - 17 ± 1 мкм. Числовая апертура волокна при использовании лазерного излучения с длиной волны 0,63 мкм составляла 0,98 ± 0,05. Показатель преломления на наружной поверхности волокна был 1,45 и плавно возрастал до 1,75 к световедущей жиле.
5. Получение оптических волокон из силикатного оптического стекла марки К 8, предназначенных для узкоапертурных волоконно-оптических элементов видимого и ближнего ИК-диапазона спектра.
Стекло К 8 загружали в однофильерный сосуд с фильерой из монокристалла фторида бария. Длина фильеры составляла 0,8 см, а внутренний диаметр 0,3 см. Фильерный сосуд помещали в печь, у которой в зоне вытяжки температура составляла 1000 - 1100 °C. Вытяжку осуществляли на приемный барабан с длиной поверхности 2,6 м, вращающийся со скоростью 65 - 70 об/мин. Так было вытянуто более 10 км стеклянного оптического волокна, диаметр которого составлял 27 ± 1 мкм. В результате низкой химической устойчивости монокристалла фторида бария по отношению к расплаву стекла К 8 происходила его диффузия в поверхностный слой волокна, что обеспечивало получение рефракционной отражающей оболочки толщиной 3 ± 1 мкм. Диаметр световедущей жилы - 24 ± 1 мкм. Числовая апертура волокна при использовании лазерного излучения с длиной волны 0,63 мкм составляла 0,24 ± 0,05. Показатель преломления на наружной поверхности волокна был 1,49 и плавно возрастал до 1,51 к световедущей жиле.
Разработанный нами способ прост для освоения и не требует строительства новых технологических линий.
Литература
1. Волоконная оптика в авиационной и ракетной технике / Ю.В. Рождественский, В.Б. Вейнберг, Д.К. Сатаров; Под ред. В.Б. Вейнберга. - М.: Машиностроение, 1977. - 167 с.
2. Унгер Х.-Г. Планарные волоконные оптические волноводы. - М.: Мир, 1980. - 656 с.
Абдуллин МИ.1, Басыров А.А.2, Николаев С.Н.3, Гадеев А.С.4, Николаев А.В.5
'Доктор химических наук, 2,3,4аспирант Башкирский государственный университет,
РЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСИТКИ ПОЛИПРОПИЛЕНА И ПОЛИЭТИЛЕНА, НАПОЛНЕННЫХ PRINTEX XE-
2B
Аннотация
Определены реологические характеристики смесей полиэтилена и полипропилена с техническим углеродом марки PRINTEX XE-2B, которые могут быть использованы для выбора метода и определения оптимальных условий его переработки.
Ключевые слова: полиэтилен, полипропилен, PRINTEX XE-2B.
Abdullin MI.1, Basyrov A.A.2, Nikolaev S.N.3, Gadeev AS.4, Nikolaev A.V.5
*Dr of chemical Sciences, 2 postgraduate student Bashkir State University RHEOLOGICAL CHARACTERISITC OF POLYPROPYLENE AND POLYETHYLENE FILLED PRINTEX XE-2B
Abstract
Defined rheological characteristics of blends of poly-ethylene and polypropylene with technical carbon brand PRINTEX XE-2B which can be used to select the method and determination of optimal conditions of its processing.
Keywords: polyethylene, polypropylene, PRINTEX XE-2B.
Электропроводящие полимерные материалы за последнее время получили широкое распространение в различных областях промышленности. Это произошло благодаря сочетанию нужного комплекса их свойств, доступности и сравнительно низкой стоимости. В настоящее время возрастает спрос на электропроводящие материалы, применяемые в качестве различного рода нагревательных элементов, антистатических покрытий, электродных схем. Постоянно увеличивающийся ассортимент изделий создает проблему перерабатываемости таких полимерных материалов классическими методами переработки полимеров.
Перспективным наполнителем для токопроводящих наполненных полимеров является наноразмерный технический углерод марки Printex XE-2B. Цепочечная структура данного наполнителя открывает широкие возможности его использования в угленаполненных полимерных композициях. Однако, реологические свойства и перерабатываемость полимеров, наполненных маркой Printex XE-2B, практически не изучены.
Целью данной работы являлось получение угленаполненных полимерных материалов на основе полипропилена и полиэтилена, а также изучение их реологических свойств
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Исходные вещества и реактивы: полипропилен марки 01270, полиэтилен марки 2287, технический углерод (ТУ) марки Printex-XE-2B.
Композиции на основе полиэтилена и полипропилена готовили путем смешения в металлическом цилиндре в течение 5мин при скорости перемешивания 440 мин-1. Получаемые порошкообразные композиции гранулировали на лабораторном одношнековом экструдере при температуре 190-220°С с последующим дроблением экструдата. Характеристики шнека экструдера: D/L=15 см, глубиной витка 16,5 мм , ширина гребня 20 мм.
Реологические свойства полимеров изучали методом капиллярной вискозиметрии на приборе ИИРТ в интервале температур 150-2200С при нагрузке 49Н. Показатель текучести расплава ПТР (г/10мин) вычисляли по формуле [1, 2]:
<500-m ё
П7Рде=п1 - масса расчетного отрезка экструдированного полимера, г; t - время истечения полимера, с.
ОБСУЖДЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Введение наполнителей в состав полимеров изменяет весь комплекс их технологических и физико-механических свойств. Для оценки влияния наполнителя на реологические свойства полипропилена использовали метод капиллярной вискозиметрии, и в качестве критерия оценки принимали показатель текучести расплава (ПТР). Установлено, что введение технического углерода марки «Printex XE-2B» в состав полипропилена и полиэтилена уменьшает их текучесть (рис. 1). 36
36
Содержание наполнителя, масс.%
Рис. 1. Зависимость ПТР 1 - полипропилена (180°C) и 2 - полиэтилена (210°C) от содержания Printex XE-2B (49H,
время выдержки 10 мин)
Текучесть полимерной системы сохраняется при введении до 20 масс.% наполнителя. При переработке полипропилена и полиэтилена совместно с «Printex XE-2B» под действием сдвиговых напряжений наблюдается увеличение объема композиций. Вследствие этого введение технического углерода «Printex XE-2B» свыше 20% крайне затруднительно. Также при введении до 20% технического углерода практически исчезает текучесть композиции.
В процессе переработки полимерные материалы подвергаются воздействию высоких температур. В этой связи изучено влияние температуры на текучесть наполненного полипропилена. Показано, что повышение температуры от 180 до 210°C обеспечивает увеличение ПТР как исходного полимера, так и наполненных композиций на его основе (рис 2-3). Показатель текучести расплава наполненного полипропилена и полиэтилена с содержанием технического углерода 15% при увеличении температуры возрастает в меньшей степени по сравнению с ненаполненными полимерами. Кроме того, композиции со степенью наполнения 20% на основе полиэтилена и полипропилена в изученных условиях не проявляют текучести. Показано, что введение в полипропилен технического углерода марки Printex XE-2B снижает текучесть полимерной композиции от 28 г/10мин для ненаполненного полипропилена до 0 г/10мин для полимерной композиции со степенью наполнения 20% при температуре 210°С (рис 2). ПТР полиэтилена меняется от 2,5 г/10мин для ненаполненного до 0 г/10мин для полимерной композиции со степенью наполнения 20% при температуре 180°С (рис 4).
Рис. 2. Зависимость ПТР полипропилена, наполненного техническим углеродом, от температуры. Содержание наполнителя, масс. %: 1- 0, 2 - 5, 3 - 10, 4 - 15, 5-20. (49Н, время выдержки 10 мин).
37
Рис. 3. Зависимость ПТР полиэтилена, наполненного техническим углеродом, от температуры. Содержание наполнителя, масс. %: 1- 0, 2 - 5, 3 - 10, 4 - 15, 5-20. (49Н, время выдержки 10 мин).
Таким образом, показано, что введение в полипропилен технического углерода марки Printex XE-2B снижает текучесть полимерной композиции от 30 г/10мин для ненаполненного полипропилена до 0г/10мин для полимерной композиции со степенью наполнения 20% (210 °С). Введение в полиэтилен технического углерода марки Printex XE-2B снижает текучесть полимерной композиции от 2,6 г/10мин для ненаполненного полиэтилена до 0г/10мин для полимерной композиции со степенью наполнения 20% (180°С).
Литература
1. В.Н. Лапутько и др. Пласт. массы, №3,1994, с.31.
2. Э.Л. Калинчев, М.Б. Саковцева. Свойства и переработка термопластов. Л. Химия, 1983.
Чузлов В.А.1, Иванчина Э.Д.2, Чеканцев Н.В.3
1Студент, Национальный исследовательский Томский политехнический университет; 2Профессор, доктор технических наук, Национальный исследовательский Томский политехнический университет; 3Доцент, кандидат технических наук, Национальный
исследовательский Томский политехнический университет УВЕЛИЧЕМНИЕ РЕСУРСА КАТАЛИЗАТОРА ПРОЦЕССА ИЗОМЕРИЗАЦИИ ПЕНТАН - ГЕКСАНОВОЙ
ФРАКЦИИ ПРЯМОГОННЫХ БЕНЗИНОВ
Аннотация
В статье представлен способ оптимизации работы установки каталитической изомеризации совместно с блоком колонн вторичной ректификации бензинов с использованием метода математического моделирования. Подбор оптимальных технологических условий сопряженных процессов каталитического превращения углеводородов и ректификации позволит повысить качество получаемого продукта.
Ключевые слова: математическое моделирование изомеризация, колонна.
Chuzlov V.A.1, Ivanchina E.D.2, Checancev N.V.3
'Student, National Research Tomsk Polytechnic University; 2Professor, Full Doctor in technics, National Research Tomsk Polytechnic University; 3Associate Professor, Ph.D. in technics, National Research Tomsk Politechnic University
INCREASE IN RESOURCES OF THE LIGHT NAPHTHA ISOMERIZATION CATALYST
Abstract
The mathematical method of optimization C5-C6 isomerization units operation combined with separation unit was proposed. Selection of optimal process conditions of coupled processes of hydrocarbons catalytic conversion and rectification will improve the quality of the resulting product.
Keywords: Mathematical simulation; isomerization; column.
Выпуск бензинов с низким содержанием ароматических углеводородов повышает спрос на изомеризаты, что в свою очередь приводит к необходимости оптимизации технологических режимов при изменении состава перерабатываемого сырья на установках изомеризации. Важнейшими задачами, возникающими при этом, является обеспечение длительного срока службы платиносодержащего катализатора его непрерывным мониторингом, а также обеспечение ресурсоэффективности процесса изомеризации пентан-гексановой фракции за счёт оптимального распределения сырьевых потоков [1].
В ходе данной работы была произведена оптимизация состава сырья промышленной установки изомеризации Л-35-11/300 (ООО «ПО Киришинефтеоргсинтез»), поступающего с установок по первичной переработке нефти цеха №1 путём подбора оптимальных режимов работы колонн блока вторичной ректификации бензина установок АТ-6 и АВТ-2.
Моделирование процесса ректификации проводится в программном пакете HYSYS. Связь между двумя системами осуществляется при помощи текстового файла, содержащего данные о составе и свойствах сырья изомеризации (фр. н. к. 62 °С). Файл данных формируется автоматически средствами HYSYS. Затем этот файл считывается компьютерной системой IZOMER, которая производит расчет реакторного блока изомеризации. В выходном файле IZOMER содержится состав и октановое число продукта [2]. Блок-схема комплексной модели представлена на рис. 1.
Рис. 1 - Блок-схема комплексной модели процесса изомеризации В ходе данных исследований была произведена оценка влияния содержания метилциклопентана и циколгексана в исходном сырье на процесс изомеризации пентан-гексановой фракции. В качестве критерия оценки было выбрано суммарное содержание 2,2-
38
