Кумароно-інденові полімери
Кумарон-інденові полімери (інден-кумаронові смоли) - це низькомолекулярнітермопластичніполімери. Кумароно-інденові полімери отримують зкумарону ііндену, що містяться в кам'яновугільному дьогті.
Інден (є безбарвною рідиною щільністю1006 кг/м 3, з температурою кипіння182,4 °С. Він нерозчинний у воді, добре розчиняється в органічних розчинниках Нестійкий, легко окислюється на повітрі, при кімнатній температурі легко полімеризується.
Кумароно-інденові полімери являють собою суміш продуктів гомополімеризації та кополімеризації кумарону та індену в сольвент-нафті:
Виробництво кумароно-інденових полімерів
Технологічний процес отримання кумароно-інденових полімерів складається зі стадій очищеннясольвент-нафти, видалення води та інших небажаних домішок, полімеризації, відділення каталізатора (сірчаної кислоти) та кислих смолистих речовин, нейтралізації олії, промивання олії, що містить смолу, та відгону масла.
Для отримання полімерів придатні фракції сольвент-нафти, що містять 30% компонентів смолоутворення, хоча іноді застосовують фракції, що містять 80-90% смолоутворюючих речовин. Тому в більшості випадків продукт первинної перегонки кам'яновугільної смоли містить велику кількість домішок. Очищення сольвент-нафти полягає у її багаторазовій перегонці в колонних апаратах. Після перегонки очищають продукт від нафталінувиморожуванням і пресуванням, від фенолів - промиванням розчином їдкого натру, від піридину та його гомологів - екстракцією розведеною сірчаною кислотою і т. д. Потім сольвент-нафта піддається попередньої обробки сірчаною кислотою (щільність1530 кг/м 3 для видалення води і деяких вуглеводнів, що легко полімеризуються. Після цього сольвент-нафта надходить на полімеризацію.
Полімеризацію проводять в апараті з мішалкою та системою охолодження при зниженій температурі (від0 до15 °С ). Каталізатором служить концентрована сірчана кислота (щільність1840 кг/м 3 ), що застосовується в кількості0,2-1% (об.). Тривалість процесу залежить від температури, вмісту каталізатора та інтенсивності перемішування (приблизно від кількох хвилин до 1 години). Контроль полімеризації здійснюється за щільністю олії. Припинення збільшення густини є показником завершення полімеризації.
Після закінчення полімеризації важку кислу смолу (близько2% від спочатку взятої кількості сольвент-нафти) відокремлюють відстоюванням. Смола складається головним чином з кислого відстою та сульфосполук з незначною домішкою сольвент-нафти. Після видалення кислого відстою смолу нейтралізують водяним розчином каустичної соди і промивають водою в апараті з мішалкою або при перемішуванні стисненим повітрям. Для зменшення втрат смоли при промиванні внаслідок утворення емульсії у воду додають близько 3% хлориду натрію або інших електролітів. Після промивання сольвент-нафту відганяють під вакуумом. Кумароно-інденова смола виходить у вигляді залишку від перегонки. Відгін ведуть до тих пір, поки температура плавлення кубового залишку не досягне певного значення. Після цього смолу переливають у контейнери або охолоджують і дроблять на шматки навальцях або дробильних машинах.
Властивості та застосування кумароно-інденових полімерів
Залежно від глибини полімеризації, ступеня очищення вихідної сировини, вмісту кумарону та індену колір полімеру змінюється від лимонно-жовтого до темно-коричневого.Молекулярна маса навіть високоплавких смол невелика і коливається від1000 до3000.
Кумароно-інденові смоли мають різну температуру розм'якшення:
- каучуколодобні 50-65 ° С;
- середньої м'якості 65 - 85 ° С;
- каучукоподібні марки Н 85-100 ° С;
- середньої твердості 100-135 ° С;
- лакові 135-150 ° С.
Кумароно-інденові смоли застосовують у виробництві масляних і спиртових лаків, водонепроникних цементів і покриттів, поліпшених друкарських фарб, як пом'якшувачі для гумових сумішей, у виробництві лінолеуму, сургуча, клеючих і просочувальних складів для тканини та паперу.
При комбінуванні кумароно-інденових смол з феноло-альдегідними олігомерами або їх модифікації різними полімерами з них можна отримувати формувальні композиції та інші пластичні маси з хорошими властивостями.