Разработка процесса получения алифатических нефтеполимерных смол

Диссертация посвящена проблеме получения алифатических нефтеполимерных смол. Данные смолы широко применяются в производстве шин, лаков, красок, дорожных покрытий и композитных материалов. Изучен синтез путем термообработки С5 фракции при температуре 240–320оС. Показано, что при температуре от 280оС в реакцию смолообразования начинают вступать образующиеся промежуточные продукты олигомеризации – димеры пиперилена. Повышение температуры до 320оС привело к разложению получаемых димеров и образованию радикалов. Увеличение давления в реакторе не влияет ход процесса. Увеличение продолжительности процесса более 2 ч практически не приводит к увеличению конверсии пиперилена и выходу смолы. Показана низкая эффективность применения термического метода синтеза алифатических нефтеполимерных смол в целях их производства в промышленных масштабах. В работе приведены результаты исследования процесса олигомеризации алифатической фракции С5 при использовании инициатора – ди-трет-бутилпероксида. Эксперименты проводились в интервале температур 110–170оС при давлении в реакторе 0.3 – 1.7 МПа. Определены энергии активации процессов разложения ди-трет-бутилпероксида 151 кДж/моль и процесса расходования пиперилена – 57 кДж/моль. Показано, что с увеличением концентрации инициатора наблюдается снижение молекулярной массы олигомеров, а селективность их образования достигает 90%. Увеличение температуры синтеза приводит к уменьшению молекулярной массы получаемых алифатических нефтеполимерных смол. Инициированная ди-трет-бутилпероксидом олигомеризация пипериленовой фракции приводит к получению высоковязких жидких продуктов светло-желтого цвета, которые могут быть использованы при производстве клеев, компаундов, красок и т.п. Были проведены исследования каталитического процесса олигомеризации алифатической фракции С5 с использованием комплекса Густавсона. Эксперименты проводились в интервале температур 10-60оС при концентрации катализатора в реакционной массе от 0,5 до 5% масс. и влажности исходного сырья 100-460 ppm. Определены оптимальные условия процесса получения твердых алифатических нефтеполимерных смол С5: концентрация комплекса Густавсона 0,8-1,5% масс., температура 30-40оС, влажность сырья не более 100 ppm. Приведенные условия обеспечивают получение нефтеполимерной смолы с температурой размягчения 90-100оС и с цветностью 6 по шкале Гарднера. Показано, что увеличение концентрации изомеров пиперилена более 85% приводит к образованию гелеобразных полимерных систем, приводящих к гелеобразованию.