Műanyagok előállításának kémiai és műveleti alapjai

Tartalom

Ajánlás 5
Előszó 7
1. Bevezetés 13
1.1. Nagy tömegben gyártott („közszükségleti") műanyagok 14
1.2. Műszaki műanyagok 14
1.2.1. Szintetikus (kémiai) úton előállított műszaki műanyagok 15
1.2.2. Polimer keverékek 15
1.2.3. Erősített műanyagok 16
2. Műanyagok előállításának kémiai és műveleti alapjai 17
2.1. A polimerizációs, polikondenzációs és poliaddiciós alapanyag gyártási rendszerek komponensei 17
2.1.1. Monomerek 18
2.1.2. Iniciátorok 19
2.1.3. Katalizátorok különböző polimerképződési reakciókban 21
2.1.4. Oldószerek 22
2.1.5. Diszpergálószerek 22
2.1.6. Emulgeátorok 23
2.1.7. Molekulatömegszabályozás módjai 26
2.1.8. A polimerizációs sebesség csökkentése és a reakció leállítása 26
2.1.9. Kémhatás szerepe a polimerképződési reakcióban 27
2.1.10. Polimerek térhálósítási lehetőségei 28
2.2. A polimerizáció/polikondenzáció/poliaddició műveleti tárgyalása 29
2.2.1. Reaktor kiválasztási szempontok 29
2.2.1.1. Átlagos tartózkodási idő 31
2.2.1.2. Tartózkodási idő eloszlás 31
2.2.1.3. Áramlás és keveredés 33
2.2.1.4. Hőmérsékletvezetés és-eloszlás 35
2.2.1.5. Fajlagos hőátadási felület 35
2.2.1.6. Nyomásviszonyok 36
2.2.1.7. Melléktermékek elvétele 37
2.2.1.8. Keverőteljesítmény és viszkozitás 37
2.2.1.9. Reaktor öntisztítása és tisztíthatósága 38
2.2.2. Polimer alapanyaggyártó reaktor típusok 39
2.2.3. Polimerek kinyerése a reaktorból 40
2.3. Feldolgozási alapanyaggyártás 41
2.3.1. Adalékanyagok 41
2.3.1.1. Lágyítók 41
2.3.1.2. Stabilizátorok 42
2.3.1.3. Csúsztatok 42
2.3.1.4. Vázanyagok 43
2.3.1.5. Töltőanyagok 50
2.3.1.6. Színezőanyagok 53
2.3.1.7. Tapadást elősegítő anyagok 55
2.3.1.8. Lángállóságot biztosító adalékok 56
2.3.2. Ömledék keverő berendezések 56
2.3.2.1. Hengerszék 57
2.3.2.2. Nyitott nyíróhengeres extruder 59
2.3.2.3. Bolygóhengeres extruder 64
2.3.2.4. Ko-kneter 67
2.3.2.5. Kétcsigás keverő extruder 70
2.3.2.6. Sorbakapcsolt keverőkamrás extruder 75
2.3.2.7. Belső keverő 77
2.3.2.8. Statikus keverő 79
2.3.3. Száraz keverékek gyártása 80
2.3.4. Granulálás 86
2 3.4.1. Melegen granuláló berendezések 87
2.3.4.2. Hidegen granuláló berendezések 00
3. Ipari példák polimer alapanyagok gyártására 90
3.1. Polimer szál alapanyagok és szálak gyártása 90
3.1.1. Telített poliészterek gyártása 91
3.1.2. Poliamidok gyártása 95
3.1.3. Aromás poliamid szálak gyártása 101
3.1.4. Polietilén szálak gyártása 104
3.1.5. Polipropilén gyártása 105
3.1.6. Poli(akril-nitril) gyártása 114
3.2. Elasztomer alapanyagok gyártása 117
3.2.1. Ütésálló polisztirol gyártása 118
3.2.2. Szintetikus kaucsukgyártás 120
3.2.3. Keverékek előállítása hengerszékkel és belső keverővel 122
3.3. Fólia és lemez alapanyagok gyártása 122
3.3.1. Nagynyomású polietilén gyártása 123
3.3.2. Poli(metil-metakrilát) gyártása 130
3.3.3. Polikarbonátok gyártása 131'
3.3.4. Poli(vinil-klorid) gyártása heterogén tömbpolimerizációval 135
3.4. Műanyag csövek és üreges testek alapanyagainak gyártása 136
3.4.1. Kisnyomású polietilén gyártása 137
3.4.2. Középnyomású polietilén gyártása 139
3.4.3. Poli(vinil-klorid) gyártása szuszpenziós polimerizációval 140
3.4.4. PVC keverékek alkotói, kemény keverékek gyártása fluid keverővel 145
3.5. Műanyag habok alapanyagainak gyártása 147
3.5.1. Poli(vinil-klorid) gyártása emulziós polimerizációval 147
3.5.2. Habosítható polisztirol gyártása 149
3.5.3. Poliuretánok gyártása 150
3.5.4. Térhálós polietilén habok gyártása 154
3.6. Hagyományos polimer kompozitok alapanyagainak gyártása 156
3.6.1. Telítetlen poliészterek gyártása 156
3.6.2. Epoxigyanták gyártása 161
3.6.3. Súrlódó anyagok előállítása fenol-formaldehid novolak alapon 167
3.6.4. Rétegelt anyagok előállítása fenol-formaldehid rezol alapon 170
3.6.5. Aminoplasztok gyártása, textil- és papírvagdalék impregnálása Z-karú
keverőben 173
3.7. Modern polimer kompozitok alapanyagainak gyártása 177
3.7.1. Polietilén félvezető kompozitok előállítása 178
3.7.2. Szilánnal térhálósítható polietilén kompozitok előállítása 179
3.7.3. Üvegszállal erősített polipropilén kompozitok előállítása 180
3.7.4. Vágott üveg-, szén- vagy grafitszállal erősített PA-6 kompozitok előállítása 181
3.7.5. Nem vágott üveg-, szén- vagy grafitszállal erősített PA-6 kompozitok
előállítása 182
3.7.6. Talkummal töltött polipropilén és folyadékkristályos polimer kompozitok előállítása 183
3.8. Hőrelágyuló műanyag ötvözet alapanyagok gyártása 185
3.8.1. Polimerek összeférhetősége és a polimerelegy termodinamikai stabilitása 187
3.8.2. Műanyag ötvözetek gyártását befolyásoló technológiai tényezők 194
3.8.3. Elasztomer tartalmú, többkomponensű polietilén ötvözet előállítása 197
3.8.4. Poli(fenilén-oxid) és polisztirol alapú ötvözet előállítása 200
4. Környezetvédelem, újrahasznosítás 204
4.1. Káros anyag kibocsátás csökkentése és megszüntetése 205
4.2. Műanyag hulladékok gyűjtése és lerakása tárolókban 207
4.3. Műanyag hulladékok elégetése energianyerés céljából 208
4.4. Műanyag hulladékok kémiai újrahasznosítása 210
4.5. Műanyag hulladékok anyagában történő újrahasznosítása (recycling) 210
4.5.1. Vegyes műanyag hulladékok újrafeldolgozása 212
4.5.2. Fajtatiszta műanyag hulladékok újrafeldolgozása 212
5. Irodalomjegyzék 215

Témakörök