Разработка и расчет технологического процесса по производству термочувствительных привитых полимерных покрытий на поверхности алюминия

АННОТАЦИЯ

В данной работе проводится анализ основ получения термочувствительных покрытий на поверхности алюминия.

В работе представлены теоретические основы синтеза и закрепления адаптивных полимеров на поверхности твердых субстратов. Проведен анализ реакции сополимеризации методом ATRPизопропилакриламида с глицидилметакрилатом. Тепловой эффект реакции 92000 Дж.Разработана и рассчитана технологическая схема получения термочувствительного покрытия на основе полиизопропилакриламида на поверхности алюминия. Производительность в год – 60 тонн полимера и около 140000 м2 модифицируемой поверхности алюминия.

Работа содержит 60 страниц, 15 рисунков, 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………5

Задание на проектирование процесса модификации

алюминия сополимером N-изопропилакриламида

и глицидилметакрилата……………………………………………………6

1 Общие сведения о технологии модификации

алюминия

поли(N-изопропилакриламид-со-глицидилметакрилат)ом……………...8

2 Перспективы производства и потребления

модифицированных алюминиевых покрытий……………………………9

3 Функциональные полимеры и методы их

закрепления на поверхности твердых субстратов

 (обзор литературных источников)………………………………………10

   3.1 Функциональные полимерные материалы………………………...10

   3.2 Полимеры с адаптивными свойствами…………………………….13

   3.3 Подходы к модификации поверхности

привитыми полимерами………………………………………………...18

4 Научные основы предлагаемого способа производства……………...26

   4.1 Физико-химические основы технологического

процесса модификации алюминия

поли(N-изопропилакриламид-со-глицидилметакрилат)ом…………..26

      4.1.1 Зарождение свободных радикалов…………………………….27

      4.1.2 Инициирование и рост полимерной цепи……………………..28

      4.1.3 Обратимый перенос атома галогена

между каталитическим комплексом

и растущей макромолекулой…………………………………………28

      4.1.4 Закрепление сополимера

n-изопропилакриламида с глицидилметакрилатом

на поверхности алюминия……………………………………………30

   4.2 Операторная схема производства

модифицированного алюминия

(Обоснование режимов технологического производства)…………...31

   4.3 Обоснование выбора конструкции аппарата……………………...33

5 Технологическая часть………………………………………………….34

   5.1 Описание технологической схемы………………………………...34

   5.2 Характеристика сырья, материалов, продукции………………….38

   5.3 Нормы технологического режима…………………………………40

   5.4 Технологические расчеты…………………………………………..41

ВЫВОДЫ………………………………………………………………….57

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………………..58

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время активно развивается область химии, связанная с модификацией поверхностей полимерами. Совокупность характеристик субстрата и модификатора позволяет получать принципиально новые по своим свойствам материалы. Особое внимание уделяется вопросам регулирования поверхностных свойств материалов привитыми полимерными покрытиями адаптивной природы, позволяющими контролировать параметры смачивания. Полимеры, реагирующие на изменения температуры, широко исследуемый класс, при этом следует отметить поли-N-изопропилакриламид, нашедший широкое применение в области медицины и техники благодаря нижней критической температуре растворения в воде (НКТР) близкой к физиологической 32°C.