· Давление литья: Р = 140 МПа

Время выдержки под давлением: t выд = 14 сек

2.4. Материальные расчеты

Материальный баланс получения магнитов из поликапроамида.

Для получения 1 кг изделия расходуется следующее количество компонентов:

· капролактам – 0,2185 кг,

· феррит бария – 0,8234 кг,

· уксусная кислота – 0,0021 кг,

· вода – 0,021 кг.

Общая масса – 1,0461 кг.

Найдем расход каждого из компонентов на одну тонну продукта с учетом потерь:

1. Расход капролактама:

1,0461 кг – 0,2185 кг

Х 1 = 208,87 кг

1000 кг – Х 1 кг

С учетом 4,95% потерь: 208,87*0,0495 = 10,34 кг.

2. Расход феррита бария:

1,0461 кг – 0,8234 кг

Х 2 = 787,11 кг

1000 кг – Х 2 кг

С учетом 1,7% потерь: 787,11*0,017 = 13,38 кг.

3. Расход уксусной кислоты:

1,0461 кг – 0,0021 кг

Х 3 = 20,07 кг

1000 кг – Х 3 кг

С учетом 0,85% потерь: 20,07*0,0085 = 0,17 кг.

4. Расход воды:

1,0461 кг – 0,021 кг

Х 4 = 20,07 кг

1000 кг – Х 4 кг

С учетом 0,85% потерь: 20,07*0,0085 = 0,17 кг

Составляем материальный баланс:

Невязка = (приход - расход)/приход*100%

= (1036,12 – 1024,06)/1036,12*100% = 1,16%

Заключение

Для уменьшения продолжительности процесса синтеза ПКА целесообразно использовать катионную полимеризацию, когда в качестве катализатора используется минеральная кислота. Получение композиционного материала с равномерным распределением наполнителя в полимерной матрице возможно методом полимеризационного наполнения. Этот фактор является особенно важным, так как обеспечивает воспроизводимость эксплуатационных свойств полимерных магнитов.

Проведен синтез ПКА с использованием в качестве катализатора воды и фосфорной кислоты. Исследованы основные характеристики ПКА.

Установлено, что использование в качестве полимеризации катализатора фосфорной кислоты позволяет снизить продолжительность процесса синтеза. При этом молекулярная масса синтезируемого ПКА равна 26734, что соответствует требованиям к полиамидам.

Проведена идентификация синтезированного ПКА методом ИКС. Установлено, что полученный полимер можно идентифицировать как полиамид-6.

Установлена возможность полимеризационного наполнения ПКА ферритом стронция.

Разработана технологическая схема получения магнитопластов полимеризационного наполнения методом литья под давлением. Сделаны основные материальные расчеты.

Рассмотрены безопасность и экологичность проекта, предусмогтрены меры по защите окружающей природной среды.

Список используемых источников

1. Устинова Т.П. Структура и свойства полимеризационно-наполненного поликапроамида / Т.П. Устинова, С.Е. Артеменко, М.Ю. Морозова // Химические волокна. – 1998. – № 4. – С.17-19.

2. Исследование эффективности модификации магнитопластов, сформированных способом поликонденсационного наполнения / Н.Л. Зайцева, С.Е.Артеменко, С.Г. Кононенко, А.А. Артеменко // Пластические массы. – 2001. – №1. – С. 11-14.

3. Мизеровский Т.Н. Действие системы H3PO4–H2O–полиэтиленгликоль при синтезе поликапроамида / Т.Н. Мизеровский, В.Г. Силантьева // Химические волокна. – 1983. – №3. – С. 22-23.

4. Силантьева В.Г. Полимеризация капролактама в присутствии активирующих систем на основе фосфорной кислоты / В.Г. Силантьева, Л.Н. Мизеровский, А.Н. Быков // Химические волокна. – 1987. – №2. – С.19.

5. Исследование процесса получения поликапроамида из продукта олигомеризации ε-капролактама / Д.Г. Запольский, Л.В. Кутьина, Т.Н. Биличенко, А.А. Конкин // Химические волокна. – 1974. – №2. – С. 8-9.

6. Никонов Н.Т. Зависимость качества поликапроамида от состава реакционной смеси при гидролитической полимеризации / Н.Т. Никонов, Е.И. Смирнова // Химические волокна. – 1981. – №6. – С. 27-29.

7. Реакции в полимерных системах / Под ред. Иванчева. – Л.: Химия, 1987. – 304 с.

8. Электропроводящие ПЭ-композиции, полученные полимеризационным наполнением / А.А. Баулин, А.И. Краснощеков, А.С. Деянова, Ю.И. Василенок // Пластические массы. – 1982. – №7. – С.6-7.

9. Переработка пластических масс. – Труды Свердловского научно-технического совещания по переработке и применению пластических масс в народном хозяйстве. – М.: Химия, 1966. – 254 с.

10. Физико-химические основы альтернативной технологии магнитопластов и рациональные области их применения. Обзор./ С.Е. Артеменко, С.Г. Кононенко, А.А. Артеменко, Л.Л. Семенов // Химические волокна. – 1998. – №3. – С.45-50.

11. Роговин З.А. Основы химии и технологии химических волокон. – В 2-х томах. – М.: Химия, 1974. – Т. 2. –344 с.

12. Альтернативные технологии магнитопластов на основе феррита бария и интерсплава неодим-железо-бор / С.Е. Артеменко, Л.Л.Семенов, С.Г. Кононенко, А.А. Артеменко // Электротехника. – 1966. –№12. – С.59-60.

13. Пат. 2084033 Россия, МКИ5 H01 F 1/133. Способ получения магнитопластов / Артеменко С.Е., Кардаш М.М., Кононенко С.Г. – №95106266/02; Заявл. 20.04.95; Опубл. 10.07.97.

14. Артеменко С.Е. Технологические принципы создания высокоэффективных магнитопластов / С.Е.Артеменко, Л.Л.Семенов, С.Г.Кононенко // Приводная техника. – 1997. – №5. – С.30-34.

15. Ким В.С. Диспергирование и смешение в процессах производства и переработки пластмасс / В.С. Ким, В.В. Скачков. – М.: Химия, 1988. – 240 с.

16. Технология высокоэффективных магнитопластов поликонденсационного способа наполнения / А.А. Артеменко, С.Г. Кононенко, С.Е. Артеменко, Н.Л. Зайцева // Пласт. массы. – 1999. – №9. – С.21-26.

17. Технологические свойства магнитопластов на основе оксидных ферритов и интерметаллического сплава Nd-Fe-B / Т.Ю. Хомутова, С.Е. Артеменко, С.Г. Кононенко, Н.Л. Зайцева, А.А. Артеменко // Пласт. массы. – 2000. – №5. – С. 16-18.

18. Технология магнитопластов с повышенными характеристиками / А.А. Артеменко, С.Е. Артеменко, А.В. Калатин, С.Г. Кононенко, Н.Л. Зайцева // Перспективные материалы. – 2002. – №5. – С. 54-58.

19. Галашина Н.М. Полимеризационное наполнение как метод получения новых композиционных материалов // ВМС. – 1994. – №4, Т. 36. – С. 640-650.

20. Исследование взаимодействия дисперсных частиц в процессе полимеризационного наполнения / В.В. Смирнов, Л.А. Ткаченко, Н.С. Когарко, Л.Н. Григоров, Т.Ф. Дорофеева, Л.А. Новокшонова, Н.С. Ениколопян //