Лако-красочные материалы — производство

Особенностью аппаратурного оформления процессов получения полиуретановых материалов является недопустимость примене­ния реакторов с внутренними змеевиками для охлаждения и нагрева реакционной массы. Это объясняется тем, что при аварии вода из внутреннего змеевика может попасть в реакци­онную массу, что вызовет экзотермическую реакцию, сопровож­дающуюся бурным вспениванием из-за выделения СОг.

Оформляя технологический процесс взаимодействия изоци­анатов с гидроксилсодержащими соединениями аппаратурно, следует учитывать возможность взаимодействия изоцианатных групп с водой, в частности с влагой воздуха. В связи с этим необходимо избегать создания многоаппаратных схем с пере­дачей реакционной массы из аппарата в аппарат.

Технология получения полиизоцианата-биурета. Полиизо- цианат-биурет на основе гексаметилендиизоцианата (ГМИ) получают при его взаимодействии с водой. Поскольку эти ре­агенты плохо смешиваются друг с другом, воду вводят в ре­акционную массу в смеси с растворителем. Процесс ведут при значительном избытке ГМИ, который после окончания реакции отгоняют. Содержание ГМИ в конечном продукте должно со­ставлять не более 1,5% ввиду его высокой токсичности.

Технологическая схема производства полиизоционата-биу — рета представлена на рис. 2.16.

Процесс получения полиизоцианата-биурета складывается из следующих стадий: синтеза биурета; фильтрации получен­ного продукта; отгонки избыточного ГМИ; приготовления рас­твора полиизоцианата-биурета; фасовки готового продукта.

Бнурет получают в реакторе 1, снабженном мешалкой и рубашкой для нагрева и охлаждения. Из мерника 2 загружают гексаметилендиизоцианат (ГМИ) и нагревают до 135—137 °С. Во избежание бурной реакции смесь ацетона с водой вводят из мерника 3 порциями. При этом необходимо следить за температурой реакционной массы, подавая охлаждающую воду в рубашку. По окончании процесса реакционную массу подают насосом 4 на патронный фильтр 5 для отделения нерастворимых продуктов реакции. Отфильтрованный продукт поступает в сборник 6, откуда дозирующим на­сосом 7 подается через обогреваемый теплообменник в роторный пленочный испаритель 9, где происходит отгонка избыточного гексаметилендиизоцианата при 110—160 °С и остаточном давлении 0,26—0,67 кПа.

Очищенный от ГМИ полиизоцианат-бнурет собирается в приемниках 10 и 11, откуда он поступает в смеситель 12 для растворения. Растворение ведут в смеси этилцеллозольва и ксилола при 45—50 °С при перемешивании. Готовый продукт сливают в тару и герметично укупоривают.

Отгоняемый из роторного пленочного испарителя ГМИ собирается в приемниках 14 и 15, а оттуда — в емкость, из которой по мере надобности расходуется для проведения следующих синтезов.

Технология получения преполимера К Т. Пре — полимер КТ получают при взаимодействии переэтерификата касторового масла с толуилендиизоцианатом.

Технологический процесс получения преполимера КТ вклю­чает следующие стадии: переэтерификацию касторового масла глицерином; промывку реакционной массы водой; сушку пере­этерификата; синтез преполимера; фасовку.

Процесс переэтерификации касторового масла в производ­стве преполимера КТ имеет некоторые особенности по сравне­нию с переэтерификацией растительных масел в производстве алкидов, что обусловлено необходимостью получения безводно­го переэтерификата. Кроме того, исключено применение ката­лизаторов переэтерификации (щелочи, оксиды свинца и др.), поскольку они могут инициировать протекание побочных реак­ций изоцианатов (полимеризация, образование биуретов, кар­бамида и др.).

Переэтерификацию ведут в токе инертного газа при 240 °С. По окончании алкоголиза для удаления из реакционной массы избыточного глицерина охлаждают массу до 30—40 °С и проводят троекратную промывку водой.

После каждой промывки массе дают отстояться и сливают нижний водио — глицерииовый слой.

Осушка переэтерификата производится в том же реакторе азеотропним методом в присутствии толуола. Затем из реакционной массы напрямую отгоняют водио-толуольиый дистиллят, собирая его в отдельной емкости. После этого к реакционной массе добавляют сухой толуол, который сразу же отгоняют. При таком режиме остатки влаги из переэтерификата удаляются в виде азеотропной смеси с толуолом. Таким образом удается достичь того, что остаточное содержание влаги в переэтерификате не превышает 0,15%.

Процесс получения преполимера KT проводят в другом реакторе в токе сухого ииертиого газа, предварительно нагретого до 30—40 °С.

В реактор загружают толуилендиизоцианат, нагревают до 30—40 °С и растворяют в толуоле. После этого температуру повышают до 50 °С и прн этой температуре постепенно добавляют из весового мерника переэтерифи — кат. Температура в аппарате ие должна превышать 55 °С. Поскольку реак­ция сильно экзотермичиа, в рубашку аппарата необходимо подавать холод­ную воду. По достижении заданных показателей процесс прекращают. Гото­вый продукт сливают в тару и герметично укупоривают.