Введение
1 Литературный обзор
1.1 Классические исследования в области катионной сополимеризации 12
1.2 Теоретические основы получения бутилкаучука
1.2.1 Общие представления о катионной полимеризации, катализаторы 15
1.2.2 Механизм полимеризации и сополимеризации изобутилена 22
1.2.3 Факторы, влияющие на процесс катионной полимеризации изобутилена 30
1.2.4 Влияние примесей на процесс получения бутилкаучука 32
1.2.5 Закономерности катионной полимеризации
1.2.5.1 Особенности катионной сополимеризации 35
1.2.5.2 Особенности полимеризации изобутилена 37
1.2.5.3 Особенности полимеризации изопрена 43
1.2.6 Проблемы катионной полимеризации и их решения 45
1.3 Промышленные технологии получения бутилкаучука 50
1.4 Свойства бутилкаучука 54
2 Характеристики сырья, методики проведения экспериментов, анализов и обработки данных
2.1 Характеристика материалов, реактивов и готового продукта 58
2.2 Лабораторная методика синтеза бутилкаучука 62
2.2.1 Подготовка исходных продуктов для проведения полимеризации 64
2.2.2 Синтез бутилкаучука 67
2.3 Методы анализа полученного сополимера
2.3.1 Определение устойчивости суспензии 68
2.3.2 Определение молекулярной массы бутилкаучука вискозиметрическим методом 68
2.3.3 Определение непредельности бутилкаучука йодортутноацетатным методом 69
2.3.4 Методика определения молекулярно-массового распределения (ММР) методом гель-проникающей хроматографии 70
2.3.5 Методика определения вязкости по Муни 71
2.3.6 Определения эксплуатационных свойств полученного полимера 71
2.4 Синтез алкилхлоридов
2.4.1 Синтез димеров изобутилена 72
2.4.2 Синтез тримеров пропилена 72
2.4.3 Гидрохлорирование димеров изобутилена и тримеров пропилена 72
2.4.4 Определение массовой концентрации хлора в тримерах пропилена и димерах изобутилена 73
2.5 Определение адсорбционных характеристик на границе раздела раствор хлорметил/алкилхлорид - полимер 73
2.6 Определение температуры стеклования в образцах бутилкаучука, синтезированных при различных температурах 74
2.7 Оценка влияния заместителей в образовавшихся карбкатионах методом спектроскопии ЯМР 75
2.7.1 Подготовка карбкатионов 75
2.7.2 Определение химического сдвига с помощью ЯМР С в карбкатионах с целью оценки влияния заместителей в алкилхлоридах 76
2.8 Определение констант сополимеризации изобутилена с изопреном в синтезе бутилкаучука с использованием алкилхлоридов 77
3 Исследование различных стабилизирующих систем для каталитической системы на основе хлористого алюминия 80
3.1 Вода - классический промотирующий агент каталитического комплекса на основе хлористого алюминия
3.2 Снижение начальной скорости полимеризации путем модифицирования каталитической системы на основе хлористого алюминия изопреном 84
88
4 Стабилизация каталитической системы на основе хлорида алюминия алкилхлоридами 92
4.1 Исследование кинетики сополимеризации изобутилена с изопреном в присутствии галоидалкилов методом начальных скоростей
4.2 Исследование влияния природы алкилхлорида на реакционную способность и стабильность карбкатиона методом ЯМР-спектроскопии
4.3 Константы сополимеризации изобутилена с изопреном в присутствии алкилхлоридов 100
4.4 Влияние природы алкилхлоридов в составе каталитической системы на молекулярную массу бутилкаучука ЮЗ
4.5 Изучение поверхностно-активных свойств алкилхлоридов 105
4.6 Влияние природы галоидалкилов на физико-механические свойства бутилкаучука 109
4.7 Влияние алкилхлоридов на процесс получения бутилкаучука при повышенной концентрации изобутилена в шихте 111
4.8 Опытно-промышленные испытания синтеза БК с использованием каталитического комплекса на основе хлорида алюминия, модифицированного изопреном или алкилхлоридами 113
4.9 Блок-схема синтеза бутилкаучука с использованием стабилизирующего каталитического комплекса 123
Выводы 126
Список использованной литературы 128
