تهیه گوگرد پلیمری بعنوان عامل اصلی پخت در ساخت مصنوعات پلیمری
فهرست مطالب
چکیده
مقدمه
فصل اول :
مقدمه ۲
۱-۱ تولید ۶
۱-۱-۱ فرایندهای جذب در مایع و اکسیداسیون ۶
۱-۱-۲ فرایندهای اکسیداسیون مستقیم ۱۴
۱-۱-۳ تولید گوگرد در جهان ۲۰
۱-۱-۴ تولید گوگرد در ایران ۲۱
۱-۲ صادرات گوگرد در جهان ۲۳
۱-۲-۱ وضعیت صادرات گوگرد ایران ۲۴
۱-۳ وضعیت مصرف گوگرد در جهان ۲۶
۱-۳-۱ مصرف گوگرد در صنایع داخلی ۲۸
۱-۴ مصارف گوگرد ۳۱
۱-۴-۱ اسید سولفوریک ۳۲
۱-۴-۲ کشاورزی ۳۳
۱-۴-۳ باتریهای قابل شارژ ۳۴
۱-۴-۴ گوگرد در بتن ۳۴
۱-۴-۵ لامپ گوگردی ۳۵
۱-۴-۶ حذف جیوه در آب ۳۵
عنوان صفحه
۱-۴-۷ تولید کف ۳۶
۱-۴-۸ گوگرد در آسفالت ۳۶
۱-۴-۹ گوگرد در صنایع لاستیک سازی ۳۷
فصل دوم : (لاستیک)
تاریخچه صنعت لاستیک ۳۹
۲-۱ معرفی چند اصطلاح ۳۹
۲-۲ مواد در آمیزه کاری لاستیک ۴۱
۲-۳ کائوچو ۴۲
۲-۳-۱ کائوچوها از دیدگاه بازرگانی ۴۳
۲-۳-۲ کائوچوها از دیدگاه مقاومتی ۴۳
۲-۳-۳ کائوچوها از دیدگاه فرآوری و تهیه ۴۴
۲-۳-۳-۱ کائوچوهای طبیعی ۴۴
۲-۳-۳-۲ کائوچوی مصنوعی ۴۷
۲-۴ فرآیند پخت کائوچو ۵۰
۲-۵ ترکیبات مؤثر در آمیزه کاری کائوچو ۵۱
۲-۵-۱ گوگرد ۵۱
۲-۵-۲ شتابدهنده ها ۵۱
۲-۵-۳ فعال کننده ها ۴۲
۲-۵-۴ تاخیر دهنده ها ۵۳
۲-۵-۵ پر کننده ها ۵۴
۲-۵-۶ نرم کننده ها ۵۴
عنوان صفحه
۲-۵-۷ پپتایزرها ۵۵
۲-۶ آزمونهای معمولی در تضمین مصنوعات پلیمری ۵۵
۲-۶-۱ آزمونهای روی آمیزه پخت شده ۵۵
۲-۶-۲ آزمونها آمیزه خام ۵۶
۲-۶-۲-۱گرانروی ۵۶
۲-۶-۲-۲ رئومتر ۵۷
۲-۶-۲-۳ جرم مخصوص ۶۰
۲-۶-۲-۴ چسبندگی ۶۰
۲-۶-۲-۵ پراکنش دوده ۶۰
۲-۶-۱ آزمونهای آمیزه پخت شده ۶۱
۲-۶-۱-۱ کشش ۶۱
۲-۶-۱-۲ مانائی فشاری ۶۲
۲-۶-۱-۳ سختی ۶۲
۲-۶-۱-۴ سایش ۶۲
۲-۶-۱-۵ مقاومت در مقابل پارگی ۶۲
۲-۶-۱-۶ مقاومت خمشی ۶۳
فصل سوم : گوگرد در لاستیک
مقدمه ۶۵
۳-۱ ولکانیزاسیون ۶۶
۳-۱-۱ درجه ولکانیزاسیون ۶۶
۳-۱-۲ مراحل ولکانیزاسیون ۶۷
عنوان صفحه
۳-۱-۳ تغییر خواص نسبت به درجه ۶۹
تاثیر افزایش دانسیته اتصالات عرضی ۷۴
۳-۲ اثر ساختمان اتصال عرضی ۷۷
۳-۲-۱ نوع ساختمان اتصال عرضی ۷۷
۳-۲-۳ خواص مکانیکی ۷۸
۳-۲-۴ رفتار فرسودگی حرارتی ۷۹
۳-۲-۵ خواص دینامیکی ۸۰
خواص بهینه در آمیزه های ولکانیزه شده ۸۲
۳-۳ سیستم های پخت ۸۲
۳-۴ پخت گوگردی ۸۳
دلایل ترجیح سیستم پخت گوگردی ۸۳
۳-۴-۱ گوگرد ۸۵
۳-۴-۱-۱ گوگرد ولکانیزاسیون ۸۵
۳-۴-۱-۲ درصد خلوص گوگرد ۸۷
۳-۴-۲ مواد گوگرد دهنده ۸۷
۳-۵ پخت پراکسیدی ۹۰
۳-۵-۱ فواید پخت پراکسیدی ۹۱
۳-۵-۲ معایب پخت پراکسیدی ۹۲
۳-۶ روشهای پخت ۹۲
۳-۶-۱ پخت غیرمداوم ۹۳
۳-۶-۱-۱ قالبگیری ۹۳
عنوان صفحه
۳-۶-۱-۲ پخت گاز ۹۳
۳-۶-۱-۳ پخت با غلاف سری ۹۴
۳-۶-۲ پخت مداوم ۹۴
۳-۶-۲-۱ پخت با روتوکیور ۹۴
۳-۶-۲-۲ پخت در مایعات داغ ۹۵
۳-۶-۲-۳ پخت در بستره ذرات داغ شناور ۹۵
۳-۷ آلوتروپ های گوگرد مورد استفاده در صنایع لاستیک ۹۵
فصل چهارم : بخش تجربی
۴-۱ دستگاهها و وسایل مورد استفاده ۹۹
۴-۲ نقطه ذوب گوگرد محلول ۱۰۰
۴-۳ نقطه ذوب گوگرد نامحلول ۱۰۰
۴-۴ تعیین مقدار گوگرد محلول در تولوئن ۱۰۱
۴-۵ تهیه گوگرد نامحلول از روش ذوب ۱۰۲
۴-۶ روش تعیین درصد گوگرد نامحلول ۱۰۳
۴-۷ بهینه کردن درصد گوگرد ۱۰۴
۴-۷-۱ اپتیمم کردن دما ۱۰۴
۴-۷-۲ اپتیمم کردن دور همزن ۱۰۵
۴-۷-۳ اپتیمم کردن درصد کاهنده کشش سطحی ۱۰۵
۴-۷-۴ اپتیمم کردن درصد پایدار کننده ۱۰۶
۴-۸ استخراج گوگرد نامحلول بدست آمده ۱۰۷
۴-۹ روغن پوشی گوگرد نامحلول بدست آمده ۱۰۸
عنوان صفحه
۴-۱۰ تعیین میزان روغن گوگرد روغنی ۱۰۹
۴-۱۱ تهیه گرانول گوگرد نامحلول ۱۱۰
۴-۱۲ تهیه گوگرد نامحلول در مقیاس bench ۱۱۱
۴-۱۳تهیه گوگرد نامحلول در مقیاس پایلوت ۱۱۳
۴-۱۴ تهیه گوگرد نامحلول بوسیله هیدرولیز ۱۱۵
۴-۱۵ بکارگیری گوگرد تهیه شده در ساخت آمیزه ۱۱۶
فصل پنجم : بحث و نتیجه گیری
۵-۱ گوگرد نامحلول ۱۱۹
۵-۲ تاثیر منفی شکفتگی بر خواص آمیزه ۱۲۳
۵-۳ گوگرد ، موهبت یا آفت ۱۲۵
۵-۴ روشهای تهیه گوگرد نامحلول ۱۲۷
الف-سرد کردن سریع گوگرد مذاب ۱۲۷
ب-اکسیداسیون نافص ۱۲۷
ج-هیدرولیز مستقیم ۱۲۸
روش بکارگرفته شده در این پژوهش در هیدرولیز ۱۲۸
۵-۵ روش ذوب ، روشی کاملاً کاربردی ۱۳۰
۵-۶ مقایسه آمیزه های تهیه شده ۱۳۲
پیشنهادات ۱۳۴
پیوست
منابع
مقدمه :
گوگرد به عنوان محصول جانبی صنایع نفت و گاز سالانه بیش از ۴۱ میلیون تن در سال طی فرآیند شیرین‌سازی تولید می شود . همچنین میزان تولید کل گوگرد در جهان رقمی بیش از ۶۴ میلیون تن در سال است . حائز اهمیت قرار گرفتن مسائل زیست محیطی از عوامل مؤثر در تولید گوگرد است . به همین خاطر برای جلوگیری از مشکلات زیست محیطی و همچنین به دلیل افزایش استحصال منابع نفت و گاز ، میزان تولید گوگرد رشدی صعودی خواهد داشت . ضمن اینکه مصرف این ماده نسبت به تولید آن کمتر است .
کشور ما با داشتن منابع نفت و گاز فراوان یکی از عمده ترین تولید کنندگان گوگرد در خاورمیانه است و سالانه بیش از ۵/۱ میلیون تن گوگرد تولید می کند که با راه اندازی فازهای جدید پالایشگاهها این رقم به ۵/۲ میلیون تن در سال خواهد رسید . مصرف سالانه کشور در حال حاضر حدود ۳۰۰ هزار تن در سال است . صادرات گوگرد نیز با توجه به کاهش قیمت گوگرد مقرون به صرفه نیست . بنابراین یافتن راههایی برای مصرف این ماده و یا تبدیل آن به موادی که دارای ارزش اقتصادی بیشتری باشند حائز اهمیت و توجه فراوان است .
تهیه گوگرد نامحلول از گوگرد معمولی می تواند یکی از راه حلهای این معضل باشد . گوگرد نامحلول بدلیل حساس نبودن حلالیت آن به کاهش دما می تواند جایگزین مناسبی برای گوگرد معمولی در صنایع لاستیک و همچنین تایر باشد . گوگرد معمولی حلالیستش در گستره دمائی متفاوت است و با کاهش دما حلالیت آن کاهش می یابد . بنابراین با استفاده از گوگرد محلول در پخت آمیزه های لاستیکی با مشکلات عدیده ای از جمله پدیده سفیدک زدن یا شکفتگی مواجه می‌شویم . تنها راه حل مناسب برای جلوگیری از این مشکل استفاده از گوگرد نامحلول است که در این پژوهش به روشهای تهیه آن و همچنین روشهای کاربردی و نوین تهیه گوگرد نامحلول اشاره شود . با تولید این ماده با ارزش ضمن کاهش خسارات ناشی از مصرف گوگرد معمولی و همچنین افزایش کیفیت محصولات تولیدی می توان واردات آن را به کشور کاهش داد و حتی در آینده ای نزدیک با تولید متناسب با مصرف داخلی از واردات آن جلوگیری کرد .