Мониторинг на въздуха в заводи за преработка на пластмаси (полиолефини, полистирол и фенол)
Шприцоване
2.1. Качествен състав на летливи вещества, изпускани във въздуха по време на преработката на полистирол
При обработката на полистирени в присъствието на въздух и при повишени температури протичат процеси на термично и термоокислително разграждане на полимерите. Разрушаването се дължи на реакциите на откъсване, заместване, дисоциация. Елементарните реакции могат да протичат последователно и паралелно. В зависимост от условията, някои реакции могат да преобладават и ще определят механизма на процеса като цяло. При обработка на полистирени (с общо предназначение, устойчиви на удар и пенообразуване) в температурния диапазон 180-350 ° C, вещества като стирол, ароматни въглеводороди (бензен, етилбензен, толуен, изопропилбензен, пропилбензен, метилстирен), дибутил фталат, формалдехид, въглерод отделя се монооксид; при обработка на експандиран полистирол, допълнително - бензалдехид и изопентан.
От изброените вещества продуктите на разграждането включват бензалдехид, формалдехид, въглероден окис. Останалите са примеси от търговски стирен или участват в синтеза на полистирени (стирен, дибутилфталат).
Сред големия брой вещества, отделяни по време на преработката на полистирени в продукти, основните са стирен (MPC = 5 mg/m), бензен (MPC = 5 mg/m), формалдехид (MPC = 0,5 mg/m), бензалдехид (MPC = 5 mg/m), дибутил фталат (MPC = 0,5 mg/m), въглероден оксид (MPC = 20 mg/m), изопентан (MPC = 300 mg/m), толуен, етилбензен, изопропилбензен (50 mg/м).
3. ФЕНОПЛАСТИ. ПРОИЗВОДСТВО И ОБРАБОТКА
Понастоящем фурфуролът се използва все повече при синтеза на смоли. Анилинът се използва и за съкондензация с фенол и формалдехид.
Реакциите на кондензация на феноли с алдехиди, водещи до образуването на термопластични и термореактивни смоли, са много сложни и обикновено протичат в присъствието на кисели или алкални катализатори. В зависимост от химическата структура на суровината, моларното съотношение на фенол и алдехид, киселинността на реакционната среда се образуват два вида смоли: новолак (термопластични) и резол (термореактивни) смоли.
Новолак смоли обикновено се получават чрез кондензация на формалдехид с излишък на фенол при моларно съотношение на компонентите 5: 6, резолирани смоли - чрез кондензация на фенол с излишък на формалдехид. Моларното съотношение на компонентите е 6: 7.
Синтезът на новолакови смоли се извършва в присъствието на предимно кисели и разделителни - в присъствието на алкални катализатори.
Като киселинни катализатори се използват солна, оксалова, млечна, оцетна, сулфанилова киселина и толуолсулфонова киселина. Заедно с изброените съединения се използват смеси от борна и сярна киселини и някои кисели метални хлориди, например цинк или магнезиев хлорид. Едно от изискванията към катализаторите е способността да се отстраняват остатъците от катализатора от крайния продукт. Такива катализатори например включват трихлороцетна киселина, която при нагряване до 100-200 ° С под налягане се разлага на хлороформ и въглероден диоксид.
Като алкални катализатори се използват оксиди или хидроксиди на алкални и алкалоземни метали, амоняк и някои амини.
Трябва да се отбележи, че реакцията на фенолите с формалдехид не протича количествено и след прекратяване на поликондензацията в реакционната смес остават несвързани изходни материали. Освен това, когато се постигне равновесие в случай на образуване на резолни смоли, остава повече свободен фенол, отколкото свободен формалдехид, а при получаване на новолакови смоли, напротив, по-малко свободен фенол.
Един от етапите при приготвянето на смолите е етапът на втвърдяване, т.е. довеждайки процеса на кондензация до етапа, на който се постигат необходимите свойства на крайния продукт.
Втвърдяването на разделителните смоли се извършва чрез нагряване до 150-180 ° C. В този случай се образуват мостове от метилен и диметилен етер. При температура от 200 ° C и повече се появяват различни трансформационни вериги, които не влияят на растежа, сред които редокс процесите са от голямо значение. В същото време се наблюдава появата на групи, характерни за тези процеси, като етилен (), винилен (), метил и др. При температури над 300 ° C започва разрушаването на смолата.