Введение к работе
Актуальность работы. Фазовые рзвновесия играют существенную роль при проектировании технологических схем синтеза я очнсткя полимеров. Знапис фазовых равновесий в кошгрепшх системах способствует получению полимеров высокого качества с заданными физико-химическимп характеристиками и эффективному удалению растворителей и непрореагнровавших мономеров. В связи с этим становится актуальной задача получения и накопления данных о равновесии жидкость-пар в системах мономер-растворнтель-полимер в широком интервале температур, давлений я составов, включая возможно малые концентрации летучих компонентов, а также рззвития я применения молекулярно-статнстичсскнх методов исследования для описания этих равповеснй и предсказания их в тех случаях, когда эксперимент затрудпеп, либо невозможен. Настоящая работа посвящена изучению парожидкостпе э равновесия в системах с термопластнчпымя полимерами на основе стирола, представляющих собой один из наиболее важных конструкционных материалов: ударопрочного полистирола. АБС (акраповзггрил-бутадаеи-стирольнык) пластиков. Широкое распространение стпрольнмх пластиков является результатом уникального сочетания целого комплекса пенных свойств с легкостью переработки их на стандартном оборудовании обычными методами.
Работа выполнялась в соответствии с межвузовской программой Теоретические основы химической технологии н новые принципы управления химическими процессами". Часть работы проведена согласно программам хозяйственных договоров с ОНПО "Пласгпслимер".
ТТель работы заключалась в экспериментальном н теоретическом исследования равновесия жндкость-пар в система*, содержащих продукты синтеза сгарольных и АБС пластиков. В задачу входило получение экспериментальных данных для 14 бинарных, трех- а четырех-компоиентных систем в широком интервале концентраций при температурах от 353 до 413 К. Существенную часть работы составляли обзор и , анализ современных молекулярно-статнетических моделей растворов полимеров, а также выбор н модификация наиболее простых н точных методов описания и прогнозирования равновесия жщпсость-пар в системах мономер-растворнтсль-полкиер с цель» получения исходных данных для решения технологических задач. Важным аспектом работы являлось проведение расчетов и предсказания по выбранным моделям для
исследованных систем, а также сравнение результатов расчета с экспериментальными данными.
Научная новизна. В литературе фазовые равновесия изучались, в основном, в бинарных системах растворитель-полимер. В настоящей работе впервые проведено исследование многокомпонентных систем мономер-растворитсль-полимер, в которых протекает реакция полимеризации. Получены новые экспериментальные данные о равновесии жидкость-пар в системах, -одержащих продукты синтеза стирольных и АБС пластиков, в широком интервале температур и составов. Для описания фазовых равновесий в изученных системах использованы групповая модель UNIFAC-FV и энтропийное уравнение для активности нпзкомолекулярных компонентов. По энтропийному уравнению расчеты впервые проведены в групповом варианте. Оценены групповые энергетические параметры моделей.
Практігчес.ііая значимость. Сравнение экспериментальных и расчетных данных показало перспективность использования модели UNIFAC-FV и энтропийного уравнения для описания равновесия жидкость-пар в системах мономер-растворитель-полимер. Результаты эксперимента и расчетов использованы ОНПО "Пластполимер" при составлении документации для проэводства АБС-М непрерывным блочным методом на промплошадке Днепродзержігаского ПО "Азот" и для производства ударопрочного полистирола на промплошадке Шевченковского завода пластмасс в ПО "Салаватпефтеоргспнтеэ", что подтверждено актом об использовании результатов от 5 марта 1992 г.
Положення, выносимые на зашиту:
результаты экспериментального изучения равновесия жидкость-пар в 14 бинарных, трех- и четырехкомпонентных системах содержащих продукты синтеза стирольных и АБС пластиков;
результаты расчета равновесия жидкость-пар в изученных системах по модели UNIFAC-FV и ее модификациям;
результаты расчігта равновесия жидкость-пар в изученных системах по групповому энтропийному уравнению для активности низкомолекулярных компонентов.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на V Всесоюзной конференции по термодинамике органических соединений (Куйбышев 1987), международной конференции ChlSA (Прага 1990 и
1993). международном симпозиуме по калориметрии и химической термодинамике (Москва 1990 и других конференциях.
ПуП-ткачии. Осповвое содержание диссертации отражено в 15 научных работах, в том числе 4 статьях, тезисах 7 докладов и 4 отчетах по хоздоговорам.
Объем диссертации. Диссертаяия состоит из введения, трех глав, выводов, списка литературы. Она изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц, 44 рисунка, 70 наименований цитируемой литературы.
