Технология получения новых олигомерных антиоксидантов и ингибиторов коррозии на основе местного сырья

Аннотация

Актуальность и востребованность темы диссертации. В настоящее время в странах мира с развитой химической и нефте-химической промышленностью ущерб, наносимый в результате коррозии металлов составляет 20 процентов от годового производства металлов. При крупном планировании расширения их производства и модернизации производственных организаций, возникает проблема увеличения срока службы полимерных и металлических изделий1. После приобретения независимости нашей Республики по направлению развития производства различной новой продукции химической промышленности были осуществлены широко охватываемые мероприятия по защите металлических труб от коррозии в сельском хозяйстве, в бытовой и производственной сферах, а именно, производства качественных ингибиторов, которые служат в определенной степени увеличению срока службы полимерных и металлических изделий. В настоящее время в мире основным сырьем для производства ингибиторов являются пиридиновые основания, низкомолекулярные и высокомолекулярные амины и оксиамины, жирные синтетические кислоты, высокомолекулярные спирты, хинолиновые основания, имидазолины, производные тиомочевины, уротропина, фосфорсодержащие соединения, а также побочные продукты производства синтетических каучуков, коксохимического и нефтехимического производства. В нашей стране ведутся систематические научные исследования по созданию новых типов ингибиторов. В связи с возрастающей потребностью в применяемых ингибиторах, целесообразность создания производства, применительно к новым сырьевым ресурсам, базирующегося на передовой технологии, приобретает исключительно важное значение. В ходе решения данной задачи возникла необходимость в синтезе олигомерных ингибиторов, обладающих совокупностью ценных и полезных свойств, разработке нанотехнологии получения олигомерных ингибиторов с применением новых сырьевых ресурсов, в качестве сырьевой базы. Данное диссертационное исследование в определенной степени служит выполнению задач, предусмотренных в постановлении Президента Республики Узбекистан № 1442 от 15 декабря 2010 года «О приоритетах развития промышленности Республики Узбекистан» и № 1072 от 12 марта 2009 года «О программе мер по реализации важнейших проектов по модернизации, техническому и технологическому перевооружению производства», а также в других нормативно-правовых документах, принятых в данной сфере. Целью исследования является разработка технологии получения азот, фосфор и серосодержащих полифункциональных олигомерных антиоксидантов для полимерных материалов и ингибиторов коррозии для защиты металлов. Научная новизна исследования заключается в следующем: определено строение, физико-химические свойства синтезированных органических химических добавок на основе олигомерных производных гос-сипола, полиметиленди(тио)амидофосфатов, олигомеров на основе эпихлоргидрина с ди(тио)амидофосфатами и олигомеров диметилтерефталата с полиэтиленполиамином; определено влияние полученных ингибирующих добавок на основе N-, S- и P-содержащих олигомеров на физико-химические и механические свойства полимерных материалов и металлических изделий; обосновано в определении изменения химических связей синтезированных олигомерных антиоксидантов на основе госсипола с антиоксидантами класса пространственно-затрудненных фенолов и установлены качественные и количественные различия в механизме их действия; определены ингибирующие свойства разработанных олигомерных ингибиторов коррозии для защиты металлов от соляной, сероводородной и кислотной коррозии; разработана технология получения новых олигомерных антиоксидантов и ингибиторов коррозии и прогнозирования ингибирующих свойств антиоксидантов для полимеров и ингибиторов коррозии при ингибировании коррозии металлов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Предложены методы получения антиоксидантов на основе госсипола с эпихлоргидрином и аллильными соединениями при различных условиях и соотношениях реагентов. 2. Предложены олигомерные антиоксиданты и ингибиторы коррозии в качестве полифункционльных N-, S-, Р- содержащих соединений, на основе которых получены новые ингибиторы: олигомерные производные госсипола, полиметиленди(тио)амидофосфаты, олигомеры на основе эпихлоргидрина с ди(тио)амидофосфатами и олигомеры диметилтерефталата с полиэтиленполиамином. 3. С использованием ИК спектроскопии, масс-хроматоргафии, дифференциально-термического анализа и т.д. изучена структура и ингибирующая активность синтезированных олигомеров в реакциях деструкции ПЭ. Выявлено, что синтезированные олигомеры на основе госсипола предотвращают термоокислительное старение полимеров и практически превосходят по эффективности используемый в промышленности антиоксидант «Ирганокс-1010». 4. Исследована кинетика поглощения кислорода исходным и стабилизированным ПЭНП при различных давлениях молекулярного кислорода. Установлено, что наряду с реакциями ингибирования процесса окисления полимера, олигомерный антиоксидант приводит к торможению процесса деструкции полимерной композиции. 5. Предложенные олигомерные антиоксиданты на основе госсипола проявляют антиоксидантную активность в резиновых смесях, на основе СКИ-3 и СКМС-30 АРКМ-15, и по эффективности стабилизирующего действия сравнимы с действием антиоксиданта Ирганоск-1010. 6. Показано, что введение смесей олигомерных стабилизаторов приводит к значительному увеличению термостабильности каучука СКИ-3 и СКМС-30 АРКМ-15, причем наблюдаемый эффект синергизма в 2,4-3 раза превосходит сумму эффектов индивидуальных стабилизаторов. 7. На основе проведенных исследований по сравнительной оценке ингибирующей способности исследуемых олигомерных ингибиторов коррозии установлено, что наилучшими защитными свойствами обладают олигомерные ингибиторы коррозии, показавшие степень защиты от коррозии 98-99%, в солевой среде - олигомерный ингибитор коррозии ИК-4 и ИК-5, а в кислой среде - ингибитор коррозии на основе ИК-3. 8. Предложены технлогии получения олигомерных антиоксидантов и ингибиторов коррозии.