• I-Lịch sử hình thành và sử dụng nhựa• Giới thiệu • Sản phẩm ngưng tụ đầu tiên của formaldehyde bằng urê nhựa urê đạt được trong năm 1896, nhưng việc sản xuất nhựa ure-aldehyde chỉ thà
Trang 1BÊ TÔNG POLIME SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNH KABARMID
Trang 2• I-Lịch sử hình thành và sử dụng nhựa
• Giới thiệu
• Sản phẩm ngưng tụ đầu tiên của formaldehyde bằng urê (nhựa urê) đạt được trong năm 1896,
nhưng việc sản xuất nhựa ure-aldehyde chỉ thành lập năm 1920-1921.
• Nhựa urê formaldehyde sản xuất ở dạng đúc thủy tinh hữu cơ trong suốt (ví dụ pollopasa) hoặc các sản phẩm ép hình dạng khác nhau, nhưng nó bật ra rằng họ đang trong thời gian ngắn do thiếu khả năng chịu nước và rạn nứt Vì vậy, các loại nhựa trước khi đưa chúng vào các phụ (cellulose, bột gỗ, sợi bông) không được sử dụng trong nghệ thuật Việc sử dụng các chất độn để giảm độ nhạy của sản phẩm với điều kiện khí hậu Mặc dù loại này minh bạch và mất, nhưng vẫn kháng ánh sáng và khả năng tô màu các mục trong màu sắc tươi sáng, và trong một số trường hợp cũng đã chuẩn bị và mờ sản phẩm Các đặc tính này cho phép sử dụng urê formaldehyde kỹ thuật trang trí nhựa, trong đó một loại nhựa phenol-formaldehyde là không phù hợp vì màu tối Urê nhựa đồng ngưng tụ,
Thiourea-formaldehyde chữa bệnh nhanh hơn và không thấm nước bị chặn tốt hơn so với nhựa urê formaldehyde Nhưng họ đang dần dần nhuộm, mà cũng hạn chế sử dụng.
• Năm 1929, lần đầu tiên được thành lập bột báo chí sản xuất dựa trên nhựa urê formaldehyde, và xơ sợi xenlulo, và phần nào sau (trong 1934-1936.) - Cán nhựa và giấy Đồng thời nghiên cứu ứng dụng các loại nhựa để sản xuất vecni.
• Hiện nay, sản xuất sơn mài và men dựa trên việc sử dụng các loại nhựa urê formaldehyde etherified
và các sản phẩm kết hợp.
• Tại Liên Xô, sản xuất các loại nhựa urê formaldehyde trên cơ sở công việc do G Petrov và AA
Vansheydta với nhân viên.
• Hiện nay, urê-formaldehyde nhựa sản xuất báo chí-bột, cán mỏng, xốp, sơn và chất kết dính Nhựa được sử dụng để điều trị các khăn giấy trong sản xuất ván sợi ép, như chất kết dính MFDovleniya khuôn cát đúc kim loại, vv
Trang 3• 2- Các nguyên liệu để sản xuất MFS
• Urê urê ở dạng tinh khiết là một kim màu dài hoặc lăng kính trắng Đây là diamide của axit cacbonic (urê)
• Urê - một tinh thể không màu, có trọng lượng phân tử 60.06 g / mol, mật độ dân số 1.335 g/cm3, chỉ số khúc xạ của
1.484, điểm nóng chảy 132,7 và nhiệt độ thăng hoa trong chân không 120-130.
• Các chức năng của urê cho đến nay là tranh chấp Mặc dù trong một số phản ứng tất cả các nguyên tử hydro vào các
nguyên tử nitơ có thể được thay thế, nhưng, như được chỉ ra với các thành viên Marvel trong sự hình thành của nhựa urê formaldehyde nó là một hợp chất trifunctional Do đó, urê là đúng coi như axit aminomuravinoy giữa.
• Dung dịch urê là trung lập để quỳ - nhưng sự hiện diện của NH-nhóm chính gây ra nhân vật yếu Urê ion hóa không
đổi trong nước ở 25 ° C, bình đẳng, cho thấy mối quan hệ proton yếu của nước.
• Mặc dù không thể hiện như các thuộc tính cơ bản của urê, axit hữu cơ và vô cơ tạo thành các muối với nó Acid mạnh
(axit nitric, sulfuric và hydrochloric) cho adducts trong một tỷ lệ mol là 1:1, và một axit hữu cơ yếu (formic, axetic, propionic) - 01:02.
• Urê là đủ ổn định ở Nhiệt độ nóng chảy (133 ° C) nhưng ở nhiệt độ cao phân hủy, giải phóng amoniac và tạo thành
một biuret, điểm nóng chảy 193 ° C:
• 2CO (NH) NH +
• Nóng trong chân không để thu 120-130 ° C dẫn đến thăng hoa urê Trong pha loãng dung dịch nước của axit và chất
kiềm và urê trong nước là kém ổn định hơn và bắt đầu phân hủy khi đun nóng trên 50 ° C thành amoniac và carbon dioxide.
• Urê hòa tan cao trong nước, điều tồi tệ nhất trong rượu.
• Tất cả các phương pháp hiện đại của sản xuất urê được dựa trên một phản ứng hóa học của amoniac với lượng khí
carbon dioxide và amonicarbamat phân hủy thu được bằng urê và nước:
• 1 CO 2 NH 2n-COONH
• 2 2n-COONH4 H2O + HNCONH
• Cả hai phản ứng tiến hành trong một nồi hấp ở 160 - 200 ° C và áp suất 120 - 200 giờ, với một phiên bản nhiệt
lớn Các sản phẩm phản ứng (nước, phân urê, amoniac và amoni carbamate không phản ứng, được thực hiện trong một số quy trình để một dư thừa lớn để cải thiện năng suất của urê 40 - 50 đến 75%) giảm áp suất đưa vào các máy khác Nó chia các giải pháp dung dịch nước urê, amoni carbamate phân hủy của vật liệu và đầu ra của amoniac và carbon dioxide để tách và phục hồi trở lại sản xuất bắt đầu.
Trang 4• 3-Tính chất polime focmandehit
• Formaldehyde (aldehyde formic) - một chất khí không màu, có mùi hăng đặc biệt, nhiệt độ sôi -19,2 ° C, nhiệt độ nóng chảy của -92 ° C và mật độ dân số tại - 20 ° C là 0,8153 g/cm3.
• Formaldehyde khí tự nhiên polymerizes ở nhiệt độ môi trường xung quanh và rất nhanh chóng - trong sự hiện diện của một lượng nhỏ hydro clorua, bo florua và clorua thiếc và nhiệt độ 90 ° C, qua đó hình thành một loại bột màu trắng nóng chảy cao -
Paraformaldehyde - điểm nóng chảy 164-172 ° C
• Paraformaldehyde hoặc paraformaldehyde (CH2O) n, là một polymer vô định hình của
formaldehyde.
• Formaldehyde dễ tan trong nước hoặc methanol nước Nước hấp thụ lên đến 50%
CH2O Hầu hết các nhà nghiên cứu tin rằng trong dung dịch formaldehyde được tìm thấy hầu như chỉ ở dạng hydrat - như metilenglikolya.
• CH2O + H2O HOCH2OH
• Kết luận này được dựa trên thực tế là dung dịch formaldehyde đun sôi ở 100 ° C, và các sản phẩm chưng cất từ chưng cất chứa ít formaldehyde hơn đáy Nếu formaldehyde được
không hòa tan trong các hình thức của một hydrate, nó sẽ được chưng cất ra ngay cả với sự nóng lên nhẹ.
Trang 5• Cách điều chế trong công nghiệp
Quá trình sản xuất công nghiệp chủ yếu là quá trình oxy hóa của formaldehyde methyl alcohol oxy tại 400 - 600 ° C trong sự hiện diện của một chất xúc tác Hai phản ứng này diễn ra đồng thời - quá trình oxy hóa và khử:
CH3OH CH2O + O2 + H2O + 36,8 kcal / mol;
CH3OH + H2 CH2O - 28,8 kcal / mol;
Quá trình xúc tác bạc, đồng, molypden oxit (sắt thăng) phosphate mangan (molypden thăng), vv
Trong những năm gần đây, formaldehyde là sản phẩm của quá trình oxy hóa của khí methane
và oxy trong sự hiện diện của các oxit nitơ ở 400 - 600 ° C Số tiền thu được quá trình oxy hóa thông qua sơ đồ sau:
CH4 + O2 CH2O + H2O (phản ứng chính) 2SN4 + O22SN3ON (phản ứng bất lợi)
Các phương pháp chuẩn bị của formaldehyde trong một hỗn hợp phản ứng với các sản phẩm khác của quá trình oxy hóa không khí hydrocarbon nhất định (propan, n-butan, isobutan ở
400-500 ° C)
Trang 6• Cơ chế hình thành nhựa :
Cơ chế hình thành các loại nhựa urê formaldehyde đã không được làm sáng tỏ chi
tiết Tuy nhiên, phát hiện ra rằng đa trùng ngưng urê và formaldehyde trong dung dịch phụ thuộc vào độ pH, tỷ lệ các thành phần bắt đầu, nhiệt độ phản ứng, và có thể được chuẩn bị một loạt các sản phẩm Vì vậy, trong môi trường kiềm (pH 11-13), ngay cả trong các giải pháp pha loãng thành lập monometilolmochevina 2n-CO-NH-CH2-OH, trong
phương tiện truyền thông trung tính hoặc yếu kiềm (pH 7-8) tùy thuộc vào tỷ lệ các thành phần bắt đầu - và mono-OC dimetilolmocheviny (NHCH2OH) 2 Sau này cũng được hình thành bởi phản ứng với formaldehyde monometilolmocheviny Sự cân bằng của các phản ứng không phụ thuộc vào độ pH, và nồng độ được xác định và nhiệt độ của các chất phản ứng
Trong phản ứng của urê với formaldehyde, trong môi trường axit mạnh (pH <3) hình
thành methylol ngay lập tức trải qua metilenmocheviny mất nước cho, ví dụ,
mà theo các điều kiện phản ứng đang nhanh chóng chuyển đổi thành
polimetilenmocheviny công thức chung (S2N4N2O) n - sản phẩm vô định hình không thể tan được và không hòa tan không có giá trị thực tiễn Vì vậy, để có được một loại nhựa urê formaldehyde, quá trình này cần được tiến hành trong điều kiện thuận lợi cho sự hình thành của các chất dẫn xuất methylol urê
Đơn và dimetilolmocheviny - sản phẩm kết tinh màu trắng mà có thể hòa tan trong nước
và methanol, lần đầu tiên nóng chảy ở 111 ° C (từ ethanol), một thứ hai - ở 121-126 ° C (từ 80% ethanol); dimetilolmochevina hòa tan với sưởi ấm trong ethanol và Sau khi làm nóng đơn và khan chuyển thành dimetilolmocheviny polimetilenmocheviny; đầu tiên vượt qua hoàn toàn không hòa tan trong các sản phẩm ở 100 ° C, thứ hai - lớn hơn 140 °
C Trong dung dịch nước có tính acid (pH 4,5-6,0) methylol thể biến đổi hơn nữa để tạo thành có thể methylene-bis-amit (I), metilolmetilen bis-amit (II) hoặc ête (III) và
azometilena (IV), mà ngay lập tức trimerized:
Trong điều kiện tương tự, tỷ lệ gomopolikondensatsii dimetilolmocheviny rất thấp Nó cũng phản ứng với urê và monometilolmochevinoy
Trang 7Người ta cho rằng các phản ứng chính dẫn đến nhựa urê formaldehyde, - bimolecular và vận tốc của nó là tỷ lệ thuận với nồng độ của các ion hydro Sau đây là chương trình có thể xảy ra của các loại nhựa urê formaldehyde
Rõ ràng, nhiều khả năng sơ đồ mới nhất, cung cấp sự hiện diện trong cấu trúc polymer cầu oxy, có thể được giải thích bởi sự hiện diện của phát hành formaldehyde quá trình bảo quản và sử dụng các sản phẩm của nhựa urê formaldehyde
Hướng phản ứng của urê với formaldehyde, cũng phụ thuộc vào nhiệt độ Nâng nó lên trên 40 (nhiệt độ tối ưu cho methylol urê) thúc đẩy sự hình thành của các sản phẩm phụ không mong muốn - metilenmochevin Khả năng sau này cũng tồn tại trong trường hợp quá trình bắt đầu trong điều kiện thuận lợi cho quá trình tổng hợp methylol ureas, có liên quan đến một sự thay đổi trong pH trong quá trình phản ứng Do đó, urê, có khả năng tạo muối với các axit không ổn định liên kết với acid formic, luôn luôn có trong
formalin Là kết quả của việc thêm urê formalin pH của hỗn hợp phản ứng tăng Tuy
nhiên, việc tiêu thụ các urê phát hành axit và độ pH được hạ xuống Ngoài ra, theo các điều kiện phản ứng được hình thành từ axit formic, formaldehyde (Cannizzaro phản ứng
- Tishchenko)
2SN2O + NaOH CH3OH + HCOONa
Vì lý do này, bước đầu thu được các dẫn xuất urê methylol duy trì một môi trường trung tính hoặc hơi kiềm (pH 7-8) và sau đó, mà không cần cách ly khỏi dung dịch urê methylol trong môi trường yếu có tính acid (pH 3-6,5) của đa trùng ngưng được thực hiện Điều kiện có tính axit nhẹ để ngăn chặn sự tích tụ quá mức của độ nhớt và sớm gel của nhựa (đặc biệt là trong các bước làm khô) Để điều chỉnh chất đệm pH được sử dụng (sodium acetate, và hỗn hợp của chúng với acid citric, amoni cacbonat, vv), và hexamine Khi bị nung nóng, urê và formaldehyde trong sự hiện diện của các giải pháp sau này với việc thông qua thời gian đó là axit mà nó đã có trước khi bổ sung
hexamethylennetetramine Rõ ràng, methenamine tạo thành một bộ đệm muối axit
formic, sụp đổ khi sưởi ấm Thực hiện các phản ứng trong môi trường dung dịch nước ngăn chặn việc loại bỏ nước từ ureas methylol, ngăn ngừa chuyển đổi của họ vào
metilenmocheviny
Trang 8• 4-Công nghệ sản xuất:
Cơ chế hình thành của nhựa phức tạp urê formaldehyde Luôn luôn là sản phẩm đầu tiên được thành lập của đơn và dimetilolmochevina rằng ngưng tụ thêm trong một môi trường có tính axit yếu mang polymer tuyến tính
Phản ứng tổng thể có thể được diễn tả như sau:
CH2O + hạ sĩ quan (NH2) 2 + (n +1) H2O
Quá trình sản xuất các loại nhựa urê formaldehyde là phương pháp liên tục và pha lỏng bao gồm các bước sau: chuẩn bị nguyên liệu, chuẩn bị các giải pháp phản ứng, ngưng tụ trong kiềm và acid trung bình, trung hòa và làm khô của nhựa; dokondensatsiya nhựa urê, làm mát
ổn định nhựa và tiêu chuẩn hóa
Trang 9• Một số tính chất hóa lí nhựa mochevino phocmandehit
• -Theo sản lượng loại nhựa này chiếm một trong những vị trí hàng đầu.Gía thành của nó không quá cao.Nhựa rẻ nhất là loại(chất giữ GM) và nhựa
nhận được do kết quả của phản ứng trùng hợp mochevin va
phocmandehit trong nước.Tính chất của loại nhựa này được nêu ở bảng
Trang 10• Những nghiên cứu của viện Bê tông cốt thép Nga cho thấy các tính chất cơ lí của
bê tông polime cơ sở GM thấp hơn 65 kể so với nhựa NTK;cường độ nén
40-65Mpa,độ bền uốn 10-17 Mpa.Nhựa GM chứa thấp hơn lượng vật chất khô,tương ứng có nhiều nước hơn do vậy gây nên độ co lớn cho sản phẩm.Chính vì lẽ đó khi chế tạo bê tông polime trên cơ sở nhựa kabarmid chủ yếu sử dụng dạng nhựa NTK.
• Chất xúc tác đóng rắn cảu nhựa kabarmid là các axit hữu cơ(savel,chanh,dấm);vô
cơ như vôi lưu huỳnh, muối ăn,photphat;cũng như một số muối khác(clorua
amon,clorua kẽm).Thực tế sử dụng cho thấy đối với mục đích xây dựng các kết quả tốt nhất khi sử dụng muối corua anilin(C6H5NH2HCl),chúng tan tốt trong nước và nhựa NTK.Vật liệu này ở dạng bột màu xám xanh có tỷ trọng 1,222 g/cm3,chứa 98,9% muối clorua anilin,0,5-1,5% ẩm,0,1 % các vật chất ko tan.
