Kā sintētiskā Izoprēns gumijas

Ir daudz unikālu dabas gumijas, un viens no tonnāžas tiek uzskatīts izoprēna gumijas. Rūpniecība ražo plašu produktu veidiem un dažādām īpašībām, un skatu uz katalizatoru, kas ir piemērotas - litija, komplekss, un tamlīdzīgi.

Kā gumijas

Tas ir sintētisks izoprēna kaučuks, stereoregulyaren to un saņemt to caur polimerizācijas izoprēna, kura novietota vidē inertā šķīdinātājā ar sarežģītu katalizatoru. Tas tiek darīts, piemēram, SKI-3. Polimerizācijas izoprēna šķīdumā jābūt nepārtrauktai, šim nolūkam ir baterijas četru - seši polymerizers ko dzesē sālījumā.

In maisījumu ietvaicē līdz divpadsmit monomērs - piecpadsmit procentiem, tad konversijas būs liels kā deviņdesmit piecus procentus, un pēdējais divas līdz trīs stundu laikā pie temperatūras no nulles līdz desmit grādiem pēc Celsija. Ja nepieciešams, lai iegūtu augstas Izoprēns gumiju, nepieciešams reaģentu izmanto polimerizācijas, ļoti augstu tīrību.

Stabilizācijas un žāvēšana

Lai aizsargātu polimēru no oksidēšanās, tas ir nepieciešams, lai stabilizētu maisījumu ar līdzekļiem neozona fenilēndiamīns un kas ir ievadīti polimērs kā ūdens šķīduma vai suspensijas veidā. Izolēt izoprena gumijas bāzes no polimēra kā skaidiņas, polimēru ir sajaukti ar tvaiku un ūdeni, un pēc tam ieviest piedevas, kas novērš aglomerāciju (salipšanu). Pēc tam, kad tas ir nepieciešams nobraukt šķīdinātāju. Tagad mēs ir veikt attīrīšanas procesus drupatas atdalīta no ūdens un žāvēšanai hobbing mašīna un belt žāvētāju. Beigās procesa iegūt Izoprēns gumiju var uzskatīt par pabeigtu.

Tagad mums ir to automātisko brikešu augiem zem spiediena. Brand SKI-3 - sintētiskais izoprēna gumija, kas tiek ražots blokos trīsdesmit kilogramu katrā. Sagatavju tiek ietīts polietilēna plēves un novieto četru slāņu papīra maisiņā. Šī plēve ir diezgan labi apstrādā vienlaicīgi ar saturu, kas ir izoprēna gumija, tā īpašības ar pilnīgi maisījuma temperatūru ļauj polietilēna mīkstākai un sajauc to ar taras maisītāju.

struktūra

Katrs gumijas, kas ir komerciāli pieejama, ir savs raksturīgs un unikāls šai sugai īpašībām. Dažos gumijas laba mehāniskā izturība, bet citi - ķīmiskā pretestības un gāzes barjeras īpašības, trešais nav bailes par temperatūras izmaiņām un tā tālāk. Īpašības atsevišķu sintētiskās gumijas augstākās dabiski daudzos veidos un daudzas reizes. Tikai elastība dabiskā kaučuka vēl nav pārsniegts, un tas ir vissvarīgākais īpašums šādiem produktiem, lidmašīnu vai transportlīdzekļu riepas.

ekspluatācijas laikā, viņi vienmēr ir izraisījusi milzīgu spriedzi - un spriedzi un kompresiju, kas izraisa Starpmolekulārais berzes, siltuma un kvalitātes zudumu. Tas nozīmē, ka lielāka elastība attiecībā gumijas, izturīgums produktu. Tieši šī iemesla dēļ, ka dabiskā kaučuka vēl nav parādījusies no rakstiem, un ka tas tiek izmantots, lai ražotu riepu un lieljaudas ātrgaitas lidmašīnām un automašīnām. Dabiskais kaučuks - izoprēna polimērs, kas ir iemesls, kāpēc tik liels darbs zinātnieki strādā, lai kļūtu analogs dabiskā Izoprēns gumiju.

formula

Resursi dabiskā kaučuka ražošana ir ļoti ierobežota. Normal ražots dabas gumijas ir formula C ₅ H _8, kā izrādījās, tas ir pilnīgi identiska molekulārā formula no izoprēna, kas ražots ar sildīšanu gumiju, produktu sadalīšanos. Izaicinājums ir atrast pietiekami daudz pieejamu ceļu. Izoprēna gumijas, ko iegūst polimerizācijas reakcijas, un šeit ir svarīgi veidot reakcijas laikā. Polimerizācija notiek tāpēc, ka: NCH ₂ = C _(CH3) - CH = _CH2 ----> _(-CH2 - C _(CH3) = CH - _CH2) n.

Visdaudzsološākā metode ir joprojām process katalītiski dehidrogenējot izopentāns, kas izdalās no naftas gāzēm. Izejmateriāls, lai sagatavotu izoprēna var pentāns: _{CH3-CH2-CH2-CH2-CH3,} jo ar apkures un ar katalizatoru tas ir arī pārvērsts izopentāns. Ir polimerizācijas metode, kurā reakcija ražot izoprēna gumijas ir veidota tā, ka gumijas iegūst, ir ļoti līdzīga struktūra dabas, un līdz ar to ar tās pašas lieliskas īpašības.

izoprēna

Izoprēns ir nepiesātināta ogļūdeņraža, kas pieder pie diēn sēriju. Tas ir gaistošs bezkrāsains šķidrums. Ļoti atšķirīga smarža. Izoprēns gumijas - monomēra dabisks kā pārējā tās molekulas stājās daudzi citi dabas savienojumi - isoprenoids, terpenoids un tamlīdzīgi. The šķīstošus organiskos šķīdinātājus. Ar etanolu, piemēram, var būt jaukti jebkurā attiecību. Bet ūdenī tā izšķīst slikti.

Bet viegli veido struktūrvienību Izoprēns gumijas polimerizācijas procesā, kuru dēļ iegūts izoprēna gumijas un gutaperča. Izoprēns arī var stāties dažādās reakcijās kopolimerizācijas. Šajā nozarē, tas ir nepieciešams, jo tas notiek ar sintēzes kaučuks, medicīnas preparātu un pat daži aromātiskās vielas. Mūsu valstī, sintētisko Izoprēns gumijas attīstās uz ilgu laiku, un tas ir aptuveni divdesmit četri procenti no pasaules produkcijas.

stāsts

Izcelsme izoprēna tika iegūta 1860 Godu pirolīzes dabiskā kaučuka. pirolīzes - ir siltuma (augstas temperatūras), izplešanās daudzu neorganisko un organisko savienojumu ar skābekļa trūkuma apstākļos. Vēlāk tas tika izgudrots lampa izoprēna - elektriskā, ar apsildāmu spoli, caur kuru termiski dekompozīciju Terpentīna eļļa laboratorijas.

II pasaules karš nesa lielu nepieciešamību šajā Izoprēns kaučuks, izoprēna un tādējādi uzzināja veikt rūpnieciskā mērogā ar pirolīzes limonēns. Tomēr, izoprēna bija pārāk dārgi, lai masveida ražošanai sintētiskā kaučuka. Situācija mainījās, kad viņš atrada metodi ražo no naftas. Tad mēs sākām attīstīties tehnoloģiju Izoprēns polimerizācijas.

Loma ekonomikā

Vissvarīgākais, plānojot ražot produktu, piemēram, Izoprēns gumiju, - pareizo izvēli vietā, jo tas ir nepieciešams, lai nodrošinātu daļu _{nodalīšanas} C ₅ līdz galamērķim vairāku uzņēmumu, kuri veic plaisāšanu. Otrais augstākais nozīme - saglabāt izveidotu plānus pārstrādāt atlikušo ogļūdeņradis no C ₅ frakciju.

Līdz deviņdesmito gadu sākumā divdesmitajā gadsimtā, Rietumeiropa saražoja aptuveni 85000 tonnas dien _5, no kuriem četrdesmit četri tūkstoši tonnu tika dimerized ciklopentadiēna un divdesmit trīs tūkstoši tonnas - Izoprēns. Pārējais - apmēram piecpadsmit tūkstoši tonnu - bija piperilēniem. Desmit gadus vēlāk, pasaules apjoms Izoprēns ražošanas pieauga līdz astoņi simti piecdesmit tūkstoši tonnu gadā.

īpašības

Standarta apstākļos, izoprēna, kā jau minēts - tas ir gaistošs, bezkrāsains šķidrums, ūdenī gandrīz nešķīst, bet sajaukts jebkurās attiecības ar etilspirtu, par kritēriju, benzols, acetonu. Izoprēns spēj veidot azeotropu maisījumu ar virkni dažādu organisko šķīdinātāju. Apsverot datu spektroskopisko pētījumus, ir skaidrs, ka pat pie piecdesmit grādiem pēc Celsija lielāko Izoprēns molekulas aizņem stabilu s-trans-fakta, tikai piecpadsmit procenti no molekulas ir S-cis uzbūves. Starp šīm valstīm ir vienāds ar enerģijas starpību 6.3 kJ.

Šīs ķīmiskās īpašības ir izoprēna kā tipisku conjugate diēn kas stājas aizvietošanas reakcijas, turklāt, helātu, ciklizāciju telomerization. Aktīvās reakcijas ar electrophiles un dienophiles.

iesniegums

No izoprēna, kas ir ražots tajā brīdī lielākā daļa tiek izmantota sintēzē Izoprēns gumijas, līdzīgi pēc uzbūves un īpašībām dabiskā kaučuka. To izmanto īpaši labi, lai ražotu riepu. Vairāk produkts pastāv cita polimerizācija Izoprēns - poliizoprēns kas izmanto ievērojami mazāk, jo tas ir īpašības gutaperča. No tā tiek veikti, piemēram, izolācijas vadiem un golfa bumbiņas. Izoprēns gumijas ražošanā izmanto visu gumijas izstrādājumu veidu, kur dabas un citu mākslīgā kaučuka kombināciju.

Piemēram, lai samazinātu pievienotās lipīgums metilstirola-butadiēns gumijas Papildus labākam noguruma izturību, ja vairāku deformācijas. Nitrīti pievieno ozona izturību un pretestību siltuma novecošanos. Tādējādi, ievērojot virkni tehnisko īpašību Izoprēns gumijām pilnīgi izpausties, izmantojot konveijerus vai Iesūcējšļūtenes, ar ko saskaras mašīnu vārpstām, ražošanā kurpes, medicīnas un citiem produktiem.

Vides riski

Izoprēns viegli eksplodē un aizdegas. Augstas koncentrācijas organismā var izraisīt paralīzi un nāvi. Tas galvenokārt notiek atmosfēras piesātinājumu, un tāpēc iet uz vielmaiņu elpošanas sistēmu, kad izoprēna tiek pārvērsts epoksīdiem un diolu.

Augsta koncentrācija tiek uzskatīta par četrdesmit miligrami uz kubikmetru - ir deva robeža. Mazie koncentrācija izoprēna gaisā var būt uz cilvēka narkotiska iedarbība, rada kairinājumu acīs, ādas, elpošanas trakta un gļotādu.

bioloģija

Mūsdienu zinātnieki ir noskaidrojuši, ka Izoprēns tvaiki nonāk atmosfērā gandrīz visi augi. Globālais apjoms phytogenic izoprēna novērtēts aptuveni ^_(180-450). Decembris ¹⁰ grami oglekļa gadā. Šis process tiek paātrināts, ja gaisa temperatūra ir tuvu trīsdesmit grādiem pēc Celsija, un, ja tas ir augsts intensitātes saules starojuma, bet fotosintēzes piesātināts pilnībā. Izoprēns biosintēze inhibēja fosmidomycin un savienojumi vairākiem statīniem. Kāpēc augi darīt - nav pilnībā saprotams. Varbūt izoprēna tas dod viņiem papildus stabilitāti pārkaršanas. Turklāt, tas ir radikāli ķērējs līdzeklis var aizsargāt augus pret aktīvo skābekļa sugas, un ozona iedarbību.

Arī zinātnieki ir teikuši, ka izoprēna sintēze liek mums nepārtraukti pavadīt NADPH un ATP molekulas, kas uzkrājas augu fotosintēzes laikā. Līdz ar to, izolācija izoprēna aizsargā pret photooxidative bojājumiem un perevosstanovleniya ja pārmērīgu apgaismojums. Ar šo aizsardzības mehānismu trūkums var būt oglekļa, kas tiek ražots ar tādām grūtībām, kas fotosintēzes procesā, tiek izšķērdēta par izoprēna piešķiršanu. No augiem, zinātnieki nav pārtraukta, un konstatēja, ka cilvēka organisms ir spējīgs ražot dien ogļūdeņražus, Izoprēns, un starp tām ir visizplatītākā.