Интересное
  • Виктор
  • Статьи
  • 6 мин. чтения

Пентапласт

Сокращения и другие названия: пентон, поли-3,3-бис(хлорметил)оксациклобутан


Тип полимера: Термопласт, простой полиэфир

Пентапласт – высокомолекулярный простой полиэфир с содержанием связанного хлора 45,5%, является одним из наиболее перспективных современных химически стойких материалов.


Структурная формула пентапласта



Физико-механические свойства пентапласта














Плотность, г/см3

1,4

Разгружающее напряжение, кгс/см2


при растяжении (50 мм/мин)


при – 50°C


0°C


20°C


100°C


при сжатии


статическом изгибе

 


 


780


650


400 – 550


250


850


600 – 850

Относительное удлинение при разрыве,%

15 – 40

Модуль упругости при изгибе, кгс/ см2


при -60°C


20°C


80°C

 


51500


9000 – 13000


4500

Ударная вязкость, кгс*см/ см2


литьевые образцы


при -60°C


20°C


80°C


прессованные образцы при 20°C

 


 


8


10


до 140


20 – 40

Твердость по Бринеллю, кгс/мм2

8 – 11

Усадка, %

0,4 – 0,6

Ползучесть,%


при 65°C за 9000 ч под нагрузкой


105 кгс/см2


35 кгс/см2


при 137 °C за 5000 ч под нагрузкой


70 кгс/см2


8,8 кгс/см2

 


 


3


1


 


4,5


1,2

Коэффициент трения при 20°C и давлении 50 кгс/см2


пентапласт – пентапласт


пентапласт – сталь Ст. 5

 


 


0,14


0,12

Водопоглощение за 30 сут, %

меньше 0,01


Теплофизические свойства пентапласта








Температура, °C


плавления


стеклования (дилатометрический метод)

 


180


7,5

Теплостойкость, °C


по Вика


Мартенсу

 


155 – 165


42 – 45

Коэффициент теплопроводности, кал/(см*с*°C)

3,13* 10-4

Термический коэффициент линейного расширения, 1/°C


при -35 – 0 °C


0 – 20°C


20 – 100°C

 


 


5*10-5


6,6*10-5


8,2*10-5


Следует сказать, что пентон является негорючим материалом. Он отлично поддается механическому воздействию/обработке, а также сварке в потоке нагретого азота или воздуха при температуре в интервале 315 – 345 °C. Материал можно приклеивать к металлам различными клеями холодного и горячего отверждения.


Одним из ценных свойств рассматриваемого материала является его химическая стойкость. Пентапласт устойчив к воздействию кислот, солей и щелочей, а также большинства органических растворителей. В таблице ниже приведены допустимые температурные пределы, при которых возможно эксплуатирование пентапласта в различных химических средах.








25 °C

Азотная кислота, 60%-ная; плавиковая кислота, 100%-ая; сероуглерод; бромная вода; хлор- и нитробензол

До 65°C

Азотная кислота, 30%-ая; простые и сложные эфиры; серная кислота, 96%-ая; альдегиды; кетоны

До 105°C

Азотная кислота, 10%-ая; алифатические углеводороды; плавиковая кислота, 60%-ая; спирты; уксусная и муравьиные кислоты

До 120°C

Плавиковая кислота 30%-ая; серная кислота 60%-ая; соляная кислота; соли и щелочи


Также пентон устойчив к воздействию агрессивных сред гальванических и травильных ванн. Помимо всего, он успешно эксплуатируется в составах для пассивации, удаления окалины со плавов, никилирования, золочения, глубокого травления, цинкования и прочего. По химической стойкости полимер уступает только фторопластам.

Рассматриваемый высокомолекулярный простой полиэфир получают из продуктов гидрохлорирования пентаэритрита.

Основные стадии получения пентапласта на производстве


1. Этерификация – реакция между пентаэритритом и масляной кислотой с хлористым водородом, выступающим ускорителем процесса:



2. Гидрохлорирование



3. Омыление (дегидрохлорирование)



4. Регенерация масляной кислоты



Следует упомянуть, что в производстве пентапласта образуют диэфиры и триэфиры пентаэритрита и масляной кислоты, являющиеся побочными продуктами процесса.


Технологическая схема получения пентапласта



1 – емкость масляной кислоты; 2,6 – насосы; 3 – гидрохлоратор; 4, 10, 14, 19 – конденсаторы-холодильники; 5 – сборник продуктов гидрохлорирования; 7 – сборник кислой воды; 8 – скруббер; 9 – дистилляционная колонна; 11 – сборник дистиллята;  12 – форомылитель;  13 – колонна омыления; 15 – флорентийский сосуд; 16 – сборник сырого мономера; 17 – подогреватель воды; 18 – ректификационная колонна; 20,21 – емкости для мономера; 22 – сборник водного раствора щелочи; 23 – нейтрализатор; 24 – сборник сточной воды; 25 – сборник регенерированной масляной кислоты.


Пентаэритрит поступает в гидрохлоратор 3 за счет создания вакуума. Из емкости 1 в гидрохлоратор также направляется масляная кислота. Добиваются соотношения взаимодействующих компонентов 1:1. После заполнения аппарата в смесь подаеются хлороводород и азот. Азот необходим для ускорения отгонки воды, образующейся в процессе. Соотношения хлороводорода и азота должно быть 5:1, а температура процесса не превышает 200°C.


Смесь продуктов первой реакции направляется в обогреваемый водяным паром сборник продуктов 5. Оттуда поток поступает на дистилляцию в куб 9, а непрореагировавший HCl и азот поступают с парами воды в конденсатор-холодильник 4, далее – в сборник кислой воды, которая после идет на регенерацию масляной кислоты. Не подвергшиеся конденсации газы из холодильника 4 поступают в скруббер 8 на поглощение HCl.


На этапе дистилляции продуктов гидрохлорирования продукты реакции направляются в куб вакуумной колонны 9. Давление в колонне создается пароэжекторным насосом и поддерживается в интервале от 8 до 12 мм. рт. ст. Поддержание температурного режима (обогрев колонны) осуществляется высокотемпературным органическим теплоносителем – ВОТ. Через каплеотбойник и конденсатор 10 отгоняемый продукт поступает в сборник дистиллята 11, после чего направляется на омыление. Остаток кубовой части колонны передается на сжигание.

Из сборника 11 продукты дистилляции поступают в форомылитель 1, куда подается также 20%-ый щелочной раствор. Омыление протекает при температуре около 90 – 95°C. Смесь подается в колонну дегидрохлорирования 13 непрерывным способом. Наверху колонны поддерживают температуру 100°C, а внизу – порядка 110°C.

Пары и мономер из верхней части колонны 13 проходят через конденсатор 14, холодильник, флорентийский сосуд 15 и попадает в сборник 16. Через подогреватель 17 проходит вода, поступающая в качестве флегмы обратно в колонну омыления. К сырому мономеру в сборник засыпают неозон Д (стабилизатор). Из колонны 13 водно-щелочной раствор проходит через холодильник и попадает в сборник 22.

Из сборника 16 мономер идет в куб колонны 18 для отбора головной фракции. В колонне поддерживается остаточное давление 460 мм. рт. ст. и температура верха 30 – 35°C. Когда температура достигает 165°C, отбор прекращают. С верха колонны головная фракция после дефлегматора и холодильника 19 сжигается. После отбора головной фракции в колонне создают давление 8 – 10 мм. рт. ст. и отбирают фракцию уже при температуре верха колонны, которая составляет 80°C. После отбирают целевую фракцию, которая потом поступает в хранилище мономера 20. Через промежуточную емкость будущий полимер продавливается азотом на полимеризацию.

Мономер полимеризуется при температуре 20 – 30°C и в присутствии катализатора BF3, пиридина, эпихлоргидрина (сокатализатор). Мономер растворяют в предварительно осущенных бензине и дихлорэтане, выступающих расвторителями.

После полимеризаторов поток направляется на промывку водой и отгонку мономера и растворителей. При температуре 100°C мономер с водой отгоняются в соотношении 1:15. Сконденсированные в холодильнике пары в сборнике расслаиваются на мономер и воду.

Сам полимер отжимается на нутч-фильтре и сушится под вакуумом в сушилке при температуре 120°C. После сушилки порошкообразный пентапласт попадает в бункер, потом в смеситель, где добавляется стабилизатор и эпоксидная смола. Далее смесь гранулируется и фасуется по мешкам.

Марки пентапласта


Говоря о марках пентапласта, можно выделить следующие:


марка – А-2, БГ-1 – гранулы или порошок, перерабатываются методом напыления или литья под давлением. Применимы в качестве антикоррозионных покрытий деталей арматуры, а также корпусных и других деталей арматуры;


марка 1, 2 – пентапласт для футерования, производится в виде гранул, перерабатывается литьем под давлением. Применимы в качестве футеровочных и корпусных деталей арматуры.


Переработка пентапласта осуществляется всеми обычными методами, применяемыми для термопластов.

Гранулированный пентапласт применим для литья под давлением и экструзии. Гранулируют полимер при температуре 190 – 210°C на экструдерах.

Пентапласт применяется в конструкциях, армированных металлом. Также из него изготавливаются резьбовые соединения. Литьем под давлением получают всевозможные детали насосов, шестерни, арматуру и вентили. Пентон рекомендуется применять для изготовления сильфонных прямоточных цельнопластмассовых вентелей, электромагнитных вентелей, деталей машин для производства искусственных волокон, деталей оборудования молочной промышленности, деталей радиотехнической приборостроительной и вычислительной техники.

Что касается ненаполненного пентапласта, его можно применять для деталей наркозных аппаратов, колец уплотнения, шестерен, манжет и прочих изделий, требующих повышенной жесткости, тепло- и электропроводности. Экструзией из пентона получают различные пленки, листы, трубы, прутки и другие профильные изделия. Еще его применяют для футеровки стальных труб, для изготовления монтажных элементов. Из пентапласта порошковым напылением или из суспензии получают антикоррозионные покрытия.

Пентапласт листовой формы толщиной 1 – 2 мм применяют для футерования химических емкостей, цистерн и аппаратов, а также гальванических и травильных ванн методом вкладыша.

Говоря о технике безопасности, стоит упомянуть, что при нарушении технологических режимов работы пентона возможно его разложение с выделением хлористого водорода, окиси углерода, хлорангидрида угольной кислоты и формальдегида.


Source: https://oaoo.ru/polimer/pentaplast.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Подошва ТЭП или полиуретан что лучше?

Подошва во многом определяет комфорт во время ходьбы и срок службы обуви. Эксплуатационные свойства платформы зависят от материала,...

Акриловая кислота

Сокращения и другие названия: АК, пропеновая кислота, этенкарбоновая кислота Тип полимера: Полиакрилаты Акриловая кислота – это...

Антистатические добавки

Антистатик – вещество, которое применяется для предотвращения длительного сохранения электрических зарядов, образуемых в результате трения на поверхности предметов....

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, фторопласт-4)

Сокращения и другие названия: ПТФЭ, фторопласт-4, PTFE, тефлон. Тип полимера: Фторопласты Политетрафторэтилен – полимер тетрафторэтилена (ПТФЭ, все...

Этиленгликоль

Этиленгликоль – простейший двухатомный спирт ряда гликолей. В промышленных масштабах этиленгликоль начали получать в Германии в период первой...

Обзор производства изготовления полиуретановых форм

Полиуретановые формы нашли широкое применение в производстве искусственного камня. Они позволяют создавать уникальные изделия, которые придадут интерьеру или...

Силоксановые каучуки (СКТ)

Силоксановые (полисилоксановые, силиконовые, кремнийорганические) каучуки представляют собой полимеры, содержащие в главной цели атомы кремния, соединенные с водородом, азотом,...

Полиимиды

Сокращения: ПИ, PI Тип полимера: термопласты Полиимиды (ПИ) – полимерные соединения, содержащие имидные циклы. Из таких...

Чем пластмассы отличаются от полимеров

Многие воспринимают полимеры и пластмассу как синонимы, но это не всегда так. Между этими материалами много как общего,...

Карбамидоформальдегидные смолы

Карбамидоформальдегидные (мочевиноформальдегидные) смолы – продукт поликонденсации метилольных производных карбамида. Данный олигомер относится к группе аминопластов. Карбамидоформальдегидные смолы при...

Полибензимидазол (ПМИ)

Полибензимидазолы – полимеры, содержащие в основной цепи макромолекулы бензимидазольные циклы: Получение полибензимидазола Полибензимидазол получают...

Нуклеаторы (осветляющие добавки)

Нуклеаторы – это структурообразователи, предназначенные для увеличения уровня прозрачности готовых пластмасс и изделий из них за счет производственного...

Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Общие свойства ПАВ Это системы, которые в одних условиях могут быть истинными растворами, а в других...

Полипропилен (ПП, PP)

Полипропилен (PP) – термопластичный полимер пропилена (пропена). Полипропилен – это термопластичный полимер пропилена (пропена) с молекулярной формулой (C3H6)x. Это...

Метриол

Производство метриола Опытное производство метриола (1,1,1-триметилолэтана, 2-метил-2-гидроксиметил-1,3-пропандиола, пентаглицерина) было создано в Германии в 1938 г. Как...

Интересные факты о полимерах (5 фото)

Полимерные материалы уже стали неотъемлемой частью нашей жизни, современный мир просто не может существовать без них. Любой полимер...

Обзор производства пластиковой пищевой тары

Сегодня пластиковая тара широко востребована в пищевой промышленности и постепенно замещает аналоги из стекла. Высокий спрос на упаковку...

Хлоропреновые каучуки (ХПК)

Сокращения и другие названия: ХПК, CR, наириты, неопрены. Тип полимера: Эластомер Хлоропреновые каучуки – группа каучуков...

Термопластичные вулканизаты (TPV)

Термопластичные вулканизаты получают путем смешивания каучуковой фазы (EPDM) и термопластичной фазы (PP) до формирования сбалансированного и гомогенного распределения...

Диоктилтерефталат (ДОТФ)

Сокращения и другие названия: ДОТФ, DOTP Тип полимера: бесфталатный пластификатор Диоктилтерефталат – это бесфталатный пластификатор общего назначения...