¿Se puede utilizar el citrato de sodio como agente vulcanizante?

No puedes. Citrato de sodio, también conocido como citrato de sodio; Este es un compuesto orgánico. Este producto es cristal cúbico blanco o polvo granular. Inodoro, fresco, salado, ligeramente picante, se puede disolver 1 g (25 ℃) en 1,5 ml de agua. Soluble en agua, glicerol, alcohol y otros disolventes orgánicos. Sin punto de fusión, sin punto de ebullición. Es estable a temperatura ambiente y en el aire, ligeramente soluble en aire húmedo y degradado en aire caliente. Cuando se calienta a 150°C, el agua cristalina se pierde y se descompone debido al sobrecalentamiento, y el valor de pH de la solución es aproximadamente 8. Ventajas: El citrato de sodio es actualmente el citrato más importante. Se produce principalmente fermentando almidón para producir ácido cítrico, que luego se neutraliza con sustancias alcalinas. Tiene las siguientes excelentes propiedades: (1) Seguro y no tóxico: dado que las materias primas para preparar el citrato de sodio provienen básicamente de cereales, es absolutamente seguro y confiable y no causará daño a la salud humana. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura y la Organización Mundial de la Salud no imponen ningún límite a su ingesta diaria, por lo que puede considerarse libre de drogas. (2) Biodegradable: después de que el citrato de sodio se diluye en una gran cantidad de agua en la naturaleza, se convierte parcialmente en ácido cítrico y los dos coexisten en el mismo sistema. El ácido cítrico se biodegrada fácilmente por el oxígeno, el calor, la luz, las bacterias y los microorganismos del agua. Su vía de descomposición es generalmente a través del ácido aconítico, ácido itacónico y anhídrido citracónico, los cuales se convierten en dióxido de carbono y agua. (3) Capacidad de complejación de iones metálicos: el citrato de sodio tiene una buena capacidad de complejación para iones metálicos como Ca2+ y Mg2+, y también tiene buena capacidad de complejación para otros iones metálicos como Fe2+ y otros iones. (4) Excelente solubilidad, la solubilidad aumenta a medida que aumenta la temperatura del agua. (5) Buen ajuste del pH y rendimiento de amortiguación: el citrato de sodio es un ácido débil y una sal alcalina fuerte. Puede formar un amortiguador de pH fuerte cuando se combina con ácido cítrico, por lo que es muy útil en algunas ocasiones donde el pH no es adecuado para grandes cantidades. -cambios de escala. Además, el citrato de sodio también tiene excelentes propiedades retardantes y estabilidad. Usos principales: Este producto puede utilizarse como regulador de acidez, tampón, emulsionante y estabilizador. Es un regulador de la acidez de los alimentos permitido por la norma GB 2760-1996 de mi país y se puede utilizar en diversos alimentos. La dosis máxima depende de las necesidades normales de producción. Según la FAO/OMS (1984), se puede utilizar en margarina, alimentos infantiles, carne picada cocida, fiambres, alimentos infantiles enlatados, aceite comestible, jamón cocido, caseinato comestible, etc. , y el límite cumple con las normas BPF; leche concentrada de bajo contenido energético, leche condensada azucarada y nata (2 g/kg para un solo uso, 3 g/kg cuando se mezcla con otros estabilizantes, a base de sustancias anhidras 5 g/kg de leche en polvo y nata); polvo (por separado) usado o mezclado con otros estabilizantes, calculado como sustancias anhidras); 40 g/kg de queso fundido (usado solo o combinado con otros emulsionantes y acidificantes, calculado como sustancias deshidratadas); mermelada, gelatina, gelatina de piel de naranja, manteniendo el pH); el valor es 2,8 ~ 3,5; guisantes maduros enlatados 150 mg/kg (usados ​​solos o mezclados con bicarbonato de sodio, calculado como sodio, no se requiere agente curante ni suavizante). Si se usa en bebidas refrescantes, puede aliviar el sabor amargo del ácido cítrico; también se usa como agente anti-rancidez en productos lácteos y como espesante en quesos procesados, productos de surimi, etc. Emulsionante y estabilizante para sorbetes y helados (uso 0,2% ~ 0,3%). Cuando se usa para cultivar koji líquido de vino dulce, tiene el efecto de promover la sacarificación (la dosis es de aproximadamente 0,3%) y también se usa para corregir el sabor de los edulcorantes, pero si se usa demasiado, se volverá amargo. Además de como alimento, este producto producido por Desheng también se puede utilizar como anticoagulante, expectorante y diurético en la industria farmacéutica; en la industria de detergentes, puede reemplazar al tripolifosfato de sodio como auxiliar de detergentes no tóxicos; Excelente agente quelante/complejante para aplicaciones industriales de citrato de sodio. También se utiliza en elaboración de cerveza, inyecciones, medicina fotográfica y galvanoplastia. (1) Neutralizar el ácido cítrico con una solución de carbonato de sodio, decolorar, filtrar, evaporar y concentrar el filtrado y finalmente cristalizar. ② Hacer reaccionar el citrato de calcio y el carbonato de sodio, separar la materia insoluble mediante filtración, eliminar las soluciones de carbonato de sodio y citrato de sodio, neutralizar con ácido clorhídrico, evaporar hasta sequedad y luego recristalizar con una solución salina al 25%.

Agente vulcanizante

Sustancias químicas

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¿Un experto en reseñas? Beaufort

Hay dos categorías: inorgánicos y orgánicos. La primera categoría incluye azufre, monocloruro de azufre, selenio y telurio. La última categoría incluye aceleradores que contienen azufre (como TMTD), peróxidos orgánicos (como peróxido de benzoilo), compuestos de quinona oxima, polímeros de polisulfuro, poliuretanos, derivados de maleimida, etc.

Los agentes vulcanizantes del caucho incluyen azufre elemental, selenio, telurio, compuestos que contienen azufre, peróxidos, quinonas, aminas, resinas, óxidos metálicos e isocianatos.

Los más utilizados son el azufre elemental y los compuestos que contienen azufre.

Nombre chino

Agente vulcanizante

Nombre extranjero

Agente vulcanizante

Breve introducción al principio de vulcanización y ruta de síntesis, teoría del TA del vulcanizador de caucho

Resumen

Hay dos categorías: inorgánicos y orgánicos. La primera categoría incluye azufre, monocloruro de azufre, selenio y telurio. La última categoría incluye aceleradores que contienen azufre (como TMTD), peróxidos orgánicos (como peróxido de benzoilo), compuestos de quinona oxima, polímeros de polisulfuro, poliuretanos, derivados de maleimida, etc.

Los agentes vulcanizantes del caucho incluyen azufre elemental, selenio, telurio, compuestos que contienen azufre, peróxidos, quinonas, aminas, resinas, óxidos metálicos e isocianatos. Los más utilizados son el azufre elemental y los compuestos que contienen azufre. Los más utilizados son el azufre elemental y los compuestos que contienen azufre. [1]

Principio de la sulfuración

La sulfuración seca en catalizadores consiste en calentamiento, reacción, intercambio de calor, enfriamiento, separación a alta presión, compresor de hidrógeno circulante y tubería logística de hidrocraqueo que se lleva a cabo en un circuito de circulación de alta presión. El procedimiento incluye: calentar el catalizador con hidrógeno circulante calentado por el horno de calentamiento al caudal máximo de hidrógeno circulante y la velocidad de calentamiento requerida, inyectar el agente sulfurante (DMDS) en la entrada del horno de calentamiento de reacción a un caudal estrictamente controlado, y descomponer el agente sulfurante en presencia de hidrógeno para formar un catalizador de sulfuración de H2S. Cuando el catalizador está presulfurado, se producirán las dos reacciones principales siguientes en el reactor:

(1) El agente sulfurante (DMDS) reacciona primero con hidrógeno para generar sulfuro de hidrógeno y metano, que es una reacción exotérmica. Esta reacción generalmente ocurre en la entrada del reactor de refinación R101 y la velocidad de reacción es relativamente rápida.

(2) Los componentes activos del catalizador en estado oxidado (óxido de níquel, óxido de molibdeno, etc.) reaccionan con el sulfuro de hidrógeno para convertirse en los componentes activos del catalizador en estado de sulfuro. Esta es una reacción exotérmica que ocurre. en el reactor de cada lecho de catalizador. Esta reacción provoca el aumento de temperatura durante la prevulcanización.

(3) Con base en la ecuación de reacción química anterior y el contenido de componentes metálicos activos en el catalizador, la cantidad teórica de agente sulfurante y la cantidad teórica de agua generada requerida para la sulfuración completa del catalizador unitario pueden ser calculado.

También pueden ocurrir reacciones secundarias indeseables durante el proceso de vulcanización: los componentes activos del catalizador oxidado (óxido de níquel, óxido de molibdeno, óxido de tungsteno) se reducen con hidrógeno para generar metales elementales y agua, que destruirán en gran medida. la actividad del catalizador. Esta reacción es extremadamente dañina y debe evitarse si es posible. En presencia de hidrógeno pero no de sulfuro de hidrógeno, es más probable que esta reacción secundaria ocurra a temperaturas más altas (superiores a 230 °C).

El proceso de vulcanización pasa principalmente por dos etapas de temperatura constante de 230°C y 370°C. El grado de finalización de la sulfuración se determina generalmente cuando la cantidad de agente sulfurante añadido durante todo el proceso alcanza el 120% del contenido teórico de azufre del catalizador (calculado como metal). El tiempo de temperatura constante se puede determinar midiendo la concentración de sulfuro de hidrógeno en la salida del reactor. El sulfuro de hidrógeno debe penetrar completamente en el lecho del catalizador antes de que la temperatura constante sea de 230°C (marcada por el comienzo de una gran cantidad de sulfuro de hidrógeno en el hidrógeno circulante). La temperatura final de vulcanización es generalmente de 360 ​​℃ -370 ℃. De hecho, toda temperatura tiene un límite de equilibrio. Incluso si se prolonga el tiempo de vulcanización, el contenido de azufre no aumentará. Cuando la temperatura es superior a 300 °C, la velocidad de reacción de vulcanización es muy rápida y se puede completar la vulcanización. [2]

Ruta sintética

Utilización del mercaptano como materia prima

El mercaptano es una de las principales materias primas para sintetizar agentes vulcanizantes. Los tioles pueden reaccionar con el oxígeno bajo la acción de hidróxidos de metales alcalinos y alcalinotérreos para obtener agentes vulcanizantes. También se puede mezclar con azufre elemental como materia prima para sintetizar un agente vulcanizante orgánico bajo la acción de un catalizador alcalino. Los primeros catalizadores utilizados en esta ruta de síntesis fueron aminas, alcanolaminas, tiolatos, alcóxidos y bases inorgánicas. Sin embargo, el uso de estos catalizadores tiene algunas desventajas, como bajo rendimiento, baja pureza del producto y mal olor. Por tanto, el estudio de nuevos catalizadores es el foco de esta ruta de síntesis. Los grupos de óxido de alquileno en la composición se reemplazan por óxido de alquileno, de modo que se mejora aún más el rendimiento de polisulfuro, la cromaticidad disminuye y la cromaticidad es menor o igual, y el producto no tiene olor desagradable ni turbidez. Algunos estudiosos empezaron a utilizar la resina como catalizador. Se recomienda utilizar resinas de intercambio aniónico orgánico que contengan grupos hidróxido de amonio cuaternario o grupos amina terciaria como catalizadores. Esta resina existe en forma de perlas o bidentados en el sistema de reacción, tiene baja solubilidad y es fácil de recuperar, pero el rendimiento de agentes vulcanizantes orgánicos no es alto. Para solucionar este problema se realizaron los primeros estudios proponiendo una o una forma de resina como catalizador. Esta resina tiene una estructura macroporosa altamente reticulada en comparación con la resina en gel, tiene una mayor actividad catalítica durante el proceso de reacción y puede aumentar efectivamente el rendimiento de agentes vulcanizantes orgánicos.

Aretz propuso utilizar resina de poliestireno-divinilbenceno-1 que contiene grupos musculares y grupos estrechos como catalizador para hacer reaccionar disulfuros y polisulfuros orgánicos de bajo nivel con azufre elemental para obtener polisulfuros de mayor nivel. Además, la resina puede hacer reaccionar agentes vulcanizantes orgánicos de alta calidad con mercaptanos para obtener polisulfuros de baja calidad. La resina existe en la solución de reacción en forma de partículas o perlas y es fácil de separar después de la reacción. Freimut ha desarrollado una resina a base de poliestireno, el divinilbenceno, funcionalizada con etilendiamina o polietilenopoliamina. Este catalizador puede mejorar eficazmente la tasa de conversión de los reactivos. La aplicación de estos nuevos catalizadores no sólo aumenta eficazmente el contenido de azufre del agente vulcanizante, sino que también amplía la gama de materias primas. Más importante aún, supera las deficiencias de los catalizadores tradicionales, como el bajo rendimiento, la baja pureza del producto y el olor desagradable. Sin embargo, la síntesis de nuevos catalizadores es complicada, el costo de las materias primas es demasiado alto y algunas materias primas no son fáciles de obtener, lo que las hace incómodas para la aplicación industrial. [1]

Contiene olefinas y azufre

El mecanismo de reacción del azufre y las olefinas para sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos es que en presencia de un catalizador y a una determinada temperatura, los anillos se abren para formar moléculas lineales. Los radicales libres existen en el sistema y reaccionan con las olefinas para formar agentes vulcanizantes orgánicos. El método de sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos utilizando azufre y olefinas como materias primas es el más utilizado y también ha atraído gran atención por parte de los estudiosos. Esta patente describe la síntesis de agentes vulcanizantes orgánicos utilizando azufre e isobutileno como materias primas. El agente vulcanizante orgánico sintetizado mediante este método tiene poco olor, pocos subproductos y ninguna contaminación. Sin embargo, este método tiene requisitos estrictos en cuanto a las condiciones de reacción, alto costo y no es adecuado para aplicaciones industriales. Esta patente describe la reacción directa de azufre elemental y olefinas para sintetizar agentes vulcanizantes. Este método de sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos tiene un proceso simple, pero hay muchos subproductos y un olor desagradable. Algunos de los subproductos son corrosivos y causan daños graves al equipo. En respuesta a los problemas anteriores, Sun Laiyin propuso utilizar isobutileno como materia prima para sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos a alta presión. Este método tiene menos subproductos, poco olor, casi ninguna contaminación para el medio ambiente y un alto contenido de azufre, pero el isobutileno es difícil de obtener y el precio es alto. Jiyong Iron and Steel propuso utilizar buteno, un subproducto con baja tasa de utilización en el proceso de separación de buteno, como materia prima para sintetizar agentes vulcanizantes. El proceso de síntesis de este método es simple, las materias primas son baratas y fácilmente disponibles y el costo de producción se reduce considerablemente. Aunque se pueden obtener varios compuestos con diferentes contenidos de azufre sintetizando agentes vulcanizantes orgánicos a partir de una única olefina, todavía existe el problema de la liberación excesiva de calor durante el proceso de presulfuración del catalizador. Para resolver este problema, muchos estudiosos han propuesto utilizar agentes sulfurantes mixtos para presulfurar el catalizador. Sin embargo, la proporción de cada componente del agente sulfurante mixto es difícil de determinar, el costo es alto y se producen muchos subproductos. se producen durante el proceso de presulfuración. Yu Shouzhi sintetizó agentes vulcanizantes orgánicos utilizando como materia prima un destilado producido a partir del craqueo de cera. Este método resuelve el problema de la liberación de calor concentrado de un solo polisulfuro durante la prevulcanización, pero el yunque del producto es grande y tiene poca fluidez y debe diluirse antes de la prevulcanización. Wang Deqiu propuso utilizar aceite destilado como materia prima para sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos. El agente vulcanizante orgánico sintetizado mediante este método tiene un alto contenido de azufre, baja toxicidad, pequeña porosidad y buena fluidez. La ruta de síntesis que utiliza azufre, sulfuro de hidrógeno y olefinas como materias primas utiliza azufre elemental, olefinas y sulfuro de hidrógeno como materias primas para preparar agentes vulcanizantes orgánicos. [1]

Olefinas, haluros de azufre

La síntesis de agentes vulcanizantes a partir de olefinas y haluros de azufre es un método comúnmente utilizado en nuestra industria. El azufre halogenado y las olefinas generan agentes vulcanizantes orgánicos que contienen halógenos en presencia de catalizadores, y luego los agentes vulcanizantes orgánicos se obtienen mediante un proceso de deshalogenación. A principios del siglo XX, el erudito chino Huang Jinxia propuso la síntesis de agentes vulcanizantes orgánicos utilizando cloruro de azufre e isobutileno como materias primas. El agente vulcanizante orgánico sintetizado mediante este método tiene un alto contenido de azufre, buena estabilidad y baja corrosividad. Sin embargo, durante el proceso de producción de agentes vulcanizantes orgánicos sintéticos, este método producirá una gran cantidad de gases residuales, aguas residuales y líquidos residuales que contaminarán el medio ambiente. En los últimos años, muchas publicaciones han informado de mejoras en esta ruta sintética. Por ejemplo, Yang Jingpei propuso sintetizar agentes vulcanizantes orgánicos que contienen impurezas en dos pasos en una tubería cerrada y luego obtener agentes vulcanizantes orgánicos puros mediante separación, deshidratación, refinación y otros pasos. El proceso se lleva a cabo en una tubería cerrada para evitar la contaminación ambiental por gases y líquidos residuales. Sin embargo, este método tiene procesos de síntesis complejos y altos requisitos de equipo, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones industriales. Zhou Bo propuso un método de agregar azufre y declorar dos veces para tratar el sulfuro de isobutileno que contiene átomos de cloro. Este método simplifica los pasos del proceso y ahorra costes, pero el ciclo de producción es largo. Qi Xiangyang propuso reciclar el líquido residual que contiene azufre producido en el segundo paso de la reacción de decloración de sulfuro para el siguiente paso del primer paso de la reacción de decloración de sulfuro, lo que no solo reduce la descarga de líquido residual, sino que también ahorra costos de producción. El nuevo proceso de síntesis resuelve el problema de los "tres desechos" y reduce los costos de producción. Sin embargo, requiere una gran inversión en equipos, un ciclo de producción largo y un proceso operativo complejo, lo que dificulta su aplicación industrial.

[1]

Agente vulcanizante del caucho

Las sustancias que pueden vulcanizar el caucho bajo ciertas condiciones se denominan colectivamente agentes vulcanizantes. La llamada vulcanización significa que la estructura molecular lineal del caucho se transforma en un mecanismo de red tridimensional a través del "puente" del agente vulcanizante, de modo que las propiedades mecánicas y físicas del caucho mejoran significativamente.

1. Azufre: sustancia sólida de color amarillo, muy utilizada en caucho natural y algunos cauchos sintéticos. El azufre de uso común incluye azufre en polvo, azufre sublimado (también conocido como flor de azufre) y azufre precipitado. El azufre es insoluble en agua, ligeramente soluble en etanol y éter y soluble en disulfuro de carbono y tetracloruro de carbono. Se caracteriza por su baja resistencia al calor, alta resistencia, efecto corrosivo en los cables de cobre y es adecuado para caucho natural y algunos cauchos sintéticos. En la fórmula de caucho de alambres y cables, la dosis de azufre es de aproximadamente 0,2 a 5 partes, pero debido a la adición de acelerador, la dosis de azufre se puede reducir en consecuencia.

2. Óxidos metálicos: Los óxidos metálicos se utilizan principalmente como agentes vulcanizantes del caucho de cloropreno y del polietileno clorosulfonado. Los más utilizados incluyen óxido de zinc, óxido de magnesio, óxido de plomo y tres óxidos de plomo.

El óxido de zinc con un peso específico de 5,6 es un polvo blanco, no tóxico e inodoro. El óxido de zinc se usa ampliamente en el caucho y, a menudo, se usa como principal agente vulcanizante junto con el óxido de magnesio en el caucho de cloropreno en general. Puede utilizarse como activador de aceleradores en caucho natural y otros cauchos de olefinas. Además, tiene un efecto fortalecedor. Desempeña un papel en la protección de los rayos ultravioleta en caucho que es resistente al envejecimiento de la luz solar. La dosis de óxido de zinc en caucho natural y caucho butílico es de 5 a 10 partes, y la dosis general de óxido de zinc combinado con magnesio en caucho de cloropreno es de 5 partes.

La magnesia se utiliza como agente vulcanizante secundario en el caucho de cloropreno para evitar la vulcanización prematura del caucho de cloropreno durante el proceso de mezcla. Este producto puede mejorar la resistencia a la tracción, el módulo y la dureza del caucho de cloropreno. Puede neutralizar las pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno producidas por el caucho halogenado durante la vulcanización u otras condiciones oxidantes. Al caucho de polietileno clorosulfonado se le pueden otorgar buenas propiedades físicas y mecánicas, especialmente la deformación permanente es relativamente pequeña. Pero tiene poca resistencia al agua. La dosis general es de 3 a 7 porciones. El óxido de magnesio es un polvo suelto de color blanco con una gravedad específica de 3,2. Puede absorber gradualmente agua y dióxido de carbono en álcali o carbonato de magnesio en el aire, reduciendo su actividad y debe mantenerse en un estricto sello.

3. Agente vulcanizante de resina: El agente vulcanizante de resina es principalmente resina alquilfenólica termoendurecible y resina epoxi. El uso de resina alquilfenólica para vulcanizar caucho con cadena de carbonos insaturados y caucho butílico puede mejorar significativamente la resistencia al calor del caucho vulcanizado. Las principales variedades comúnmente utilizadas son las resinas fenólicas, como la resina terc-butilfenólica, la resina terc-octilfenólica, etc. La resina epoxi tiene un buen efecto de curado sobre el caucho carboxílico y el caucho de cloropreno, y su caucho vulcanizado tiene buena resistencia al pandeo.

4. Tiuram: El nombre completo es disulfuro de tetrametiltiuram y el nombre comercial es TMTD. Es un agente de curado ampliamente utilizado en caucho de alambres y cables y también puede usarse como acelerador de curado. El producto puro tiene un punto de fusión de 147°C ~ 148°C, una gravedad específica de 1,29 y es un polvo gris. Es un acelerador súper rápido para el caucho natural. Se descompone a 100 °C para generar radicales libres, por lo que puede reticular el caucho. El uso de Qiulan como agente vulcanizante puede mejorar la resistencia al calor y al envejecimiento del caucho. La curva de vulcanización es plana y no es fácil de quemar. Adecuado para caucho natural, caucho de estireno-butadieno, caucho de nitrilo y todos los cauchos insaturados que contengan dobles enlaces. En general, el caucho resistente al calor, la dosis de Qiulan es de 2 a 3 partes, mientras que en la fórmula de caucho vulcanizado continuamente, es de 2 a 5 partes, y cuando se usa como acelerador, es de 0,3 a 0,5 partes.