Запоріжжя азбест у мішках А6К-30, 5-57 (азбокрошка), бутилкаучук, дитіодиморфолін ДТДМ, каучук, плити АЦЕІД

Запоріжжя азбест у мішках А6К-30, 5-57 (азбокрошка), бутилкаучук, дитіодиморфолін ДТДМ, каучук, плити АЦЕІД
 
Азбест - збірна назва низки тонковолокнистих мінералів з класу силікатів, що утворюють в природі агрегати, що складаються з найтонших гнучких волокон. Застосовується в різних областях, наприклад у будівництві, автомобільній промисловості і ракетобудуванні. В даний час азбест вважається серйозною загрозою для здоров'я та безпеки.

Є канцерогеном першої категорії класифікації МАІР.
Існує два основні види азбестів - хризотил-азбест та амфіболовий азбест.

     Хризотил-азбест (білий азбест) — мінерал групи серпентину, хімічна формула 3MgO2SiO22H2O — гідросилікат магнію, структурно відноситься до шаруватих силікатів. Через невідповідність тетраедричного та октаедричного шарів у структурі серпентину виникають напруги, які компенсуються за рахунок вигину Т-О пакетів, що зазвичай призводить до їх «гофрування», однак у разі хризотилу спрямованість вигину зберігається і такі шари закручуються в трубочки із зовнішнім діаметром близько 200 ангстрем (20 нм). Хризотил-азбест стійок до лужних середовищ, розкладається в кислотах з утворенням аморфного кремнезему. Елементарні кристали хризотилу - найтонші трубочки-фібрили діаметром соті частки мікрон. Практично хризотил поділяється на пучки волокон діаметром 10...100 мкм, міцність яких на розрив становить 600...800 МПа, що можна порівняти з кращими марками сталі. Цей вид азбесту поширений у Росії.
     Амфіболовий азбест – складний гідросилікат. Подібний за фізико-механічними властивостями з хризотил-азбестом, але має суттєві відмінності від нього в кристалічній структурі. Волокниста будова тремоліту пов'язана з його кристалічною структурою: структура стрічкова і є здвоєними ланцюжками кремнекисневих тетраедрів, в яких окремі ланцюжки слабо пов'язані катіонами магнію і кальцію. Слабкі структурні зв'язки легко рвуться, але самі амфіболові волокна відрізняються високою стійкістю в нейтральному та кислому середовищі. Амфіболові азбести мають найгірші експлуатаційні характеристики в порівнянні з хризотил-азбестом, тому застосовуються значно рідше і там, де потрібна стійкість до кислот. Амфіболи мають прямі голкоподібні волокна - через крихкість цих структур вони утворюють частинки, вдихання яких є канцерогенним фактором. Тому цей вид азбесту заборонено використовувати у країнах Євросоюзу, в яких раніше цей вид азбесту широко використовувався.
Також азбест розрізняють за спрямованістю волокон у мінералах: паралельно-волокнисті та сплутано-волокнисті. Залежно від домішок сполук заліза, кальцію, марганцю буває і різне забарвлення азбесту, так роговообманкові та авгітові азбести білі, сірі, бурі, червонувато-бурі, майже чорні; хризотилові - золотисто-жовті, сріблясто-білі, зелені, синюваті і синювато-чорні. Наприклад: уральський азбест чисто-зелений, алтайський - золотаво-і зеленувато-жовтий. За довжиною волокон алтайські та уральські змійникові азбести досягають 0,2 метра, азбест Річмонда (Америка) — до 1 метра.
Азбестові матеріали почали широко поширюватися у світі в 1930-і роки, а після Другої світової війни їхнє поширення зросло багаторазово. Якщо 1930-ті роки у світі щорічно видобувало 300 тис. т азбесту, то 1945 р. видобуток зріс до 750 тис. т, а ще через п'ять років досягла 1,3 млн т. З 1960-го по 1980 рік рівень видобутку ще разів подвоївся: з 2,2 млн. т до 4,7 млн. т.
У 1980 р. розпочалися перші виступи проти азбесту. До 1985 р. його видобуток знизився на 400 тис. тонн на рік, а до початку 2000-х років впав до 2 млн. тонн щорічно.
В даний час у світовій промисловості використовується хризотил-азбест.
Хризотил входить до складу більш ніж трьох тисяч виробів у різних галузях техніки.
Хризотил використовується у виробництві:

     покрівельних, стінових виробів (азбестоцементні плоскі та хвилясті листи, пінобетон);
     труб (хризотилцементні напірні та безнапірні труби різного діаметру);
     фасадних плит;
     азбестотехнічних та теплоізоляційних виробів (тканини, шнури, картон, фільтри, фрикційні вироби, гальмівні стрічки, пароніт та ін.);
     фіксаторів захисного шару бетону для влаштування тунелів, герметиків;
     гумотехнічних матеріалів, цегли;
     для приготування мастик, герметиків, футерувальних складів, органосилікатних покриттів, бурових та тампонажних розчинів, асфальтобетонних сумішей, приготування клейових сумішей та замазок, будівельних розчинів, ремонтно-відновлювальних складів.
Бутилкаучук (БК, інджей-бутил, полісар-бутил, сокабутил, есо-бутил) — сополімер ізобутилену з невеликою (1-5% мас.) кількістю ізопрену, який одержують катіонною кополімеризацією ізобутилену та ізопрену в присутності каталізаторів Фріделя
Вперше бутилкаучук був синтезований групою вчених компанії Exxon Research and Engeneering Co. під керівництвом В.Дж.Спарка та Р.М.Томаса У 1937 році.
Технологія виробництва бутилкаучуку
Бутилкаучук одержують у суспензії та в розчині.
При суспензійному процесі гетерофазну кополімеризацію ізобутилену та ізопрену ведуї у присутності трихлориду алюмінію в метилхлориді або етилхлориді при температурі від мінус 95 до мінус 100°С.
При розчинному процесі гомогенну кополімеризацію ізобутилену і ізопрену ведуть у присутності протонованого комплексу галогеналюмінійорганічних сполук у вуглеводневому розчиннику при ткмпературі від мінус 50 до мінус 60°С. Розчинну технологію отримання бутилкаучуку розроблено в СРСР і впроваджено у 1982 році.
Технологічні властивості бутилкаучуку
Ізобутиленова природа бутилкаучуку обумовлює його низькі газо- і вологопроникність. По газонепроникності він перевершує всі відомі каучуки за винятком тіокола, що пояснюється великою кількістю стеричних перешкод у вигляді метильних груп та малою рухливістю макромолекулярного ланцюга полімеру внаслідок малої кількості подвійних зв'язків.
Схильність до кристалізації
Бутилкаучук зберігає аморфну структуру в широкому діапазоні температур і кристалізується лише за великих ступенів розтягування (до 500%).
Виготовлення (фарбування) гумових сумішей на основі бутилкаучуку, їх каландрування, екструдування та формування ведеться на звичайному обладнанні. При цьому бажано виділяти для переробки бутилових гум окремі лінії чи одиниці обладнання.
Особливості переробки БК

     бутилкаучук не совулканізується у каучуках загального призначення через сильну різницю у вулканізаційній активності;
     технологічно бутилкаучук поєднується з етиленпропіленовими каучуками, галогенованими бутилкаучуками, хлоропреновими каучуками, поліізобутиленом, поліетиленом, поліпропіленом;
     пластицируется тільки при температурі +170-180°З резиносмесителе в присутності пептизаторів;
     має меншу спорідненість до технічного вуглецю порівняно з високоненасиченими каучуками;
     має гарну клейкість;
     має схильність до охолодження.

Вулканізуючі системи гум на основі БК
Вулканізація БК зазвичай здійснюється сіркою з використанням тіазольних, тіурамних та дитіокарбаматних прискорювачів або ультраприскорювачів.
Вулканізацію можна проводити діоксимами та динітрозосполуками в присутності окислювачів, таких як PbO2, а також поліметилолфенольними смолами в присутності хлоридів металів, наприклад SnCl2, або галогенсодержащих полімерів, таких як поліхлоропрен.
Підсилюючими наповнювачами бутилових гум є технічні вуглеці, а також мінеральні наповнювачі з регулярним розташуванням OH-груп у ґратах, такі як каолін, тальк, діоксид кремнію. Пластифікатори для бутилових гум - парафінові, нафтенові та ароматичні олії.
З підвищенням ступеня наповнення та зниженням кількості пластифікаторів підвищується газонепроникність вулканізатів.
Для покращення когезійних властивостей, підвищення швидкості вулканізації, покращення морозостійкості та світлостійкості застосовують добавки етиленпропіленових каучуків.
Застосування
Гуми на основі бутилкаучуків застосовуються:

     у шинній промисловості - автомобільні камери та гермошар безкамерних шин, варильні камери та діафрагми дорматоров-вулканізаторів;
     у медичній промисловості - пробки та інші вироби для закупорювання препаратів;
     у харчовій промисловості;
     в електротехнічній промисловості.

Бутилкаучук є компонентом твердого ракетного палива.
Дітіодиморфолін (DTDM) – це порошок білого кольору з жовтуватим або сіруватим відтінком. Використовується як сировина у виробництві шин та гумотехнічних виробів. Дітіодиморфолін є прискорювачем та вулканізуючим агентом.
Властивості
Дітіодиморфолін розчинний у бензолі, ацетоні, спирті. У воді не розчиняється. Введення DTDM у гумову суміш підвищує її стійкість до підвулканізації, уповільнює процеси старіння. Порошок не змінює відтінок білих гум, не вицвітає з часом. Прискорювач особливо ефективний у сумішах на основі синтетичних стереорегулярних каучуків СКІ-3 та СКД у поєднанні з сульфенамідами. Спільно з ТМЛМ у бутилкаучуках та бутадієн-нітрильних каучуках дозволяє отримувати вулканізати з низькими значеннями залишкової деформації стиснення.
Застосування
Введення дитіодиморфоліну в гумову суміш потребує зменшення кількості сірки. У рецептурах на основі натурального каучуку з додаванням активних пічних саж вміст прискорювача становить близько 1,0-2,0 вага. ч. У сумішах з N-циклогексил-2-безтіазолсульфенамідом - від 0,25 до 1,0 вага. год.
Вимоги безпеки
Дітіодиморфолін малотоксичний. При вдиханні може спричинити подразнення слизових оболонок. Дозування прискорювача проводити в респіраторі, захисних окулярах, спецодязі. Пилоповітряна суміш DTDM вибухонебезпечна. Необхідно дотримуватись протипожежних вимог на ділянці виконання робіт.
Дітіодиморфолін (DTDM) є порошкоподібною речовиною білого кольору з температурою плавлення 174-176 0С і щільністю 1,36 г/см3. Добре розчинний у дихлоретані, чотирихлористому вуглеці, хлороформі, бензолі, ефірі. Небезпека у використанні: пальне.
N'-дітіодиморфолін (ДТДМ) может застосовуватися самостійно або разом із сіркою. Спільне введення 2% ДТДМ від маси каучуку дозволяє зменшити вміст сірки у гумовій суміші до 0,25-0,50% від маси каучуку. Отримані у своїй гуми характеризуються вищим опором старінню і меншою схильністю до передчасної вулканізації. ДТДМ не змінює кольору гуми і не вицвітає, що особливо важливо для гумових сумішей на основі бутилкаучуку, так як сірка погано розчиняється в бутилкаучуку, сильно вицвітає, погіршуючи якість виробів.
N'-дітіодиморфолін (ДТДМ) також застосовується в сумішах на основі каучуків СКД, СКІ-3, СКН. Особливо ефективний із сульфенамідами у сумішах з каучуків СКД та СКІ-3.
Дозування у сумішах на основі натурального каучуку з активними пічними сажами – 1,0 – 2,0 вага. ч., а при використанні N-циклогексил-2-бензтіазолсульфенамід - 0,25 - 1,0 вага. ч.В гумових сумішах, призначених для лиття, так само набув поширення в поєднанні з тиурамом і сульфенамідом.
На відміну від тиурама, процес вулканізації при введенні ДТДМ відбувається набагато повільніше.
Теплостійкість таку саму, як тіурам, ДТДМ не дає.
Додаткова відмінність від тиурама – більш екологічний.
Каучуки - натуральні або синтетичні еластомери, що характеризуються еластичністю, водонепроникністю та електроізоляційними властивостями; з яких шляхом вулканізації отримують гуми та ебоніти.
Промислове застосування
Найбільш масове застосування каучуків - це виробництво гум для автомобільних, авіаційних та велосипедних шин.
З каучуків виготовляються спеціальні гуми величезної різноманітності ущільнень для цілей тепло-, звуко-, повітро- та гідроізоляції роз'ємних елементів будівель, у санітарній та вентиляційній техніці, у гідравлічній, пневматичній та вакуумній техніці.
Пресуванням маси, що складається з каучуку, азбесту та порошкових наповнювачів, отримують пароніт – листовий матеріал для виготовлення прокладочних виробів з високою термостійкістю, що працюють у різних середовищах – вода та водяна пара з тиском до 5 МН/м2 (50 ат) та температурою до 450 ° З; нафта та нафтопродукти при температурах 200-400 ° С та тисках 7-4 мН/м2 відповідно; рідкий і газоподібний кисень, етиловий спирт і т. д. Високі ущільнюючі властивості пароніту обумовлені тим, що його межа плинності, що становить близько 320 МПа, досягається при стягуванні з'єднання болтами або шпильками, при цьому пароніт заповнює всі нерівності, раковини, тріщини ущільнюваних поверхонь та герметизує з'єднання. Пароніт не є корозійно-активним матеріалом і добре піддається механічній обробці, що дозволяє легко виготовляти прокладки будь-якої конфігурації, що не втрачають своїх експлуатаційних якостей у будь-яких кліматичних умовах — ні в районах з помірним кліматом, ні в тропічних та пустельних кліматичних умовах, ні в умовах. Півночі. Висока термостійкість пароніту дозволяє застосовувати його у двигунах внутрішнього згоряння.
Армуючи пароніт металевою сіткою для підвищення механічних властивостей, одержують фероніт.
Каучуки застосовують для електроізоляції, виробництва медичних приладів та засобів контрацепції.
У ракетній техніці синтетичні каучуки використовуються як полімерна основа при виготовленні твердого ракетного палива, в якому вони грають роль пального, а як окислювач використовується порошок селітри (калійної або аміачної) або перхлорату амонію.