Tiểu luận: Tìm hiểu công nghệ sản xuất cao su Isopren

Các vật liệu từ polymer đóng vai trò vô cùng quan trọng và không thể thiếu trong mọi lĩnh vực từ đời sống cho tới các ứng dụng trong công nghiệp. Theo ước tính hiện nay gần 80% vật liệu mà con người sử dụng trên thế giới là polymer. Hợp chất tự nhiên được sử dụng đầu tiên và quan trọng bậc nhất hiện nay là cao su thiên nhiên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận: Tìm hiểu công nghệ sản xuất cao su Isopren TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT BỘ MÔN LỌC HÓA DẦU –KHOA DẦU KHÍ   TIỂU LUẬN MÔN CÔNG NGHỆ HÓA DẦU VÀ CHẾ BIẾN POLYME NHÓM 3: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CAO SU ISOPREN Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Linh DANH SÁCH THÀNH VIÊN TRONG NHÓM : 1. Bùi Quang Hiếu 2. Nguyễn Văn Hiếu 3. Phạm Văn Hiếu 4. Phan Văn Hiếu 5. Nguyễn Văn Hồi 6. Nguyễn Thị Bích Hồng Hà Nội Ngày 30-10-2011 1 Lời Mở Đầu Những bước phát triển của khoa học ngày nay đem đến cho đời sống conngười vô số những tiện nghi về cả vật chất lẫn tinh thần. Những thành quả nàynối tiếp những thành quả kia, những sản phẩm của ngày hôm qua chứa trong nómột hứa hẹn về một ngày mai sẽ có một sản phẩm ưu việt hơn… Lĩnh vựcnghiên cứu các ứng dụng và phương pháp sản xuất các vật liệu polymer đã trảiqua những chặng đường phát triển mạnh mẽ, và có những bước tiến dài. Cácvật liệu từ polymer đóng vai trò vô cùng quan trọng và không thể thiếu trongmọi lĩnh vực từ đời sống cho tới các ứng dụng trong công nghiệp. Theo ướctính hiện nay gần 80% vật liệu mà con người sử dụng trên thế giới là polymer. Hợp chất tự nhiên được sử dụng đầu tiên và quan trọng bậc nhất hiện nay làcao su thiên nhiên. Từ những năm 1890, khi các phương tiện giao thông đườngbộ được sử dụng rộng rãi, nhu cầu sử dụng cao su làm săm lốp cho các phươngtiện giao thông tăng lên nhanh chóng. Đến những năm 1925 khi mà giá cao sutự nhiên tăng quá cao, nguồn cung cấp thiếu hụt, đặc biệt là trong thời gianchiến tranh dẫn đến nhu cầu phải tổng hợp ra cao su tổng hợp để thay thế caosu thiên nhiên, rất nhiều công ty đã bắt đầu tìm kiếm các phương pháp sản xuấtcao su nhân tạo nhằm thay thế nguồn từ thiên nhiên. Cho đến đầu những năm1960, sản lượng cao su tổng hợp đã vượt qua cao su tự nhiên. Nhận thấy tầm quan trọng của quá trình tổng hợp cao su nhân tạo nhằm đápứng nhu cầu sử dụng ngày càng gia tăng, Nhóm 4 – Lớp Lọc Hóa dầu K52 đãthực hiện tìm hiểu về Công nghệ sản xuất cao su Isopren. Các phương pháphiện đại tổng hợp cao su isopren dựa trên cở sở tổng hợp hóa dầu nhằm thuđược sản phẩm có cấu trúc và những đặc tính tương tự như cao su thiên nhiên.Do vấn đề về tính bảo mật của quá trình công nghệ và hạn chế thời gian tìmhiểu nên bài tiểu luận còn nhiều thiếu sót. Mong Cô và các bạn có những đónggóp thêm . 2 Phần I : Tổng quan về Polyisopren1. Cấu tạoPolyisopren là sản phẩm của quá trình trùng hợp Monome IsoprenDo vậy các công thức cấu tạo có thể có trong cao su isopren khi trùng hợpIsopren:Trong đó cấu hình cis-1,4 chiếm tới 94%, hoặc thậm chí cao hơn 32. Tính chất hóa lýỞ nhiệt độ thấp, polyisopren có cấu trúc tinh thể. Kết tinh với vận tốc nhanhnhất ở -25°C. Tinh thể nóng chảy ở 40°C.- Khối lượng riêng: 913 g/cm³- Nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg): -70°C- Hệ số dãn nở thể tích: 656.10-4 dm³/°C- Nhiệt dẫn riêng: 0,14 w/m°K- Nhiệt dung riêng: 1,88 kJ/kg°K- Nửa chu kỳ kết tinh ở -25°C: 2÷4 giờ- Không thấm không khí và nước- Tan tốt trong các dung môi hữu cơ mạch thẳng, mạch vòng và CCl4. Tuy nhiên, không tan trong rượu và xetôn.- Khả năng chịu được biến dạng rất lớn ngay cả ở nhiệt độ cao và sau đó trở về trạng thái ban đầu của nó một cách dễ dàng, tính đàn hồi rất tốt, tính dẻo nhờ sự lưu hóa cao su ispren tốt (có cấu trúc điều hòa lập thể) gần giống với cao su thiên nhiên.- Sự lưu hóa : do trong phân tử polyisopren không no, vẫn còn các nối đôi do vậy có khả năng phản ứng với một số chất như lưu huỳnh, peroxit… đây là quá trình lưu hóa cao su, qua đó cao su chuyển từ trạng thái mạch thẳng sang mạch không gian ba chiều, nhờ sự lưu hóa mà cao su giữ được tính đàn hồi 4 trong khoảng nhiệt độ rộng hơn, ít bị mài mòn dưới sự tác dụng của ma sát hơn, ít bị hòa tan trong dung môi hữu cơ hơn.3. Lịch sử phát triển Tổng hợp thành công Polyisoprene có cấu trúc lập thể thích hợp (IR) là mụctiêu tìm kiếm của các nhà hóa học polymer cho gần một thế kỷ. Các nhà nghiêncứu nhận ra rằng cao su Isopren tổng hợp có cấu trúc hóa học và những đặctính quý báu của cao su thiên nhiên. Ban đầu, việc tổng hợp ra polyisopren không thành công trong việc tìm kiếmnhững đặc tính quý và mong muốn của cao su thiên nhiên do khác biệt trongcấu trúc, và tính chất vật lý của polyisoprene tổng hợp với cao su thiên nhiên. Vào giữa những năm 1950, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra quá trìnhtrùng hợp monome isopren có mặt chất xúc tác cho phép thu nhận sản phẩm cócấu trúc lập thể cis-1,4 gần như tinh khiết và bắt đầu phát triển công nghệ sảnxuất cao su t ...