Дипломная работа: Тиоколы
На основе жидких тиоколов как зарубежом, так и у нас выпускается ряд торговых марок герметиков, отличающихся природой наполнителя, консистенцией, скоростью вулканизации и специфическими свойствами при эксплуатации.
В авиационной промышленности эти материалы применяют для герметизации, уплотнения фюзеляжей, воздухопроводов, кабины пилота, иллюминаторов и металлических соединений различного типа. Герметики должны иметь адгезию к алюминиевым сплавам, стойкость к обычному и реактивному топливам и хорошие эксплуатационные свойства в условиях полета.
В судостроении герметики используют для защиты стальных корпусов от кавитации и эрозии в подводных условиях.
В строительной технике тиоколовые герметики применяют для герметизации наружных навесных стен, температурных и осадочных швов.
В автомобилестроении полисульфидными герметиками заменяют резиновые прокладки для создания крепления неподвижных ветровых стекол.
Водные тиоколовые дисперсии можно применять для получения антикоррозионных покрытий для металлов. Дисперсии наносятся на поверхность и после высыхания образуются пленки с хорошей бензо- и маслостойкостью, влаго- и газонепроницаемостью.
Жидкие тиоколы более распространены, чем твердые, что связано с их способностью вулканизироваться при комнатной температуре с образованием эластичных воздухонепроницаемых покрытий, способных устойчиво работать в широком интервале температур (от –40 до 100¸1300 C) в среде масел, растворителей, в условиях вибрации, при повышенной влажности среды.
1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА ПРОИЗВОДСТВА И РАЗМЕЩЕНИЕ ОБЪЕКТА
1.1 Обоснование выбранного метода производства
Полисульфидные олигомеры представляют собой реакционноспособные олигомеры, образующие после отверждения герметики с уникальным комплексом свойств. Высокая термодинамическая гибкость и наличие в основной цепи химически связанной серы (до 80%) сообщают герметикам на основе полисульфидных олигомеров высокую устойчивость к действию топлива, газопроницаемость, водостойкость и благодаря насыщенности основной цепи, высокую стойкость к ультрафиолету, озону, радиации.
В основе синтеза жидких тиоколов лежит реакция поликонденсации ди- или тригалогенпроизводных органических соединений с ди- или полисульфидами натрия. Наиболее распространенным мономером является 2,2-дихлорэтилформаль, который обеспечивает наиболее высокую термодинамическую гибкость макромолекулярных цепей.
Увеличение содержания трихлорпропана (ТХП) в жидком тиоколе в первую очередь приводит к уменьшению относительного удлинения. В связи с этим, как правило, там, где от герметиков требуется высокие значения деформации (строительство), используют тиоколы с содержанием ТХП до 0,5%.
Применение ТХП в качестве разветвляющего агента обеспечивает стабильность состава и функциональности серосодержащих олигомеров и существенно влияет на физико-механические свойства. В зависимости от степени расщепления дисперсии тиокола и содержание ТХП может быть получена целая гамма марок жидкого тиокола с различной молекулярной массой, вязкостью, содержанием концевых SH-групп.
Химизм получения жидкого полисульфидного полимера.
Процесс получения жидких полисульфидных полимеров многостадийный и состоит из следующих основных стадий:
- приготовление шихты;
- поликонденсация хлорпроизводных с тетрасульфидом или дисульфидом натрия.
1)Взаимодействие формаля с полисульфидом натрия:
nCl-CH2 -CH2 -O-CH2 -O-CH2 -CH2 -Cl + nNa2 Sx ®
(-CH2 -CH2 -O-CH2 -O-CH2 -CH2 Sx ) + 2nNaCl
x=3,8-4,2 – для тетрасульфида;
x=2,5-2,7 – для дисульфида.
2) Взаимодействие ТХП с полисульфидом натрия:
2nCl-CH2 -Cl-CH-CH2 -Cl + 3nNaSx ® (Sx -CH2 -CH-CH2 -Sx ) + 6nNaCl
Sx
3)Взаимодействие формаля с ТХП и тетрасульфидом:
0,98nCl-CH2 -CH2 -O-CH2 -O-CH2 -CH2 -Cl + 0.02Cl-CH2 -CH-CH2 -Cl +
½
Cl
+ 1.15nNaSx ® (-CH2 -CH2 -O-CH2 -O-CH2 -CH2 Sx )0.98n (CH2 -CH-CH2 -Sx )0.02n ½
Sx/2
+ 2.02nNaCl + 0.15nNa2 Sx