تهیه گوگرد پلیمری بعنوان عامل اصلی پخت در ساخت مصنوعات پلیمری
فهرست مطالب
چكيده
مقدمه
فصل اول :
مقدمه 2
1-1 توليد 6
1-1-1 فرايندهاي جذب در مايع و اكسيداسيون 6
1-1-2 فرايندهاي اكسيداسيون مستقيم 14
1-1-3 توليد گوگرد در جهان 20
1-1-4 توليد گوگرد در ايران 21
1-2 صادرات گوگرد در جهان 23
1-2-1 وضعيت صادرات گوگرد ايران 24
1-3 وضعيت مصرف گوگرد در جهان 26
1-3-1 مصرف گوگرد در صنايع داخلي 28
1-4 مصارف گوگرد 31
1-4-1 اسيد سولفوريك 32
1-4-2 كشاورزي 33
1-4-3 باتريهاي قابل شارژ 34
1-4-4 گوگرد در بتن 34
1-4-5 لامپ گوگردي 35
1-4-6 حذف جيوه در آب 35
عنوان صفحه
1-4-7 توليد كف 36
1-4-8 گوگرد در آسفالت 36
1-4-9 گوگرد در صنايع لاستيك سازي 37
فصل دوم : (لاستيك)
تاريخچه صنعت لاستيك 39
2-1 معرفي چند اصطلاح 39
2-2 مواد در آميزه كاري لاستيك 41
2-3 كائوچو 42
2-3-1 كائوچوها از ديدگاه بازرگاني 43
2-3-2 كائوچوها از ديدگاه مقاومتي 43
2-3-3 كائوچوها از ديدگاه فرآوري و تهيه 44
2-3-3-1 كائوچوهاي طبيعي 44
2-3-3-2 كائوچوي مصنوعي 47
2-4 فرآيند پخت كائوچو 50
2-5 تركيبات مؤثر در آميزه كاري كائوچو 51
2-5-1 گوگرد 51
2-5-2 شتابدهنده ها 51
2-5-3 فعال كننده ها 42
2-5-4 تاخير دهنده ها 53
2-5-5 پر كننده ها 54
2-5-6 نرم كننده ها 54
عنوان صفحه
2-5-7 پپتايزرها 55
2-6 آزمونهاي معمولي در تضمين مصنوعات پليمري 55
2-6-1 آزمونهاي روي آميزه پخت شده 55
2-6-2 آزمونها آميزه خام 56
2-6-2-1گرانروي 56
2-6-2-2 رئومتر 57
2-6-2-3 جرم مخصوص 60
2-6-2-4 چسبندگي 60
2-6-2-5 پراكنش دوده 60
2-6-1 آزمونهاي آميزه پخت شده 61
2-6-1-1 كشش 61
2-6-1-2 مانائي فشاري 62
2-6-1-3 سختي 62
2-6-1-4 سايش 62
2-6-1-5 مقاومت در مقابل پارگي 62
2-6-1-6 مقاومت خمشي 63
فصل سوم : گوگرد در لاستيك
مقدمه 65
3-1 ولكانيزاسيون 66
3-1-1 درجه ولكانيزاسيون 66
3-1-2 مراحل ولكانيزاسيون 67
عنوان صفحه
3-1-3 تغيير خواص نسبت به درجه 69
تاثير افزايش دانسيته اتصالات عرضي 74
3-2 اثر ساختمان اتصال عرضي 77
3-2-1 نوع ساختمان اتصال عرضي 77
3-2-3 خواص مكانيكي 78
3-2-4 رفتار فرسودگي حرارتي 79
3-2-5 خواص ديناميكي 80
خواص بهينه در آميزه هاي ولكانيزه شده 82
3-3 سيستم هاي پخت 82
3-4 پخت گوگردي 83
دلايل ترجيح سيستم پخت گوگردي 83
3-4-1 گوگرد 85
3-4-1-1 گوگرد ولكانيزاسيون 85
3-4-1-2 درصد خلوص گوگرد 87
3-4-2 مواد گوگرد دهنده 87
3-5 پخت پراكسيدي 90
3-5-1 فوايد پخت پراكسيدي 91
3-5-2 معايب پخت پراكسيدي 92
3-6 روشهاي پخت 92
3-6-1 پخت غيرمداوم 93
3-6-1-1 قالبگيري 93
عنوان صفحه
3-6-1-2 پخت گاز 93
3-6-1-3 پخت با غلاف سري 94
3-6-2 پخت مداوم 94
3-6-2-1 پخت با روتوكيور 94
3-6-2-2 پخت در مايعات داغ 95
3-6-2-3 پخت در بسترة ذرات داغ شناور 95
3-7 آلوتروپ هاي گوگرد مورد استفاده در صنايع لاستيك 95
فصل چهارم : بخش تجربي
4-1 دستگاهها و وسايل مورد استفاده 99
4-2 نقطة ذوب گوگرد محلول 100
4-3 نقطة ذوب گوگرد نامحلول 100
4-4 تعيين مقدار گوگرد محلول در تولوئن 101
4-5 تهيه گوگرد نامحلول از روش ذوب 102
4-6 روش تعيين درصد گوگرد نامحلول 103
4-7 بهينه كردن درصد گوگرد 104
4-7-1 اپتيمم كردن دما 104
4-7-2 اپتيمم كردن دور همزن 105
4-7-3 اپتيمم كردن درصد كاهندة كشش سطحي 105
4-7-4 اپتيمم كردن درصد پايدار كننده 106
4-8 استخراج گوگرد نامحلول بدست آمده 107
4-9 روغن پوشي گوگرد نامحلول بدست آمده 108
عنوان صفحه
4-10 تعيين ميزان روغن گوگرد روغني 109
4-11 تهيه گرانول گوگرد نامحلول 110
4-12 تهيه گوگرد نامحلول در مقياس bench 111
4-13تهيه گوگرد نامحلول در مقياس پايلوت 113
4-14 تهيه گوگرد نامحلول بوسيلة هيدروليز 115
4-15 بكارگيري گوگرد تهيه شده در ساخت آميزه 116
فصل پنجم : بحث و نتيجه گيري
5-1 گوگرد نامحلول 119
5-2 تاثير منفي شكفتگي بر خواص آميزه 123
5-3 گوگرد ، موهبت يا آفت 125
5-4 روشهاي تهيه گوگرد نامحلول 127
الف-سرد كردن سريع گوگرد مذاب 127
ب-اكسيداسيون نافص 127
ج-هيدروليز مستقيم 128
روش بكارگرفته شده در اين پژوهش در هيدروليز 128
5-5 روش ذوب ، روشي كاملاً كاربردي 130
5-6 مقايسة آميزه هاي تهيه شده 132
پيشنهادات 134
پيوست
منابع
مقدمه :
گوگرد به عنوان محصول جانبي صنايع نفت و گاز سالانه بيش از 41 ميليون تن در سال طي فرآيند شيرين‌سازي توليد مي شود . همچنين ميزان توليد كل گوگرد در جهان رقمي بيش از 64 ميليون تن در سال است . حائز اهميت قرار گرفتن مسائل زيست محيطي از عوامل مؤثر در توليد گوگرد است . به همين خاطر براي جلوگيري از مشكلات زيست محيطي و همچنين به دليل افزايش استحصال منابع نفت و گاز ، ميزان توليد گوگرد رشدي صعودي خواهد داشت . ضمن اينكه مصرف اين ماده نسبت به توليد آن كمتر است .
كشور ما با داشتن منابع نفت و گاز فراوان يكي از عمده ترين توليد كنندگان گوگرد در خاورميانه است و سالانه بيش از 5/1 ميليون تن گوگرد توليد مي كند كه با راه اندازي فازهاي جديد پالايشگاهها اين رقم به 5/2 ميليون تن در سال خواهد رسيد . مصرف سالانه كشور در حال حاضر حدود 300 هزار تن در سال است . صادرات گوگرد نيز با توجه به كاهش قيمت گوگرد مقرون به صرفه نيست . بنابراين يافتن راههايي براي مصرف اين ماده و يا تبديل آن به موادي كه داراي ارزش اقتصادي بيشتري باشند حائز اهميت و توجه فراوان است .
تهيه گوگرد نامحلول از گوگرد معمولي مي تواند يكي از راه حلهاي اين معضل باشد . گوگرد نامحلول بدليل حساس نبودن حلاليت آن به كاهش دما مي تواند جايگزين مناسبي براي گوگرد معمولي در صنايع لاستيك و همچنين تاير باشد . گوگرد معمولي حلاليستش در گسترة دمائي متفاوت است و با كاهش دما حلاليت آن كاهش مي يابد . بنابراين با استفاده از گوگرد محلول در پخت آميزه هاي لاستيكي با مشكلات عديده اي از جمله پديده سفيدك زدن يا شكفتگي مواجه مي‌شويم . تنها راه حل مناسب براي جلوگيري از اين مشكل استفاده از گوگرد نامحلول است كه در اين پژوهش به روشهاي تهيه آن و همچنين روشهاي كاربردي و نوين تهيه گوگرد نامحلول اشاره شود . با توليد اين ماده با ارزش ضمن كاهش خسارات ناشي از مصرف گوگرد معمولي و همچنين افزايش كيفيت محصولات توليدي مي توان واردات آن را به كشور كاهش داد و حتي در آينده اي نزديك با توليد متناسب با مصرف داخلي از واردات آن جلوگيري كرد .
