tech-2021_08(89)

№ 8 (89) август, 2021 г. 4. Было обнаружено, что удельная площадь 5. Образцы катализаторов на основе природной поверхности образца соответствует количеству бентонитовой глины, обладающие высокой актив- адсорбции азота, который расходуется для непрерыв- ностью в реакции парофазового окисления нафталина, ного заполнения поверхности образца мономолеку- изучены методом ICP-масс-спектрального анализа, лярным слоем. Романовой спектроскопии и оптической микро- скопии. Список литературы: 1. Бондалетов В.Г., Бондалетова Л.И., Нгуен Ван Тхань. Использование жидких продуктов пиролиза углеводо- родного сырья в синтезе нефтеполимерных смол // Успехи современного естествознания. – 2015. – № 1–7. – С. 1130–1133. 2. Лебедева И.П., Дошлов О.И., Иванова К.К. Утилизация смол пиролиза, образуемых в установке ЭП-300 ОАО «Ангарский завод полимеров» // Экологический вестник России. – 2010. – № 7. – С. 44–46. 3. Мухина Т.Н., Барабанов Н.Л., Бабаш С.Е. Пиролиз углеводородного сырья. – М. : Химия, 1987. – 240 с. 4. Jehlicka J., Urban O., Pokornv J. Raman spectroscopy of carbon and solid bitumens in sedimentary and metamorphic rocks // Spectrochimica Acta. Part A: Molecular and Biomolecular Spectrosco_py. – 2003. – Vol. 59. – № 10. – P. 2341–2352. 5. Schito A., Romano C., Corrado S. Diagenetic thermal evolution of organic matter by Raman spectroscopy // Organic Geochemistry. – 2017. – Vol. 106. – P. 57–67. 6. Filippov M.M. Ramanovskaya spektroskopiya kak metod izucheniya gluboko uglefitsirovannogo organicheskogo veshchestva. Ch. 1. Osnovnye napravleniya ispolzovaniya [Raman spectroscopy as a method for studying deeply carbonated organic matter. P. 1. The main directions of use] // Trudy Karelskogo nauchnogo tsentra RAN. – 2014. – № 1. – P. 115–134. 7. Li X., Hayashi J., Li C. FT_Raman spectroscopic study of the evolution of char structure during the pyrolysis of a Victorian brown coal // Fuel. – 2006. – Vol. 85. – № 12–13. – P. 1700–1707. 8. Зиядуллаева К.Х., Нурманов С.Э. Катализатор окисления ВК-10-2 для производства фталевого ангидрида из нафталина. – Национальная ассоциация учених (НАУ) 61, 2020. 9. Кодиров О.Ш., Зиядуллаева К.Х. Элементный анализ синтезированных катализаторов на основе оксида ванадия и бентонита. – Бухара, 2020. – С. 457–459. 42

№ 8 (89) август, 2021 г. DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8.12208 ПОЛУЧЕНИЕ ТЕРМОФОСФАТОВ ПУТЕМ ОБЖИГА ПРОДУКТОВ ФОСФОРНОКИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ВЫСОКОКАРБОНАТНОЙ ФОСФОРИТОВОЙ МУКИ Кахаров Эркинжон Махмуджонович базовый докторант лаборатории фосфорных удобрений Института общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Алимов Умарбек Кадырбергенович д-р техн. наук, вед. науч. сотр. лаборатории фосфорных удобрений Института общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Мирсалимова Саодат Рахматжановна канд. хим. наук, доц. кафедры Химической технологии, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана E-mail: [email protected] Сейтназаров Атаназар Рейпназарович д-р техн. наук, главный научный сотрудник, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Намазов Шафоат Саттарович д-р техн. наук, проф., акад., заведующий лабораторией, Институт общей и неорганической химии АН РУз, Республика Узбекистан, г. Ташкент OBTAINING THERMOPHOSPHATES BY FIRING PRODUCTS OF PHOSPHORIC ACID DECOMPOSITION OF HIGH CALCAREOUS PHOSPHORITE POWDER Erkinjon Kakharov PhD student of the laboratory of phosphorus fertilizers of the Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Umarbek Alimov DSc., leading researcher, phosphate fertilizers laboratory Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Saodat Mirsalimova PhD, Associate Professor of the Department of Chemical Technology, Fergana Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Fergana __________________________ Библиографическое описание: ПОЛУЧЕНИЕ ТЕРМОФОСФАТОВ ПУТЕМ ОБЖИГА ПРОДУКТОВ ФОСФОРНО- КИСЛОТНОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ВЫСОКОКАРБОНАТНОЙ ФОСФОРИТОВОЙ МУКИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Кахаров Э.М. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12208

№ 8 (89) август, 2021 г. Atanazar Seytnazarov DSc., chief researcher, phosphate fertilizers laboratory, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent Shafoat Namazov DSc., prof., academician, Head of the Laboratory, Institute of General and Inorganic Chemistry of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Изучен процесс кислотно-термической обработки фосфоритовой муки с целью получения образцов термо- фосфата. Первый этап, включающий фосфорнокислотное разложение фосмуки экстракционной фосфорной кис- лотой проведен при 65ºС в течение 30 мин. При этом количество ЭФК взято из расчета СаО:Р2О5 = 1,67; 1,45; 1,31; 1,18; 1,00 и 0,79. Показано, что в продуктах кислотной обработки содержание фтора достаточно высоко (от 2,32 до 2,95%). Во втором этапе осуществлен процесс термического обжига продуктов кислотного разложения при температурах 800-1200ºС. При этом установлено, что с понижением кальциевого модуля от 1,67 до 0,79 и повышением температуры обжига от 800 до 1200ºС в образцах термофосфата содержание фтора снижается с 2,12 до 0,1%. То есть количество фтора снижается в среднем 21,2 раза. Продукт, полученный при СаО : Р2О5 = 0,79 и 1200ºС имеет следующий состав (масс.%): Р2О5общ. – 47,89; Р2О5усв. по 0,4 %-ной HCl 41,58; СаОобщ. 42,37; СаОусв. по 0,4 %-ной HCl 36,56; F 0,11. ABSTRACT The process of acid-thermal treatment of phosphorite powder was studied in order to obtain samples of thermophosphates. The first stage, including the phosphate decomposition of phosphoric acid in wet process phosphoric acid (WPA), was carried out at 65 ° C for 30 minutes. In this case, the amount of WPA was taken from the calculation of CaO: P2O5 = 1.67; 1.45; 1.31; 1.18; 1.00 and 0.79. It has been shown that fluorine content in the products of acid treatment is quite high to be ranged 2.32 to 2.95%. In the second stage, the process of heat treatment of acid decomposition products was carried out at 800 - 1200 ° C. It was found that with a decrease in the calcium modulus from 1.67 to 0.79 and an increase in the firing temperature from 800 to 1200 °C in the thermophosphate samples, the fluorine content decreases from 2.12 to 0.1%. That is, the amount of fluorine decreases on average 21.2 times. The product obtained at CaO: P2O5 = 0.79 and at 1200 °C has the following composition (wt%): P2O5total. - 47.89; P2O5 ass. by 0.4% HCl 41.58; CaOtotal 42.37; CaOass. At 0.4% HCl 36.56; F 0.11. Ключевые слова: фосфоритовая мука, экстракционная фосфорная кислота, кальциевой модуль, кислотно- термическая обработка, кормовой фосфат, фтор. Keywords: phosphorite powder, wet process phosphoric acid, calcium module, acid heat treatment, feed phosphate, fluorine. ________________________________________________________________________________________________ Наряду с белковыми и витаминными добавками 0,003 % для монокальцийфосфата и 1-го сорта три- для скота и птиц необходимы также фосфатные ми- кальцийфосфата [1]. Для условий Узбекистана фос- нералы кормовой ценности. Кальциевые фосфаты фориты Центральных Кызылкумов (ЦК) также могут способствуют значительно увеличивать продуктив- послужить сырьем с целью получения кормового ность животноводства, т.е. прибавку мяса, жирность фосфата. Усредненная проба фосфорита ЦК содер- молока, количество яйца и т.д. Однако производимые жит 16,2 Р2О5; 46,2 СаО; СаО:Р2О5 = 2,85; 17,7 СО2; фосфорные удобрения, такие как простой, двойной суперфосфат, аммофос, и др. косвенном виде не при- 0,6 MgO; 2,9 (Fe2O3 + Al2O3); 1,5 (K2O + Na2O); надлежать для использования кормового фосфата. 2,65 SO3; 1,94 F; 0,1 Cl; 7,8 н.о. Согласно [2] тяжелые Кормовые фосфаты кальция должны соответствовать металлы - As, Pb, Cd, Hg в фосфорите составляют требованиям ГОСТ 23999-80, где содержание фосфора менее 0,1 мг/кг, что вполне приемлемы получать из должно быть не менее 18-20%; кальция не менее 24- них кормовые фосфаты. 34%; содержание фтора, мышьяка и тяжелых металлов должно быть не более (масс. %): фтор - 0,2; мышьяк - Однако фосфориты ЦК желательно надо изба- 0,005; свинец 0,002; кадмий 0,001 и ртуть – 0,0001 [1]. вится от фтора. Поэтому первоначальной задачей является удаление фтора из фосфоритов ЦК. Из Следует отметить, что эти показатели вредных практики известно, что гидротермическая обработка веществ разработаны для кормовых фосфатов, выра- фторапатита при 1400-1450°С приводит вначале к ботанных из Хибинского апатитового концентрата изоморфному замещению ионов фтора гидроксил- (39,4% Р2О5), а для кормового фосфата из Каратау ионами [3]: массовая доля свинца должно составлять не более Ca10(PO4)6F2 + 2Н2O = Са10(РО4)6(ОН)2 + 2HF 44

№ 8 (89) август, 2021 г. Способность ионов фтора и гидроксила изо- дефицитным материалом. А применение мела напря- морфно замещать друг друга объясняется близостью мую с взаимодействием с обесфторенной ЭФК обхо- их ионных радиусов. Теплота этой реакции состав- дится дороже. Так как здесь Р2О5 используется только ляет 62,3 ккал/г-мол. Однако гидроксилапатит не из ЭФК, а не за счет вторичного сырья. является конечным продуктом реакции вследствие его разложения на три- и тетракальцийфосфат [3]: Поэтому для зернистых фосфоритов ЦК целесо- образно применять кислотно-термический способ, Ca10(PO4)6(OH)2 = 2Са3(РO4)2 + Са4Р2О9 + Н2O при котором фосфорит как носитель дешевого Р2О5 сначала разлагается ЭФК, затем продукты разложения Трикальцийфосфат выделяется при температуре подвергается сушке и обжигу. обесфторивания в виде α -модификации, которая при быстром охлаждении водой (закалка) может Объектом исследования выбраны фосфоритная быть сохранена в метастабильном состоянии и при мука с содержанием (масс.%): 16,62 Р2О5; 48,64 СаО; обычных температурах. Кроме того, имеется подход 0,71 Fe2O3; 0,98 Al2O3; 13,02 СО2; 3.27 SO3; 2,24 F; введение в шихту кремнезем (от 2 до 50%), активно 6,88 н.о. и ЭФК (масс.%): 16,46 Р2О5; 0,052 СаО; реагирующий с фторапатитом согласно [3]: 1,11 MgO; 0,274 Fe2O3; 0,413 Al2O3; 2.98 SO3; 0,99 F. Ca10(PO4)3F2 + Н2O + 0,5SiO2 = При этом количество ЭФК брали из расчета СаО:Р2О5 ЗСа3(РO4)2 + 0,5Ca2SiO4 + 2HF равно 1,67; 1,45; 1,31; 1,18; 1,00 и 0,79. В этих условиях основной фазой продукта, полу- Первый этап лабораторных исследований, чаемого из апатитового концентрата, также является включающий кислотное разложение, был проведен α -трикальцийфосфат. в термостатированном стеклянном реакторе с вин- товой мешалкой, присоединенной в ЛАТР. Процесс В работах [4-9] исследован процесс получения разложения длился в течение 30 мин при 65ºС. При кормовые фосфаты – монокальцийфосфат, моноди- этом количество ЭФК брали из расчета СаО:Р2О5 = кальцийфосфат и дикальцийфосфат путем взаимодей- 1,67; 1,45; 1,31; 1,18; 1,00 и 0,79. После завершения ствия мела обесфторенной экстракционный фосфор- процесса реакционную массу высушивали при 90ºС ной кислотой (ЭФК), полученная введением активного до постоянной массы. После чего химическим анали- диоксида кремния в количестве 5 кг/т кислоты. При зом установлен состав продуктов фосфорнокислот- этом обеспечивается условия получения кормовых ного разложения [10]. Определение всех форм Р2О5 фосфатов кальция с низким содержанием фтора - (общей, усвояемой, воднорастворимой) проводили 0,11-0,15%. На основе выполненного комплекса дифференциальным способом на приборе КФК-3 физико-химических исследований и сравнительного анализа оборудования, применяемого для смешения (длина волны =440 нм) в виде фосфорнованадиево- и гранулирования сыпучих материалов, была создана молибденового комплекса [10]. Усвояемые формы гибкая аппаратурно-технологическая схема с исполь- Р2О5 определяли по растворимости в 2 %-ной лимон- зованием высокоскоростного гранулятора. ной кислоте и трилону Б. Определение содержания СаО осуществляли объёмным комплексонометри- Однако вышеупомянутые процессы энергоем- ческим методом: титрованием 0,05н раствором кие [3] и требуют особого контроля за качеством трилона Б в присутствии индикаторов флуорексон. продукта. К тому же активный кремнезём является Усвояемая форма СаО была определена только в 2 %-ной лимонной кислоте. Результаты исследований представлены в табл. 1. Таблица 1. Состав продуктов фосфорнокислотного разложения фосфоритовой муки с различными отношениями СаО/Р2О5 Отношение P2O5 об. P2O5 P2O5 P2O5 вод CaO об. CaO CaOвод F- СаО/Р2О5 2,95 (Ф.М.) 16,46 ус/лим ус/Тр-Б - 48,6 ус/лим - 2,24 25,88 0,79 42,47 1,02 2,32 1,67 28,03 3,15 3,76 1,32 40,27 25,15 2,24 2,44 29,72 12,02 10,48 1,53 37,74 22,03 3,55 2,59 1,45 32,71 13,97 13,28 2,52 36,3 21,14 6,12 2,71 34,96 16,78 14,84 11,97 34,16 20,34 9,12 2,83 1,31 38,29 18,64 17,29 23,55 29,79 19,32 12,07 2,95 23,97 24,9 18,73 1,18 35,05 31,32 18,48 1,0 0,79 Показано, что при кислотной обработке фосфори- относительная форма Р2О5 по 2%-ной лимонной кислоте и трилону Б находятся от 46,45 до 91,54 и от товой муки в зависимости от СаО:Р2О5 в продуктах содержание общей форм Р2О5 увеличиваются от 40,49 до 81,80%, соответственно. В то же время 25,88 до 38,29%. Чем меньше СаО:Р2О5, тем выше относительная водная форма увеличивается от 1,31 содержание Р2О5 и тем ниже содержание СаО. В них до 59,81% (рис. 1.). 45

№ 8 (89) август, 2021 г. Рисунок 1. Зависимость изменения относительного содержания усвояемой и водной форм фосфора от кальциевого модуля в продукте фосфорнокислотной переработки фосмуки Однако содержание фтора достаточно высоко - Далее измельченные образцы термофосфата под- от 2,32 до 2,95%. Эти показатели естественно не соот- вергли химическому анализу [10]. Усвояемая форма ветствуют требованиям ГОСТ на кормовые фосфаты. Р2О5 в термически обработанном продукте была опре- С целью удаления фтора из продуктов разложения, делена в 0,4%-ной соляной кислоте. Как видно из проводился второй этап - процесс обжига от 800 до результатов исследований с понижением кальцие- 1200ºС в муфельной печке (СНОЛ производства вого модуля от 1,67 до 0,79 при одной и той же темпе- Россия). Необходимо отметить, что в процессе об- ратуре способствует снижению содержание фтора. жига образцы фосфатов кальция расплавляются, При этом видно, что с понижением кальциевого агломирируя в крупные глыбы. Поэтом они заново модуля от 1,67 до 0,79 и повышением температуры измельчены в ступках до размера частиц 0,16 мм. обжига от 800 до 1200ºС содержание фтора снижается с 2,12 до 0,1% (таблица 2). Таблица 2. Состав образцов термофосфата из продуктов фосфорнокислотной обработки фосфоритовой муки при различных температурах обжига в течение в течение 1 часа Отношение Состав продукта, % P2O5 ус/сол / CaOус/сол / CaO СаО/Р2О5 P2O5 об. P2O5 ус/сол CaO об. CaOус/сол F- P2O5 об. % об. % 1,67 1 1,45 23 45 67 1,31 26,09 1,18 28,97 Термическая обработка при 800 ºС 1,0 33,29 0,79 36,75 22,48 44,22 38,57 2,12 86,16 87,22 39,61 84,54 85,72 1,67 45,93 24,49 43,99 37,71 2,24 86,09 86,54 1,45 84,73 84,08 1,31 27,95 28,66 42,78 37,02 2,33 84,75 85,13 1,18 30,62 84,61 85,27 1,0 34,78 31,14 41,96 35,28 2,38 0,79 37,21 40,32 33,57 40,27 34,28 2,43 47,01 38,86 39,23 33,45 2,48 Термическая обработка при 900 ºС 24,16 49,27 43,14 2,01 86,44 87,56 84,75 85,93 25,95 48,47 41,65 1,98 84,13 84,89 86,56 86,15 29,26 47,6 40,41 1,93 87,25 87,94 85,45 85,06 32,21 44,32 38,18 1,86 35,18 43,02 37,83 1,78 40,17 40,82 34,72 1,76 46

№ 8 (89) август, 2021 г. Отношение Состав продукта, % P2O5 ус/сол / CaOус/сол / CaO СаО/Р2О5 P2O5 об. P2O5 ус/сол CaO об. CaOус/сол F- P2O5 об. % об. % 1,67 1 1,45 23 45 67 1,31 29,47 1,18 32,55 Термическая обработка при 1000 ºС 1,0 35,49 0,79 38,16 25,42 49,65 43,49 1,85 86,26 87,59 41,52 84,92 85,96 1,67 47,14 27,64 48,99 42,11 1,74 86,19 86,54 1,45 85,77 84,78 1,31 29,86 30,59 48,23 41,74 1,64 89,04 89,78 1,18 33,54 84,15 83,69 1,0 36,15 32,73 45,78 38,81 1,54 0,79 38,82 42,14 36,97 43,64 39,18 1,37 1,67 47,37 1,45 39,67 41,07 34,37 1,18 1,31 30,59 1,18 34,16 Термическая обработка при 1100 ºС 1,0 36,28 0,79 39,35 25,87 50,41 43,73 1,68 86,64 86,75 42,39 85,03 85,96 47,89 28,52 49,13 42,23 1,56 86,22 86,37 90,49 90,27 31,17 48,65 42,02 1,43 87,16 86,49 85,43 85,37 35,13 46,24 41,74 1,25 36,73 44,12 38,16 0,92 40,47 41,84 35,72 0,48 Термическая обработка при 1200 ºС 25,53 52,12 43,91 1,53 83,46 84,25 85,95 86,13 29,36 53,71 46,26 1,41 86,25 86,16 90,24 90,37 31,29 49,28 42,46 1,23 85,28 85,61 86,82 86,29 35,51 47,79 43,19 1,01 36,15 45,45 38,91 0,49 41,58 42,37 36,56 0,11 То есть в данном случае содержание фтора снижа- большем количестве образуется усвояемая форма Р2О5 ется в среднем 21,2 раза. Сопоставляя данные после и тем в меньшем количестве остается фтора. Учитывая кислотной обработки фосфоритовой муки, то уже расход фосфорной кислоты наиболее экономичным заметно снижается в ней содержание фтора (от 2,32 до на наш взгляд является образец, полученный с соот- 2,95%) от 1,15 до 26,82 раза. Однако данное изменение ношением СаО : Р2О5 = 0,79 при 1200ºС. В данном явно наблюдается с увеличением температуры начи- случае продукт имеет следующий состав (масс.%): ная с 900 ºС и выше, что объясняется термическому Р2О5общ. – 47,89; Р2О5усв. по 0,4 %-ной HCl 41,58; распаду фторкарбонатапатита с выделением фтора в СаОобщ. 42,37; СаОусв. по 0,4 %-ной HCl 36,56; F 0,11. газовую фазу. Тогда как в зависимости от отношение Это говорит о том, что кислотно-термическая обра- СаО/Р2О5 и диапазона температур от 800 – 1200 ºС ботка вполне приемлемый способ для переработки общая форма Р2О5 в продуктах увеличивается от 26,09 легко разлагаемых фосфоритов ЦК и получения до 47,89%. кормовых фосфатов кальция, качестве которых соответствуют ГОСТ 23999-80 [1]. Качественным показателем для кормовых фос- фатов служит усвояемая форма Р2О5 в растворе Таким образом, найдена возможность создание 0,4%-ной соляной кислоты. Результаты показывают, технологии получения кормовых фосфатов на основе что по соляной кислоте относительная форма усвоя- местных фосфоритов ЦК путем кислотно-терми- емой формы Р2О5 колеблется от 24,01 до 43,58%. ческого способа. Пути дальнейшего усовершен- Какие закономерности наблюдается? Чем низкий ствование и снижение теплоэнергетических затрат кальциевый модуль, т.е. чем больше нормы фосфор- остаются задачам исследования. ной кислоты и чем выше температуре обжига, тем в Список литературы: 1. Кальций фосфат кормовой. ГОСТ 23999-80. - 9 с. 2. Кист А.А., Данилова Е.А., Осинская Н.В., Хусниддинова С.Х., Беглов Б.М., Волынскова Н.В. Примесные элементы в фосфоритах центральных Кызылкумов и их переход в аммофос, фосфогипс, почву и растение. // Химическая промышленность. – 2014. - т. 91, № 8. - С. 418-428. 3. Позин М.Е. Технология минеральных удобрений. - Л.: 1983. - 336 с. 47

№ 8 (89) август, 2021 г. 4. Черненко Ю.Д., Родин В.И., Литусова Н.М. Технология получения кормовых фосфатов кальция в ООО «Балаковские минеральные удобрения» и обесфторивание фосфорной кислоты для получения кормового монокальцийфосфата. // Научно-техническая конференция: Тез. док. СГТУ. - Саратов, 2004. – С. 256-257. 5. Черненко Ю.Д., Давыденко В.В., Литусова Н.М. Актуальные экологические проблемы при производстве монокальцийфосфата. // Международная конференция «Композит-2004». - Тез. док СГТУ. - Саратов, 2004. – С. 268-269. 6. Родин В.И.,. Литусова Н.М, Левин Б.В, Казаков А.И. Получение гранулированного кормового монокальций- фосфата с использованием турболопастного смесителя-гранулятора. // Химическая промышленность сегодня. – 2004. - № 12. 7. Родин В.И., Литусова Н.М., Михалева Т.К. и др. Исследование процесса получения кормовых фосфатов кальция с использованием скоростных методов смешения. // Сборник трудов НИУИФ, 2004. – С. 185. 8. Левин Б.В., Баловень В.И., Литусова Н.М., и др. Производство кормового монокальцийфосфата. // Мир серы, N ,Р, К. – 2004. - № 5. – С. 5. 9. Заявка на изобретение № 2004110968. Россия. Способ получения монокальцийфосфата. / Литусова Н.М., Родин В.И., Левин Б.В. и др. - Решение о выдаче от 13.04.2004. 10. Винник М.М., Ербанова Л.Н., Зайцев П.М. Методы анализа фосфатного сырья, фосфорных и комплексных удобрений, кормовых фосфатов. М.: Химия, 1975. - 218 с. 48

№ 8 (89) август, 2021 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ Киямова Дилфуза Шарифовна ассистент кафедры медицинской химии, Самаркандский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Самарканд E-mail: [email protected] Аскаров Кудрат Аскарович проф., Самаркандский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Самарканд Холмурадова Дилафруз Куватовна д-р техн. наук, доц., зав. кафедрой медицинской химии, Самаркандский государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Самарканд RESEARCH THE INFLUENCE OF FILLERS ON THE PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF COAL BRIQUETTES Dilfuza Kiyamova Assistant of the Department of Medicinal Chemistry Samarkand State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Samarkand Kudrat Askarov Рrofessor of the Samarkand State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Samarkand Dilafruz Kholmuradova Doctor tech. Sci., Associate Professor, Head of the Department of Medicinal Chemistry, Samarkand State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Samarkand АННОТАЦИЯ В статье изучены основные показатели разработанного угольного брикета в зависимости от концентрации наполнителей (лигнин, бентонит, каолин). ABSTRACT The article studies the main indicators of the developed coal briquette, depending on the concentration of fillers (lignin, bentonite, kaolin). Ключевые слова: сырье, наполнитель, угольный брикет, основные свойства, лигнинг, бентонит, каолин. Keywords: raw materials, filler, coal briquette, basic properties, ligning, bentonite, kaolin. ________________________________________________________________________________________________ В настоящее время для ускоренного развития Бурый уголь отличается от каменного угля внеш- экономики требуется устойчивое и бесперебойное ним видом: он всегда бурый. У него содержание обеспечение отраслей топливом и электрической углерода меньше, а содержание битуминозных ле- энергией. тучих веществ и воды больше. Поэтому бурый уголь легче горит, дает больше дыма, запаха, а также при Уголь в качестве энергоносителя играет все воз- реакции с едким калием выделяет мало тепла. В его растающую роль в мировой энергосистеме. составе много воды, поэтому для сжигания его ис- пользуют в порошке. Угольная отрасль – это ведущая базовая отрасль промышленности, который является неотъемлемой частью топливно-энергетического комплекса. __________________________ Библиографическое описание: Киямова Д.Ш., Аскаров К.А., Холмурадова Д.К. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12194

№ 8 (89) август, 2021 г. Вместе с тем при выемке, обогащении и транс- Брикетированное угольное топливо позволяет портировке часть мелкодисперсных углей выдувается решить проблемы эффективного использования и просыпается из вагонов, теряется и интенсивно топливных ресурсов и снижения потерь мелочи измельчается при погрузо-разгрузочных работах. при различных технологических операциях [3]. Сокращение уровня потерь в виде шламов и мелочи путем прямого сжигания затруднено из-за сложности Поэтому в качестве объектов исследования нами их транспортировки к месту использования. Поэтому были выбраны буроугольная мелочь Ангренского необходимо их брикетировать. месторождения, производственный отход (ацити- леновая сажа) АО «NAVOIYAZOT», гидролизный Одним из основных путей переработки углей и лигнин – отход гидролизной промышленности, бен- всевозможных угольных отходов (отсевы, просыпи, тонит, каолин. шламы и т.п.), не используемых и существенно за- грязняющих окружающую среду, является их брике- Механическую прочность при сжатии определяли тирование. по ГОСТ 21289-75 [1]. Пробы для определения ме- ханической прочности отбирают и подготавливают Брикетирование углей представляет собой про- для испытаний по ГОСТ 10742-71, выделяя из общей цесс механической переработки угольной мелочи в пробы: для испытания сжатием – не менее семи це- кусковое топливо – брикеты, имеющие определенные лых брикетов; для испытания на истирание – не ме- геометрическую форму, размеры и массу. нее 10 кг целых брикетов; для испытания сбрасыва- нием – не менее 4 кг целых брикетов. Испытание бу- В настоящее время проблемой утилизации тонко- роугольных брикетов проводят не ранее чем через 4 ч дисперсной угольной мелочи занимаются многие после их изготовления. специалисты в Узбекистане, России и за рубежом. Накоплен огромный опыт подготовки и использова- На рисунке 1 показано влияние количество ния угольных отходов тонких классов. Разработаны наполнителей на прочность на сжатие угольных десятки разной степени эффективности методов их брикетов. переработки [2; 4; 5]. давление прессования (Рпресс) – 100 МПа; время прессования (τ) – 6 мин 1 – брикет, наполненный лигнином; 2 – брикет, наполненный бентонитом; 3 – брикет, наполненный каолином Рисунок 1. Зависимость прочности на сжатие угольных брикетов от количества наполнителей Как видно из рисунка 1, максимальное количество Некоторые исследователи утверждают, что для наполнителей – 25 масс.ч. При этом происходит формирования брикетов под прессом (в частности, изменение ряда термодинамических параметров с применением связующих веществ) достаточно срав- полимеров (плотности, энтропии, энтальпии). нительно небольшого давления, порядка 8–12 МПа. При большем давлении происходит уменьшение В таблице 1 показаны основные показатели связующего материала в центральной части брикета – угольного брикета, наполненного 25 масс.ч. лигнином. оно выдавливается наружу. Однако другие предла- гают брикетировать твердые горючие материалы Хрупкое разрушение кристаллических материа- при варьировании давления от 150 до 200 МПа, так лов (раскол и размол) происходит преимущественно как увеличение давления прессования способствует по границам скоплений примесей и дефектов. Причем получению более прочных брикетов. Нами выбрано можно отметить, что на свежеобразованных поверх- давление прессования 100 МПа. ностях при хрупком разрушении имеются неактивные бездефектные участки, сопровождающиеся хрупким разрушением. 50

№ 8 (89) август, 2021 г. Основные показатели готового угольного брикета Таблица 1. Наименование показателя Нормы Угольный брикет, наполненный Массовая доля общей влаги в брикетах Wбр, %, не более 30,0 Зольность брикетов Арб, %, не более 45 25 масс.ч. лигнином Низшая теплота сгорания брикетов Qрн.б., kJ/kg, не менее 2500–2700 10,0 Массовая доля мелочи, %, не более 15–20 22,2 Механическая прочность, %, не менее 4104 высота 10 мм брикета 1,5–2,0 10,0 диаметр 60 мм брикета 50 Таким образом показано, что формирование по- равновесное состояние по сравнению с ненаполнен- лимера в присутствии наполнителя может способ- ным полимером, сформированным в тех же условиях. ствовать его переходу как в более, так и в менее Список литературы: 1. ГОСТ 21289-75. Брикеты угольные. Методы определения механической прочности. – М. : Издательство стан- дартов, 1986. – 5 с. 2. Нифонтов Ю.А. Научные основы создания ресурсосберегающих технологий использования отходов добычи и переработки углей Печорского бассейна : дис. … д-ра техн. наук: 11.00.11. – СПб., 2000. – 308 с. 3. Экономико-экологические аспекты углебрикетирования / С.И. Якубов, Ш.М. Муратова, Х.Ю. Бакоев, М.Г. Бабаханова // Материалы респ. научно-технической конференции «Современные технологии получения и переработки композиционных и нанокомпозиционных материалов» (г. Ташкент, 25–26 мая 2017 г.). – С. 187–188. 4. Characterization of carbon materials and differences from activated carbon particle (ACP) and coal briquettes product (CBP) derived from coconut shell via rotary kiln / Kittiphop Promdee, Jirawat Chanvidhwatanakit, Somruedee Satitkune, Chakkrich Boonmee [et al.] // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2017. – Vol. 75. – P. 1175–1186. 5. Coal tar pitch and molasses blended binder for production of formed coal briquettes from high volatile coal / Qiang Zhong , Yongbin Yang, , Qian Li, , Bin Xu, [et al.] // Fuel Processing Technology. – 2017. – Vol. 157. – P. 12–19. 51

№ 8 (89) август, 2021 г. DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8.12181 ИЗУЧЕНИЕ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА Мейлиева Лазиза Кахрамановна соискатель, Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Давлятова Зулфия Муратовна докторант, Ферганский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Фергана Кадиров Хасан Иргашевич д-р техн. наук, проф., Ташкентский химико-технологический институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF ANTI-CORROSION PROPERTIES OF POLYETHYLENE TEREPHTHALATE WASTE PROCESSING PRODUCTS Laziza Meylieva PhD researcher, Tashkent chemical-technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Zulfiya Davlyatova PhD researcher, Ferghana Polytechnical Institute, Republic of Uzbekistan, Ferghana Hasan Kadirov doctor of technical sciences, professor, Tashkent chemical-technological Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В целях получения ингибиторов коррозии изучен процесс аминолиза вторичного полиэтилентерефталата с моноэтаноламином и диэтаноламином. При этом выявлено, что с увеличением количества моноэтаноламина понижается температура каплепадения по Убелоду. Методом ИК-спектроскопии исследована структура амино- гидроксил-содержащих олигомеров. Показана возможность использования продуктов аминолиза вторичного полиэтилентерефталата в комбинациях с кубовым остатком моноэтаноламина и пиридина в качестве ингибиторов коррозии металлов. ABSTRACT In order to obtain corrosion inhibitors, the process of aminolysis of secondary polyethylene terephthalate with monoethanolamine and diethanolamine has been studied. At the same time, it was revealed that with an increase in the amount of monoethanolamine, the dropping point according to Ubelod decreases. The structure of aminohydroxyl-containing oligomers was studied by IR spectroscopy. The possibility of using the products of aminolysis of secondary polyethylene terephthalate in combinations with the vat residue of monoethanolamine and pyridine as metal corrosion inhibitors has been shown. Ключевые слова: защита металлов, скорость коррозии, ингибиторы коррозии, полиэтилентерефталат, аминолиз, аминный агент, моноэтаноламин, диэтиленгликоль. Keywords: metal protection, corrosion rate, corrosion inhibitors, polyethylene terephthalate, aminolysis, amine agent, monoethanolamine, diethylene glycol. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: Мейлиева Л.К., Давлятова З.М., Кадиров Х.И. ИЗУЧЕНИЕ АНТИКОРРОЗИОННЫХ СВОЙСТВ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ ОТХОДОВ ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12181

№ 8 (89) август, 2021 г. На сегодняшний день в республике на многих температурах. Их защитное действие составляет 96– предприятиях используют полиэтилентерефталат, из которого получают упаковочные и текстильные 97 %. материалы. Такое потребление перед учеными ста- Авторами было изучен аминолиз вторичного вит задачу разработки технологии утилизации вто- ричного полиэтилентерефталата. Анализ литератур- полиэтилентерефталата (ПЭТ) с этаноламином ных данных показал возможности получения по- под действием микроволнового излучения. Реакцию лезных продуктов с помощью аминолиза полиэтилен- проводили с этаноламином без использования ка- терефталата различными видами амин [8; 16]. кого-либо другого катализатора в герметичном микроволновом реакторе, в котором давление и В качестве аминного агента используются моно- температуру контролировали и регистрировали. этаноламин и диэтиленгликоль. Для получения и Основной продукт, бис(2-гидроксиэтил) терефтала- улучшения тех или иных свойств аминогидроксилсо- мид, был идентифицирован по инфракрасным спек- держащих олигомеров и пригодных для использова- трам с Фурье-преобразованием (FTIR) и измерениям ния в качестве ингибиторов коррозии использовали ДСК. При этом исследована средняя молекулярная моноэтаноламин. Поэтому изучение процесса ами- масса остатков ПЭТ с помощью измерений вязкости. нолиза вторичного полиэтилентерефталата с моно- Выявлено, что полная деполимеризация происходит этаноламином и его смеси с другими аминами поз- менее чем за 5 мин, когда мощность облучения со- воляет получить аминогидроксилсодержащие оли- ставляла 100 °С или при температуре 260 °С [2; 15]. гомеры, пригодные для производства ингибиторов коррозии, является актуальным и своевременным. Аминолиз полиэтилентерефталат с моноэтано- ламином проводили в следующей последователь- Целью данной работы является исследование ности: в трехгорлую колбу, снабженную мешалкой, процесса аминолизом вторичного полиэтиленте- обратным холодильником и термометром, добавляем рефталата с моноэтаноламином получения амино- измельченные, промытые и высушенные хлопья гидроксилсодержащих олигомеров и определение ВПЭТ и моноэтаноламина (МЭА). В течение 60 минут эффективности в качестве ингибиторов коррозии. поднимаем температуру до 100 °С, затем в течение еще 60 минут температуру поднимаем до 220 °С. Большинство промышленных ингибиторов – это После достижения температуры 220 °С продолжаем органические азотосодержащие ПАВ и четвертичные синтез 6 часов. Хлопья постепенно набухают, реак- аммониевые основания. Наиболее широкое приме- ционная масса становится гомогенной. Продукты нение нашли индивидуальные вещества – уротро- синтеза при комнатной температуре представляют пин (гексаметилентетраамин), анилин, пиридин, собой твердую массу, с увеличением мольного соот- хинолин и их производные [1; 9; 11; 10; 14; 7; 3; 5]. ношения моноэтаноламина продукт становится Для ингибирования сероводородной коррозии широко мягче по консистенции. используется ингибитор И-1-А (И-1-В) [12; 4; 6; 13]. Ингибитор серии И-1 представляет собой кубовый Первоначальные исследования по изучению про- остаток разгонки, получаемый при синтезе 2-метил- цесса аминолиза ВПЭТ начали с моноэтаноламином, 5-этилпиридина из паральдегида и аммиака. Их также процесс осуществляли при соотношения ВПЭТ : используют в качестве ингибитора в средах серной и соляной кислот. Они рекомендованы для травления МЭА = 1:0,4,1:0,6,1:2,1:2,5 и 1:4 мольэлзвено/моль. сталей в минеральных кислотах и для проведения Механизм аминолиза вторичного полиэтиленте- соляно-кислотной обработки скважин при высоких рефталата моноэтаноламином можно представить следующим образом: Структуру синтезированных продуктов изучали и 1482 см–1, скелетных колебаний ОН при 1360 и 1318 см–1 и С-N при 1360, 1164, 1030 см–1, валентных методом ИК- спектроскопии. На ИК-спектрах МЭА колебаний С-О в СН2ОН при 1050–1085 см–1, широкая полоса поглощения при 712 см–1 деформационных (рис. 1) имеется широкая полоса поглощения при 3500–3150 см–1 первичных аминных и гидроксильных колебаний NH2. групп, СН2-групп, связанных с атомом азота и кис- лорода при 2943 и 2872 см–1, деформационных ко- лебаний первичных NH- и СН2-групп при 1573 см–1 53

№ 8 (89) август, 2021 г. Рисунок 1. ИК-спектры использованного моноэтаноламина На ИК-спектрах продуктов аминолиза (рис. 2) колец при 1684 см–1. Наличие аминсодержащих пиков свидетельствует о взаимодействии моноэтаноламина после синтеза имеются деформационные колебания с ВПЭТ с образованием аминогидроксилсодержащего первичных NH- и СН2-групп при 1552 см–1 и 1499 см–1, олигомера. первичных гидроксильных групп при полосе пропус- кании 1043 см–1, полосе пропускания ароматических Рисунок 2. ИК-спектры продуктов аминолиза Оценка пригодности к применению ингибирую- названы SUMONO-GRK (АПЭТ : КОМЭА : Py 1 : щего состава на основе продукта аминолиза поли- 1 : 0,1) и SUMONO-альфа-GRK (АПЭТ : КОМЭА : этилентерефталата (АПЭТ), пиридина (Py) и кубового остатка вакуумной перегонки моноэтаноламина Py 1 : : 2 : 0,1). В табл. 1 приведены результаты (КОМЭА). Полученные продукты были условно испытания SUMONO-GRK в среде 15%-ной соляной кислоты. 54

№ 8 (89) август, 2021 г. Таблица 1. Влияние концентрации ингибиторов на скорость коррозии стали Ст.3 в 15%-ной кислоте (t = 60 C, τ = 4 ч) Концентрация ингибитора, % Скорость коррозии, г/м3ч Защитное действие, % Без добавки 131,0 – 0,2 SUMONO-GRK 86,9 0,4 7,1 89,1 0,6 5,0 93,5 0,8 4,2 94,1 1,0 2,4 94,8 1,2 1,9 93,6 2,1 0,2 95,0 0,4 SUMONO-альфа-GRK 96,9 0,6 6,5 98,2 0,8 4,6 99,0 1,0 4,0 99,5 1,2 2,0 98,6 1,4 1,0 2,3 98,0 эталон В-3 2,4 Как видно из данных таблицы 1, ингибитор эф- Изучено влияние температуры на скорость кор- фективно защищает сталь от коррозии при концен- розии и защитное действие ингибитора при корро- трациях добавки 0,8–1,0 %. зии стали Ст.3 в 15%-ной соляной кислоте. Концен- трация ингибитора – 0,8 %. Таблица 2. Влияние температуры на скорость коррозии стали марки Ст.3 в 15%-ной соляной кислоте. Концентрация ингибитора – 0,8 % № Раствор соляной кислоты Скорость коррозии г/м2час Защитный эффект, % Температура комнатная, τ = 24 часа – 65,4 Без добавки 4,7 71,0 1 1,4 – SUMONO-GRK 91,1 99,0 SUMONO-альфа-GRK 1,3 – Температура 40 С, τ = 4 часа 93,4 98,0 Без добавки 46,2 2 0,7 – 94,6 SUMONO-GRK 99,5 SUMONO-альфа-GRK 0,5 Температура 80 С, τ = 4 часа Без добавки 131,0 3 2,2 SUMONO-GRK SUMONO-альфа-GRK 2,0 Температура 100 С, τ = 1 час Без добавки 1020 3 5,1 SUMONO-GRK SUMONO-альфа-GRK 4,9 SUMONO-GRK и SUMONO-альфа-GRK были испытаны в сероводородной и углекислотной сре- дах (табл. 3 и 4). 55

№ 8 (89) август, 2021 г. Таблица 3. Влияние ингибиторов на коррозию стали марки прочности Д в сероводородной среде. Температура комнатная. Концентрация сероводорода – 3,5–3,1 г/л. Среда – газоконденсат: вода = 1:2. Перемешивание, время 72 часа Ингибитор Концентрация Средняя потеря массы Скорость коррозии Степень SUMONO-GRK ингибитора, г/л образцов, г г/м2час защиты, % 0,3 0,030 0,035 85,7 SUMONO-GRK 0,4 0,014 0,016 87,5 SUMONO-альфа-GRK 0,3 0,011 0,012 91,6 SUMONO-альфа-GRK 0,4 0,011 0,013 97,3 И-1-А (эталон) 0,4 0,012 0,014 98,6 Таблица 4. Влияние ингибиторов на коррозию стали марки прочности D в углекислотной среде ( РСО2 = 1,0МПа ; t = 24 °C, конц. добавки – 0,2 г/л) Ингибитор Время опыта, час Скорость коррозии, г/м2час Степень защиты, % SUMONO-GRK 40 0,172 89,24 SUMONO-GRK 20 0,152 91,01 SUMONO-альфа-GRK 40 0,138 96,28 SUMONO-альфа-GRK 20 0,137 96,46 И-1-А (эталон) 40 0,084 97,17 Данные представленных таблиц доказывают, что что с увеличением количества моноэтаноламина ингибиторы SUMONO-экстра-GRK и SUMONO-GRK понижается температура каплепадения по Убелоду. эффективно защищают сталь от коррозии в различных Химическими методами и методами ИК-спектро- агрессивных средах. скопии исследована структура аминогидроксилсо- держащих олигомеров. Показана возможность исполь- Таким образом, изучен процесс аминолиза вто- зования продуктов аминолиза ВПЭТ в композиции с ричного полиэтилентерефталата с моноэтаноламином. КОМЭА и пиридина в качестве ингибиторов коррозии Установлены структура и физико-химические свой- металлов. ства полученных продуктов. При этом выявлено, Список литературы: 1. Альцибаев А.И., Левин С.З. Ингибиторы коррозии металлов // под ред. проф. Л.И. Антонова. – Л. : Химия, 1968. – 264 с. 2. Аминолитическая деполимеризация отходов полиэтилентерефталата в микроволновом реакторе / Dimitris Sachilias, Georgia Ptsintzou, Alexandros K Nkolaidis, Dimitris Nikiriarisand [et al.] // Society of Chemical Industry. – 2010. – Р. 500–506. 3. Антропов Л.И. Защита металлов. – 1977. – Т. 13. – 410 с. 4. Антропов Л.И., Макушкин Е.М., Пангасенко В.Ф. Ингибиторы коррозии металлов. – Киев : Техника, 1981. – 181 с. 5. Антропов Л.И., Почребева И.С. Коррозия и защита от коррозии. Итоги науки техники. – М. : ВНИИТИБ, 1973. – Т. 2. – С. 27. 6. Афанасьев А.С., Бейлинова Л.А., Ереиеева Р.А. Вопросы химии и химической технологии. – Харьков : Выс- шая школа, 1975. – Т. 38. – С. 117–120. 7. Григорьев В.Г., Экилек В.В. Химическая структура и защитное действие ингибиторов коррозии. – Ростов н/Дон : изд. Рост. ун-та, 1978. – 164 с. 8. Колотыркин Я.М. Современные методы противокоррозионной защиты // Защита металлов. – 1993. – Т. 29, № 2. – С. 119–121. 9. Путилова И.Н., Балезин С.А., Баранник В.П. Ингибиторы коррозии металлов. – М. : Госхимиздат, 1954. – 185 с. 10. Путилова И.Н., Числова Е.Н. Ингибиторы кислотной коррозии. – Киев, 1965. – С. 35. 11. Рабинсон Дж. Ингибиторы коррозии. – М. : Металлургия, 1983. – 272 с. 56

№ 8 (89) август, 2021 г. 12. Решетников С.М. Ингибирование кислотной коррозии металлов. – Ижевск : Узмурдия, 1980. – 128 с. 13. Рождественский Ю.Г., Низамов К.Р., Калимуллин А.А. Создание и применение ингибиторов коррозии и ингибированных материалов в нефтепереработке и нефтехимии // Тез. докл. Всесоюзной научн.-техн. конф. – Л. : Леннефтехим, 1981. – С. 84–85. 14. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. – М. : Химия, 1977. – 352 с. 15. Dutt K., Soni R.K. Синтез и характеристика бис-аминоэтил-терефталамида из отходов ПЭТ и его применения в качестве отвердителя в DGEBA // Centra Institute of Plastics Engineering Technology, 2014. 16. Shidota T. Jsces report on the cost corrosion in Japan // Corcos. Manad. – 2001. – № 40. – Р. 17–21. 57

№ 8 (89) август, 2021 г. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕПРЕССОРНОЙ ПРИСАДКИ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ЕДИНОЙ ТОВАРНОЙ НОМЕНКЛАТУРОЙ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ Мурзаев Рустам Камилович соискатель, Ташкентский химико-технологический институт (ТХТИ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Мирсагатова Махбуба Абдуллаевна мл. науч. сотр., ГУ \"ИГРНИГМ\", институт геологии и разведки нефти газовых месторождений, Республика Узбекистан, г. Ташкент Вафоев Ойбек Шукуруллаевич д-р философии (PhD), ст. науч. сотр., Ташкентского научно-исследовательского института химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: gup_tniixt @mail.ru Абдумавлянова Мамура Косимовна канд. хим. наук, доцент., Ташкентский химико-технологический институт (ТХТИ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: mаmura @mail.ru Содикова Мунира Рустамбековна доктор философии (PhD), Ташкентский химико-технологический институт (ТХТИ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Таджиходжаев Закирходжа Абдусаттарович д-р техн. наук, профессор, Ташкентский химико-технологический институт (ТХТИ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: zakirhodja@ gmail.com IMPROVING THE CLASSIFICATION OF A DEPRESSANT ADDITIVE FOR TARGET USE WITH A SINGLE COMMODITY NOMENCLATURE OF FOREIGN ECONOMIC ACTIVITY Rustam Murzaev Applicant of the Tashkent Chemical Technology Institute, Uzbekistan, Tashkent Makhbuba Mirsagatova Junior researcher, Institute of geology and exploration of oil and gas fields, Uzbekistan, Tashkent, __________________________ Библиографическое описание: СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КЛАССИФИКАЦИИ ДЕПРЕССОРНОЙ ПРИСАДКИ ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ С ЕДИНОЙ ТОВАРНОЙ НОМЕНКЛАТУРОЙ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Мурзаев Р.К. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12216

№ 8 (89) август, 2021 г. Oybek Vaphoyev Doctor of Philosophy (PhD), Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Uzbekistan, Tashkent Mamura Abdumavlyanova Cand. сhem. sci., associate professor, Tashkent Chemical Technology Institute, Uzbekistan, Tashkent Munira Sodikova Doctor of Philosophy (PhD), Tashkent Chemical Technology Institute, Uzbekistan, Tashkent Zakirkhodja Tadjikhodjaev Doctor of technicаl sciences, professor, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье изучены вопросы классификации депрессорных присадок в соответствии с ТН ВЭД, опре- деление их цифровых классификационных кодов и отнесение их к конкретным товарным позициям, субпози- циям, подсубпозициям. ABSTRACT The questions of the classification of depressants in accordance with the Commodity Nomenclature of Foreign Eco- nomic Activity, the definition of their digital classification codes and their assignment to specific commodity items, sub- headings, subheadings have been studied. Ключевые слова: депрессорные присадки, ТНВЭД, классификация, позиция. Keywords: depressants, TNVED, classification, position. ________________________________________________________________________________________________ Введение. В последнее время идет активная де- освоение выпуска принципиально новых видов хи- ятельность по изменению правил и требований, мической продукции и технологий, обеспечение на устанавливаемых для производителей и потребителей этой основе конкурентоспособности депрессорных продукции химической промышленности, в рамках присадок отечественного производства на внешних и которой идет развитие системы государственного внутренних рынках [1]. Проведенные исследование регулирования обращения химической продукции в определенной степени решает проблемы по сокра- т.е. создание условий, необходимых для устойчивого щение образования производственных отходов и инновационного развития промышленности, повыше- обеспечение рационального их использования в хо- ния её инвестиционной привлекательности, конку- зяйственной деятельности, регулирование которых рентоспособности выпускаемой продукции, а также отражены в законах Республики Узбекистан «Об последовательного снижения негативного воздей- охране природы» и «Об отходах», а также служит ствия химических веществ/продукции на человека и выполнению задач, предусмотренных в Стратегии окружающую среду. Разработка, изучение и после- по обращению с твердыми бытовыми отходами в дующее апробирование новых высокоэффективных Республике Узбекистан на период 2019-2028 годов депрессорных присадок на основе доступных и вто- по урегулированию вопросов углубления и ускорен- ричных продуктов потребления, а также идентифи- ного расширения локализации производства, созда- кации и классификации их с единой товарной ния на базе местных сырьевых ресурсов новых ви- номенклуатурой внешнеэкономической деятельности дов депрессорных присадок целевого действия, пе- легли в основу исследований. Данное исследование реработки вторичных полимерных материалов в определенной степени служит выполнению задач, предназначенных для получения эффективных де- предусмотренных в Указе Президента Республики прессорных присадок с заданными эксплуатацион- Узбекистан от 7 февраля 2017 года № УП-4947 ными свойствами обеспечивающих импортозаме- Стратегия действий по пяти приоритетным направ- щение и насыщение внутреннего рынка необходи- лениям развития Республики Узбекистан в мыми присадками, экономию и рациональное ис- 2017-2021 годах, в части развития и либерализации пользование сырьевых ресурсов и валютных средств экономики где особое место уделяется повышению [2-4]. Классификация товаров в соответствии с конкурентоспособности национальной экономики единой Товарной номенклатурой внешнеэкономи- за счет углубления структурных преобразований, ческой деятельности является одним из наиболее ак- модернизации и диверсификации ее ведущих отрас- лей, в том числе и химической отрасли с учетом 59

№ 8 (89) август, 2021 г. туальных вопросов для участников внешнеэкономи- или произведена. С точки зрения технического регу- ческой деятельности в том числе и для республики лирования и стандартизации в рассматриваемом процессе идентификации продукции можно выделить [5]. два этапа: 1- использование идентификации продук- Во-первых, от того, к какому классификацион- ции для установления соответствия между самой продукции и существующими в нормативно- правовой ному коду будет отнесена завозимая или базе требования. На этом этапе идентификация разработанная депрессорная присадка, зависит проводится на уровне химического состава продук- ставка ввозной/вывозной таможенной пошлины, а ции, предназначения продукции и т.д., при этом соответственно, и размер уплачиваемых таможенных необходимо сопоставить объект идентификации с платежей, применение к товарам и транспортным каким-либо известным объектом сопоставления – средствам нетарифных мер, запретов и ограничений. наименованием химической продукции, описанием продукции в нормативном или в техническом доку- Во-вторых, отнесение завозимой или менте; 2- заключается в отнесении конкретного об- разработанной депрессорной присадки, к тому или разца продукции к определенному виду, при этом иному классификационному коду зачастую требует положительный результат идентификации на данном наличия специальных технических знаний и прове- этапе позволит распространить соответствие требо- дения дополнительных экспертиз, связанных с опре- ваниям образца, который подвергли испытаниям, делением технических характеристик продукции, непосредственно на весь объем продукции. Так, способов его производства и т.д. согласно пояснениям, к ТН ВЭД [6], например, группы 38 «Прочие химические продукты» в под- В-третьих, точность классификации продукции группе 3811 «… присадки готовые прочие к нефте- имеет большое значение и для повышения объектив- продуктам (включая бензин) или другим жидкостям, ности таможенной статистики внешней торговли, используемые в тех же целях, что и нефтепро- используемой при выработке таможенной политики дукты:..» отсутствует необходимая детализация по и принятию конкретных мер по её реализации в про- типу базовой основы присадки, т.е. включения тер- цессе таможенного оформления и контроля минов и соответствующих кодов для присадок типа продукции и транспортных средств. «топливные присадки» , «присадки для сырых нефтей и мазута» , «присадки для СУГ» хотя производите- Полученные научные результаты лями выпускаются эти виды присадок целевого и их обсуждение назначения. На сегодняшний день присадки используются Рассмотрим раздел VI Продукция химической и для обеспечения технических параметров топлива, а связанных с ней отраслей промышленности (гр. 28-38) некоторые - как альтернатива моторного топлива. ТН ВЭД, которая насчитывает всего 1423 кода, а Различают следующие виды присадок: антидетона- именно в товарной группе 38-Прочие химические ционные; депрессорные; противоизносные; вос- продукты, товарную позицию 3811 Антидетонаторы, станавливающие; антидымные; моющие; антиокис- антиоксиданты, ингибиторы смолообразования, за- лительные и диспергирующие. По типу базовой густители, антикоррозионные вещества и присадки основы присадки делятся на масляные (моторные и готовые прочие к нефтепродуктам (включая бензин) трансмиссионные) и топливные (для бензина, дизель- или другим жидкостям, используемым в тех же целях, ного и печного топлива), а также присадки для сы- что и нефтепродукты:., которая включает 6 кодов из рых нефтей и мазута, присадки для СУГ. Вопросы них антидетонаторы – 3 кода, присадки к смазочным классификация и идентификация в соответствии с маслам– 2 кода и подсубпозицию 3811 90 000 0 про- единой ТН ВЭД химических продуктов – дело слож- чие. Препараты данной товарной позиции представ- ное, требующее большого опыта и профессиональной ляют собой присадки к нефтепродуктам или другим подготовки. жидкостям, используемым в тех же целях для прида- ния этим продуктам желаемых свойств, их усиления Химическая продукция, в данном случае иссле- или для устранения или уменьшения нежелательных дуемая топливная депрессорная присадка являющееся свойств. одной из разновидностей видов присадок может быть определена как продукция, прошедшая техно- логические стадии преобразования сырья с исполь- зованием химических реакций и годная к использо- ванию для удовлетворения потребностей отраслей производств в том виде, в котором она выпущена 60

№ 8 (89) август, 2021 г. Изучая товарную позицию в части «Готовые Они основаны на полимерах этилена, виниловых присадки к нефтепродуктам» особое внимание уде- эфиров или акрилатах. лили «...присадкам к смазочным маслам...», к которым относятся: Однако выборочное изучение примеров декла- рирования и определение кода ТНВЭД для (а) регуляторы вязкости на основе полимеров, депрессоров показали, что они по товарной группе, таких как полиметакрилаты, полибутены, полиал- товарной позиции, товарной субпозиции, подсуб- килстиролы; позиции и товарному коду имеют разбросанность в ТН ВЭД как по изготовлению и применению данной (б) депрессанты, то есть присадки, снижающие продукции. температуру потери текучести и предотвращающие агрегирование кристаллов при низких температурах. Таблица 1. Виды присадки № Товарный код Функциональное назначение присадки 1. 3811210000 Присадка депрессорная полиметакрилатная \"\"МАКСОЙЛ-Д\"\" марка \"\"А\"\" 2. 3811210000 Присадка депрессорная, для смазочных масел, раствор полимера алкилметакрилата (акриловый полимер 50-60 %) в минеральных маслах (50-60 %) 3. 3811900000 Комплексная депрессорно-диспергирующая присадка \"\"KEROFLUX 3777\"\": для дизельных топлив и других средних дистиллятов. 4. 3811900000 Депрессорная присадка для дизельного топлива \"\"АНТИГЕЛЬ FELIX\"\" 5. 3811900000 Депрессорно-диспергирующая присадка \"\"DEWAXOL\"\" МАРКИ 2002 C. Полимер \"\"KEROFLUX 7180\"\", применяемый в качестве компонента для изготовления 6. 3901908000 комплексной депрессорно-диспергирующей присадки 7. 3902909000 Депрессор температуры помутнения для средних дистиллятов, химикат для нефтяной промышленности 8. 3824999609 Присадка противоизносная КОЛТЕК ДС 7739, реагент-деэмульгатор нефтяных эмульсий \"\"ГЕРКУЛЕС 1603\"\", присадка депрессорная диспергирующая. 9. 7326909807 Депрессор для гражданского пассажирского ВС RRJ-95 10. 3811210000 Присадка депрессорная полиметакрилатная \"\"МАКСОЙЛ-Д\"\" марка \"\"А\"\" 11. 3824999609 присадка противоизносная КОЛТЕК ДС 7739, реагент-деэмульгатор нефтяных эмульсий \"\"ГЕРКУЛЕС 1603\"\", присадка депрессорная диспергирующая. 61

№ 8 (89) август, 2021 г. Более детальное изучение выборочных примеров основном под товарными кодами 3811210000, декларирования ТН ВЭД по типу базовой основы 3811290000 но также фигурируют по товарными присадки «присадки к смазочным маслам», «топлив- кодами 3811900000, 3824999601, 2710199800, что ные присадки», «присадки», «присадки для сырых также показывает их разбросанность в товарной нефтей и мазута» и присадки для СУГ» показали, номенклатуре: что «присадки к смазочным маслам» базируются в Таблица 2. Присадки к смазочным маслам № Товарный код Функциональное назначение присадки 1. 3811210000 Присадки к маслам смазочным: Atomex Complex Oil Treatment. Антидымная присадка с ревитализантом 2. 3811210000 Присадки (содержит нефтепродукты), используется в качестве добавки к смазочным маслам 3. 3811210000 Присадки к моторным смазочным маслам, с содержанием минеральных масел из нефтепродуктов, выработанных из битуминозных пород 4. 3811290000 Присадки готовые к смазочным маслам с содержанием синтетических масел, не содержат этилового спирта, универсальная добавка 5. 3811290000 Присадки к смазочным маслам без содержания нефтепродуктов, для а/м \"\"Мерседес- Бенц\"\": присадка-противовспениватель для трансмиссионных масел 6. 3811290000 Прочие присадки к смазочным маслам Imagnet P14 7. 3811290000 Готовые присадки к смазочным маслам (без содержания этилового спирта и аэрозольной упаковки) для технического обслуживания гражданских транспортных средств 8. 3811900000 Присадки к смазочным маслам, не содержащие нефть и нефтепродукты, для холодильного оборудования, не содержат этиловый спирт 9. 3824999601 Присадки к смазочным маслам. антикоррозийная присадка \"\"Losma 176\"\" (состав: 2-аминоэтанол 25%) 10. 2710199800 Присадки готовые к смазочным маслам, нефтепродуктам и другим жидкостям содержащие нефтепродукты более 70%, не содержат озоноразрушающих веществ Изучение выборочных примеров декларирования базируются в основном под товарным кодом ТН ВЭД по типу базовой основы присадки «топлив- 3811900000 в товарной номенклатуре: ные присадки», показали, что «топливные присадки», Таблица 3. Топливные присадки № Товарный код Функциональное назначение присадки 1. 3811900000 Присадка топливная для гибридных а/м двигателей, предназначена для борьбы с процессами осмоления и окисления топлива, используемого в двигателях внутр 2. 3811900000 Топливная присадка к автомобильному бензину, не содержит этиловый спирт 3. 3811900000 Антистатическая топливная присадка \"\"STADIS 425\"\" жидкость без содержания этилового спирта, состав: керосин 50-75%, ортоксилол 12,5-20%, додецил бензол Судовое снабжение для российского промыслового судна: готовая многофункциональная 4. 3811900000 топливная присадка \"\"AMERGIZE\"\" Топливная присадка для дизельных двигателей моторных лодок: BRUNSWICK MARINE 5. 3811900000 IN EMEA, INC QUICKSILVER 8M0089198 QUICKGUARD 6 6. 3808999000 Топливная присадка. KATHON FP1.5. присадка для авиационного топлива, промыш- ленный биоцид, предназначен для борьбы с микробиологическим загрязнениями 62

№ 8 (89) август, 2021 г. Изучение выборочных примеров декларирования классификации и идентификации, а также внесения ТН ВЭД по типу базовой основы присадки «при- дополнительной отдельной товарной позиции с со- садки для сырых нефтей и мазута» и присадки для ответствующими кодами для данной химической СУГ» показали, что они не фигурируют в товарной продукции. Выявлены также особенности и проблемы номенклатуре. По результатам комплексного изу- классификации по ТН ВЭД химической продукции – чения и исследования химического состава имею- антипирены, которые по химическому составу щихся присадок и разработанных депрессорных можно разделить на несколько основных групп: присадок предложено внести изменения в структуру неорганические соединения – гидроксиды алюминия, товарных позиций и кодов ТН ВЭД республики, в магния; фосфаты, полифосфаты аммония; соли мо- частности в товарную позицию 3811, в наименование либдена, ванадия, германия. А также соединения товарной позиции «присадки к смазочным маслам» бора; например, тетраборат натрия, часто обыденно включить дополнительно словом «топлива» форму- называют бурой; карбонаты, сульфаты аммония. лируя как «присадки к смазочным маслам и топливам» Галогенсодержащие соединения, прежде всего хлора, и дополнительной детализацией товарного кода брома. Фосфорсодержащие органические соединения, 3811 29 0000 новыми подсубпозициями: чаще всего производные эфиров. Фосфорорганиче- ские антипирены часто имеют в составе атомы хлора, 3811 29 0001 топливные присадки брома. Азотосодержащие органические антипирены, 3811 29 0002 присадки для сырых нефтей и мазута используемые только как добавки к термостойким, 3811 29 0003 присадки для СУГ трудно горючим синтетическим полимерам. Изучены и выявлены неоднозначность и разбро- санность классификации в ТН ВЭД химической про- Выводы: на основании результатов комплекс- дукции «присадки» и «антипирены» по различным ного изучения и исследования, направленного на товарным группам и товарным позициям, а для ан- минимизацию рисков недостоверного декларирования типиренов вообще отсутствует товарная позиция товаров, в частности, присадок различного назначения классификации. Широкий ассортимент присадочных в соответствии с ТН ВЭД выявлена и предложена материалов в том числе предопределяют о необхо- дополнительная детализация товарного кода димости совершенствования путём детализации 3811 29 0000. Список литературы: 1. Указ Президента Республики Узбекистан от 7 февраля 2017 года № УП-4947 «Стратегия действий по пяти приоритетным направлениям развития Республики Узбекистан в 2017 — 2021 годах». 2. Закон Республики Узбекистан «Об охране природы», 1992 г., № 754-XII 3. Закон Республики Узбекистан «Об отходах», 2002 г., №362-II. 4. Постановление Президента Республики Узбекистан от 17 апреля 2019 года № ПП-4291 Об утверждении Стратегии по обращению с твердыми бытовыми отходами в Республике Узбекистан на период 2019-2028 годов. 5. Постановление Президента Республики Узбекистан 28 декабря 2017 г., № ПП-3448 «О введении Товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности Республики Узбекистан версии 2017 года». 6. Товарная номенклатура внешнеэкономической деятельности Республики Узбекистан (версия 2017 года). 63

№ 8 (89) август, 2021 г. DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8.12182 ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗА ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩИХ ОЛИГОМЕРОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА Мурзаев Рустам Камилович соискатель, Ташкентский химико-технологический институт (ТХТИ), Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Вафаев Ойбек Шукурлаевич д-р философии (PhD), ст. науч. сотр., ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, п/о Ибрат E-mail: [email protected] Абдумавлянова Мамура Косимовна канд. хим. наук, доцент, ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: mаmura @mail.ru Содикова Мунира Рустамбековна д-р философии (PhD), ООО Ташкентский научно-исследовательский институт химической технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] RESEARCH OF THE SYNTHESIS OF HYDROXYL-CONTAINING OLIGOMERS FROM SECONDARY POLYETHYLENE TEREPHTHALATE Rustam Murzaev Applicant of the Chemical Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Oybek Vafaev Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Associate, LLC Tashkent Scientific Research Institute of Chemical Technology, Republic of Uzbekistan, Tashkent Mamura Abdumavlyanova Cand. сhem. sci., associate professor, Tashkent Chemical Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent Munira Sodikova Doctor of Philosophy (PhD), Tashkent Chemical Technology Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В работе приведены результаты исследования процесса алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата (ПЭТФ) диэтиленгликолем (ДЭГ). При этом основное внимание уделено определению оптимальных условий образования гидроксилсодержащих олигомеров. Изменяя продолжительность алкоголиза от 0,5 до 7 часов, тип и количество катализатора (ацетат цинка, тетрабутоксититан), удалось получить гидроксилсодержащие олигомеры с разным гидроксильным числом и молекулярной массой. __________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ СИНТЕЗА ГИДРОКСИЛСОДЕРЖАЩИХ ОЛИГОМЕРОВ ИЗ ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Мурзаев Р.К. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12182

№ 8 (89) август, 2021 г. ABSTRACT The paper presents the results of a study of the process of alcoholysis of secondary polyethylene terephthalate (PETP) with diethylene glycol (DEG). At the same time, the main attention is paid to determining the optimal conditions for the formation of hydroxyl-containing oligomers. By changing the duration of alcoholysis from 0.5 to 7 hours, the type and amount of catalyst (zinc acetate, tetrabutoxytitanium), it was possible to obtain hydroxyl-containing oligomers of different hydroxyl number and molecular weight. Ключевые слова: гидроксилсодержащие олигомеры, гидроксильное число, молекулярная масса, темпера- тура каплепадения, полиэтилентерефталат, диэтиленгликоль. Keywords: hydroxyl-containing oligomers, hydroxyl number, molecular weight, dropping point, polyethylene terephthalate, diethylene glycol. ________________________________________________________________________________________________ Введение. Одна из самых актуальных современ- результате которого образуются новые структуры, ных проблем охраны окружающей среды – предот- т.е. превращаются в мономеры или олигомеры, впо- вращение накопления отходов производств следствии используемые в качестве сырья для про- и потребления. Полимерные материалы составляют изводства новых продуктов. большую долю бытовых и промышленных отходов, поступающих на утилизацию и мусорные свалки. Главные преимущества химического рециклинга: Благодаря высокой стойкости к воздействию агрес- 1) меньшая потребность в сортировке полимер- сивных сред окружающей среды данные материалы ных материалов по сравнению с механической пере- сохраняются в естественных условиях в течение работкой, иногда можно использовать неочищенные длительного времени (например, полиэтилентере- полимерные отходы, степень загрязнения которых фталат – в течение 80 лет). Решением проблемы за- исключает возможность механической переработки; грязнения бытовыми отходами из полимерного ма- 2) в некоторых случаях можно использовать от- териала и снижение негативного воздействия на ходы из смеси полимеров с восстановлением цен- окружающую среду может стать технологическое ных продуктов из одного или более компонентов развитие переработки полимерных отходов и приме- смеси; нение новых технологий. Переработка полимерных 3) при восстановлении мономеров очистка поз- материалов и получение на их основе различных воляет избавиться от химикатов-добавок и других олигомерных соединений способствует сбережению примесей, а восстановленный чистый мономер использования первичных ресурсов, уменьшению можно использовать для производства новых ориги- потребления энергии, снижению себестоимости вы- нальных полимеров, в том числе контактирующих с пускаемой продукции. пищевыми продуктами; 4) продукты повторной переработки легко вновь Основными методами переработки полимерных вводятся в производственный цикл; материалов являются механический, химический и 5) появляется возможность переработки реакто- термический рециклинг. Механический рециклинг пластов; включает переработку как чистых, незагрязненных, 6) продукты, полученные в результате химиче- однотипных отходов, так и смеси полимерных мате- ского разложения полимера, можно использовать риалов с той или иной степенью загрязнения. Отли- без дальнейшей очистки, то есть процессы химической чается простотой и низкими затратами. Перерабо- переработки становятся привлекательными с экономи- танные остатки или отходы либо смешиваются с ис- ческой точки зрения и дают мощный стимул для пе- ходным материалом, либо используются как второ- реработки отходов. сортный материал. Механическая переработка по- Гликолизом вторичного полиэтилентерефталата лимерных материалов может включать: (ПЭТФ) полигликолями или окисью этилена можно получать полиолы, которые используются в произ- 1) уменьшение размера полимерных материалов водстве полиуретанов и ненасыщенных полиэфиров и различных примесей с помощью дробилок, реза- [4–6]. тельных и измельчительных машин; Ненасыщенные полиэфиры на основе вторичного ПЭТФ могут быть использованы в качестве источника 2) отделение полимеров от отходов других мате- пластмасс для производства полимербетона и поли- риалов путем сортировки; мерных строительных материалов, при этом нет необходимости очищать вторичный ПЭТФ [2]. 3) чистку; Вторичный ПЭТФ может быть использован в 4) сушку и др. производстве красок на основе алкидных смол или Термический рециклинг включает в себя сжига- полимеров. При использовании для деструкции вто- ние вторичных полимерных материалов, образую- ричного ПЭТФ глицерина или моноглицеридов по- щихся в виде отходов. При отсутствии других воз- лучают короткие молекулы полиэфира с концевыми можностей утилизации сжигание в целях использо- гидроксильными группами, которые можно сшить с вания энергии является эффективным средством помощью фталевого ангидрида. Если вместе с фта- уменьшения объема отходов органических материа- левой кислотой добавить жирные кислоты (например, лов, при этом количество энергии зависит от типа льняное масло), то полиэфир будет реагировать и с полимера. Химический рециклинг (chemical recycling) ис- пользуется для переработки полимерных молекул, в 65

№ 8 (89) август, 2021 г. фталевой кислотой, и с жирными кислотами. Кроме Экспериментально получение гидроксилсодер- того, фталевый ангидрид, жирные кислоты и глицерин жащих олигомеров проводили следующим образом. будут реагировать между собой. В результате можно В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, об- получить модифицированные алкидные полимеры, ратным холодильником, термометром, капилляром использующиеся в высококачественных алкидных для ввода инертного газа, добавляли 1 моль вторич- лакокрасочных материалах и покрытиях [1]. ного ПЭТФ и 1 моль диэтиленгликоля. Присутствие реактивных групп (преимуще- В течение 10–15 минут поднимали температуру ственно гидроксильных) на концах молекул, неогра- до 120 °С и включали мешалку, затем температуру ниченные варианты составов, а также возможность реакционной массы при постоянном перемешиванием контроля средней молекулярной массы позволяют доводили до 2005 °С, при этом синтез проводили использовать продукты гликолиза вторичного при постоянном пропускании инертного газа (азот). ПЭТФ не только в процессах поликонденсации, но и При синтезе в качестве катализатора использовали в других областях, например для получения сложно- ацетат цинка и тетрабутоксититаната в количестве эфирных пластификаторов. Так, описан способ по- от 0,2 до 1 %, время продолжительности синтеза лучения пластификатора ПВХ на основе адипино- составляло 6 часов. вой кислоты и вторичного ПЭТФ [3]. Для изучения гидроксилсодержащих олигомеров Экспериментальная часть. Проведены иссле- исследовали физико-химические свойства образую- дования по изучению влияния условий синтеза по- щихся продуктов алкоголиза. Полученные данные лучения гидроксилсодержащих олигомеров из вто- приведены в таблицах 1–3. ричного полиэтилентерефталата. Таблица 1. Зависимость изменения гидроксильных групп продуктов алкоголиза от молярного соотношения вторичного ПЭТФ:ДЭГ и времени алкоголиза Продолжитель- Соотношение вторичного ПЭТФ:ДЭГ, моль/моль № ность алкого- 1:1 1:2 1:3 1:4 лиза, мин Гидроксильное число, % 1 30 19,9 32 35,23 39,8 2 60 3 120 19,65 31,35 34,23 39,4 4 180 19,53 30,6 32,66 36,4 5 240 6 300 17,53 30,5 32,6 35,01 7 360 16,97 30,3 31,72 32,3 16,92 26,8 30,78 32,4 16,10 26.11 29,33 30,79 Из данных таблицы 1 видно, что при соотношении уменьшение гидроксильных групп от 32 до 26,11; вторичного ПЭТФ:ДЭГ = 1:1 увеличение продолжи- от 35,23 до 29,33 и 39,8 до 30,79 % соответственно. тельности процесса алкоголиза от 30 до 360 мин при- Эти же данные показывают, что в продуктах алкого- водит к снижению гидроксильных групп в системе лиза по мере увеличения молярной доли ДЭГ от 1 до от 19,9 до 16,10, а при других соотношениях вторич- 4 молей происходит увеличение содержания гид- ного ПЭТФ:ДЭГ = 1:2; 1:3 и 1:4 происходит также роксильных групп от 16,1 до 30,79 %. Таблица 2. Температура каплепадения продуктов алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата с диэтиленгликолем Продолжитель- Соотношение вторичного ПЭТФ:ДЭГ, моль/моль № ность алкоголиза, 1:1 1:2 1:3 1:4 мин Температура каплепадения по Убеллоде, °С 1 30 92 96 146 >180 2 60 80 92 98 152 3 120 76 74 92 128 4 180 74 129 92 120 5 240 93 134 84 126 6 300 92 134 140 130 7 360 90 130 124 138 66

№ 8 (89) август, 2021 г. Определение температур каплепадения по Наблюдаемое можно объяснить тем, что вначале идет Убеллоде (таблица 2) показывает, что при соотно- интенсивный процесс алкоголиза со снижением тем- шении вторичного ПЭТФ:ДЭГ = 1:1 наблюдается ператур каплепадения. Так как процесс обратимый, понижение температуры каплепадения от 92 до то в зависимости от соотношения вторичного 74 °С при продолжительности алкоголиза 180 мин, ПЭТФ:ДЭГ после определенного промежутка вре- затем с увеличением времени алкоголиза до 240 мин мени идет обратный процесс поликонденсации, что наблюдается повышение температуры каплепаде- и приводит к возрастанию температуры каплепадения ния до 93 °С. В случае соотношения вторичного по Убеллоде. ПЭТФ:ДЭГ = 1:2 также происходит уменьшение температуры каплепадения от 96 до 74 °С в течение Результаты изменения молекулярной массы про- 120 мин, затем увеличение до 134 °С при продолжи- дуктов алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата тельности алкоголиза 240 минут. с диэтиленгликолем в зависимости от времени и соотношения вторичного ПЭТФ:ДЭГ представлены Аналогичные изменения происходят и при соот- в таблице 3. ношениях вторичного ПЭТФ:ДЭГ 1:3 и 1:4 моль/моль. Таблица 3. Изменение молекулярной массы продуктов алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата с диэтиленгликолем в зависимости от времени алкоголиза и соотношения вторичного ПЭТФ:ДЭГ Продолжительность алкоголиза, Соотношение вторичного ПЭТФ:ДЭГ, моль/моль час 1:1 1:2 1:3 1:4 342 375 400 358 0,5 334 370 368 340 1 334 359 335 338 2 330 520 340 324 3 347 525 339 438 4 368 533 465 465 5 389 540 497 482 6 По данным таблицы 3 видно, что с увеличением Проведенные исследования показали, что с повы- количества ДЭГ, взятого для синтеза от 1 до 4 моль на шением продолжительности алкоголиза вторичного 1 моль вторичного ПЭТФ, первоначально наблюда- ПЭТФ с диэтиленгликолем наблюдается увеличение ется уменьшение среднечисловой молекулярной среднечисловой молекулярной массы. массы (продолжительность алкоголиза до 4 часов). После увеличения продолжительности процесса до Таким образом, проведенные исследования по- 6 часов происходит постепенное повышение значе- казали, что в процессе алкоголиза вторичного ПЭТФ ний молекулярных масс во всех соотношениях. с диэтиленгликолем образуются гидроксилсодержа- Например, при соотношениях вторичного щие олигомеры. При этом с увеличением продолжи- ПЭТФ:ДЭГ = 1:4 моль/моль с увеличением продол- тельности алкоголиза образуются гидроксилсодер- жительности алкоголиза от 0,5 до 3 часов Мn жащие олигомеры с более высокими значениями снижается от 358 до 326, а с увеличением продолжи- температур каплепадения по Убеллоде и молекуляр- тельности до 6 часов происходит повышение ной массой. значения Мn до 482. Полученный гидроксилсодержащий олигомер, агрегатное состояние которого жидкое и густожидкое, технологически приемлем для синтеза и получения депрессорных присадок для топлив. Список литературы: 1. Khan A K and Chandra S (1995) Surface coatings from polyester waste, Paint India 45:33-40; CA 124:10992. 2. Rebeiz K S, Fowler D W and Paul D R (1993) High-performance polymer composites using recycled plastics, Trends Polym Sd 1:315-321; CA 120:324729. 3. Recycling of Waste PET: Usage as SecondaryPlasticizer for PVC / S. Kilinc, T.B. Iyim, S. Emik, S. Ozgumus // Polymer-Plastics Technology and Engineering. – 2005. – Vol. 44. – P. 1379. 4. Vaidya U R and Nadkarni V M (1987) Unsaturated polyesters from PET waste: kinetics of polycondensation, J Appl Polym Sei 34:235-245. 5. Vaidya U R and Nadkarni V M (1988) Polyester polyols for polyurethanes from PET waste: kinetics of polyconden- sation, J Appl Polym Sei 35:775-785. 6. Vaidya U R and Nadkarni V M (1989) Polyester-polyols from glycolyzed PET waste: effect of glycol type on kinetics of polyesterification, J Appl Polym Sd 38:1179-1190. 67

№ 8 (89) август, 2021 г. РАЗРАБОТКА ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ АНТИКОРРОЗИОННЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВ Негматов Сайибжан Садикович академик АН Республики Узбекистан, д-р. техн. наук, профессор, ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Негматова Комила Сайибжановна д-р. техн. наук, профессор ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Эшмуратов Баходир Бешимович д-р техн. наук, профессор, ГУП «Фан ва тараккиёт», г. Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Султанов Санжар Уразалиевич доктор философии (PhD), ст. науч. сотр. ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Машарипова Мухаббат Матрасулова мл. науч. сотр. ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент DEVELOPMENT OF IMPORT SUBSTITUTE ANTI-CORROSIVE COMPOSITE MATERIALS BASED ON ORGANOMINERAL INGREDIENTS FROM LOCAL RAW MATERIALS AND PRODUCTION WASTE Sayibjan Negmatov Academician of the AS RepUz, Doctor of technical sciences, professor, SUE \"Fan va tarakkiyot\", Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Komila Negmatova Doctor of technical sciences, professor, SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Boxodir Eshmuradov Doctor of technical sciences, professor, SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent state technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent Sanjar Sultanov Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Fellow State unitary enterprise Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: РАЗРАБОТКА ИМПОРТОЗАМЕЩАЮЩИХ АНТИКОРРОЗИОННЫХ КОМПОЗИ- ЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНЫХ ИНГРЕДИЕНТОВ ИЗ МЕСТНОГО СЫРЬЯ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Негматов С.С. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12193

№ 8 (89) август, 2021 г. Muxabbat Masharipova Basic doctoral student, SUE “Fan va tarakkiyot”, Tashkent State technical university, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В работе показано, что регулируя структуру покрытия путем изменения соотношения наполнителей композиции, можно получить покрытия с оптимальной гетерогенностью. ABSTRACT It is shown that the structure of the coating by adjusting the ratio of change of the composition of excipients, coatings can be obtained with optimum heterogeneity. Due to the increase of reinforcing properties of fillers enables improving the adhesive properties of the compositions. Ключевые слова: антикоррозионные материалы, композиционные материалы, органоминеральные ингредиенты. Keywords: anti-corrosion materials, composite materials, organomineral ingredients. ________________________________________________________________________________________________ Введение полимеров [1]. Общим для местных природных минеральных наполнителей является их полимине- В отечественной и зарубежной практике для за- ральность и высокое содержание солей, вследствие щиты машин, оборудования и аппаратуры от износа чего первичные частицы скоагулированы, что свиде- и коррозии широкое применение находят покрытия тельствует об их грубой дисперсности. Следовательно, на основе самых разнообразных полимерных матери- вопрос дезагрегации их является главным препят- алов, что обеспечивает их длительную сохранность ствием в широкомасштабном использовании в каче- в различных условиях эксплуатации, а также высо- стве наполнителей. кие физико-химические, механические и защитные свойства. Такие отходы промышленности, как золы тепло- вых электростанций, шлаки, красный шлам, фосфо- Эпоксидные смолы используются при создании гипс и другие, могут быть отнесены к классу мине- клеев, покрытий, пропиточных и заливочных ком- ральных и синтетических наполнителей. паундов. С целью придания материалам необходи- мых ценных свойств, таких как пластичность, негорю- Объекты и методика исследования честь, антикоррозионных, термических, проводят мо- дификацию эпоксидных смол. Нами были исследованы коррозионные разру- шения композиций в различных агрессивных средах В качестве модификаторов для эпоксидных смол как прямым методом (ГОСТ 12020-72 – изменение использовали кубовый остатков фурфурилового веса, физико-механических показателей, визуальные – спирта (КОФС). по 5 бальной системе), так и косвенным (изменение электрофизических характеристик) на основе эпок- Регулируя структуру покрытия путем изменения сидной смолы с кубовым остатком пентосодержа- соотношения наполнителей композиции, можно по- щих соединений (КОФС), наполненных различными лучить покрытия с оптимальной гетерогенностью. наполнителями – каолином, фосфошлаком и фосфо- Сравнение проводилось с наполненной и ненаполнен- гипсом. ной композицией. В Узбекистане зарегистрировано более 200 месторождений и проявлений минераль- Химический состав наполнителей представлен ного сырья, пригодного для применения в качестве в таблице 1. наполнителей термореактивных и термопластичных Таблица 1. Химический состав наполнителей Наполнители SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO CaPO4 P2O5 Na2O K2O ППП Сумма ФГ 10,17 0,63 след. 32,00 0,80 46,64 2,07 0,07 0,12 7,50 100 ФШ 42,73 2,38 0,16 45,72 3,20 0,25 1,57 0,65 0,30 1,47 99,25 Као-лин 51,20 43,40 2,22 0,21 0,30 0,25 0,70 0,30 0,25 1,17 100 Фосфогипс – это отход производства фосфор- Фосфошлак – отход Чимкентского завода фос- ных удобрений, полученный при сернокислотной форных солей , представляет собой однородное переработке природного фосфатного сырья – апа- светло-серое стеклообразное сыпучее вещество. титов и фосфоритов. В настоящее время в отвалах Фосфор находится в стекле шлака, иногда встречается Алмалыкского завода в Узбекистане накоплены в небольшом количестве в виде фторапатита. десятки миллионов тонн фосфогипса. Каолин – или белая глина – минерал, представ- ляющий собой гидротированный пластинчатый 69

№ 8 (89) август, 2021 г. силикат алюминия, имеющий химический состав: ЭД-20, ЭД-16, ЭД-20 и ЭД-22 от взаимодействия Al2O3∙2SiO2∙2H2O. Его структура может быть пред- агрессивных сред показали, что они практически ставлена как чередующиеся между собой пластины идентичны т.е. адгезионная прочность этих покрытий татраэдров SiO4 и октаэдров Al(О,ОН)6, сопряженные во всех случаях снижается, а именно в сульфатной между собой водородными связями и дипольным кислоте на 40, в воде 60, соляной кислоте 70% отно- взаимодействием. При наполнении каолином смол сительно величины в воздухе при выдержке в этих улучшается равномерность их течения, что позволяет средах более 10 суток. Покрытия полностью теряют получать композиционные материалы и покрытия адгезионную прочность в нитратной и уксусной на их основе с более однородными свойствами. кислотах в течение 6 и 10 суток соответственно вследствии деструкции полимеров на границе раз- Результаты исследований и их анализ дела фаз полимер-подложка. Широкое применение для исследования процесса Для оценки влияния температуры отвердения на формирования полимерных покрытий нашел метод время высыхания и физико-механические свойства изучения кинетики нарастания и релаксации внут- покрытий исследования проведены при температу- ренных напряжений [2]. С помощью этого метода рах от 40 до 200 С0. Процесс высыхания композиции было изучено влияние различных физико-химиче- проводился до степени 3, характеризующейся отсут- ских факторов на процесс формирования покрытий, ствием следа и прилипания бумаги после снятия таких как химический состав олигомеров, природа нагрузки в 0,2 Н, в соответствии со стандартной подложки, прочность взаимодействия на границе методикой [2]. Результаты испытаний представлены пленка-подложка и полимер-наполнитель, условий в таблице 2. нанесения и формирования. Показано, что термоотверждение при темпера- Наиболее важным этапом в процессе формиро- турах до 800С проходит в течение длительного вания покрытий является отверждение композиций. времени от 3 до 1,5 часов, при этом сформирован- ные покрытия обладают недостаточно высокими Разработанная нами композиция на основе кубо- физико-механическими показателями. Проведение вого остатка пентозансодержащих соединений с процесса сушки при температурах 100-1800С позво- эпоксидной смолой марки ЭД-20, наполненная раз- ляет при значительно меньших затратах времени по- личными механоактивированными наполнителями, лучить полностью сформирования покрытия, о чем отверждается с помощью реагента – отвердителя по- свидетельствует высокие показатели твердости, лиэтиленполиамином. характеризующие степень отверждения. Дальнейшее увеличение температуры приводит к потемнению Формирование дефектов при отверждении по- пленки покрытия. крытий обычно связывается с разрушением пузы- рей, попаданием пыли, повышенной влажностью Таким образом, на основе вышеизложенного воздуха, неравномерным распределением отверди- можно заключить, что при процессе формирования теля в олигомерной системе и неравномерным от- композиционного покрытия оптимальными темпе- верждением различных участков поверхности пере- ратурами отверждения разработанной композиции руппировкой структурных элементов под действием следует считать 120-1400С. внутренных напряжений. Таблица 2. Изучение зависимости адгезионной прочности композиций на основе кубового остатка пентозансо- держащих соединений с эпоксидной смолой марки Влияние температуры отверждения на время высыхания композиции, прочность при ударе, адгезию и твердость покрытий на основе КОФС+ЭД-20 Температура, Время отверждения Твердость Адгезия Прочность при ударе, кгс.см 0С до степени 3,ч покрытий, в баллах усл.един. 50 3 0,35 2 35 80 2 0,37 2 35 100 1,5 0,40 2 35 120 0,75 0,45 1 40 150 0,5 0,47 1 50 200 0,25 0,45 1 40 Для всех композиций с различными наполните- По всей вероятности, более высокое увеличение лями минимальное значение разрушающего напря- физико-механических свойств композиционных по- жения при изгибе получено при содержании напол- лимерных материалов при введении фосфошлака, нителя 30 масс.ч., и при этом наблюдается уменьше- по сравнению с композициями с другими напол- ние значения величины разрушающего напряжения нителями обусловлено тем, что в фосфошлаке со- по сравнению с контрольным образцом – σр (контр.)= держится в большом количестве, чем в других 585 · 102 кгс/см2. наполнителях, окиси кальция, кремния, магния, 70

№ 8 (89) август, 2021 г. составляющие в совокупности более 92%, которые Это позволило установить следующий ряд коррози- придают композиции специфические свойства онностойкости изученных композитов: ЭД- (упрочняющие). 20+КОФС < ЭД-20+КОФС+фосфогипс < ЭД- 20+КОФС+фосфошлак. Следует отметить, что добавка наполнителей улучшает также адгезионные свойства композиций Испытание ненаполненного и наполненного ком- по сравнению с контрольной (σА= 50,2 кгс/см2). позита на химостойкость проводилось в соответ- Наилучшие результаты получены при добавлении ствии с ГОСТ 9.403-80 методом полного погружения 30 масс.ч. наполнителей. Так, для фосфошлака: образцов в раствор серной кислоты (таблица 3). σА = 123,5 кгс/ см2; фосфогипса: σА= 110,5 кгс/см2, что подтверждает вышеуказанный вывод об упроч- В таблице 3 представлены данные по сохранению няющим свойстве наполнителя фосфошлака. защитных свойств покрытий с различными наполни- телями и без них. Из таблицы 3 видно, что указанная Как известно, в большинстве случаев химическая система связующий + каолин, связующий + фосфогипс стойкость композиционных материалов оценивается и связующий + фосфошлак сохраняет защитные свой- наблюдаемыми в них изменениями различных ства без изменения в течение 120-150 суток, в то же свойств, так как под действием процессов взаимо- время на ненаполненных образцах признаки разру- действия полимера с агрессивной средой происходит шения покрытий отмечены уже после 60-70 суток изменение эксплуатационных свойств: оптических, испытаний. механических, диэлектрических, сорбционных и др. Таблица 3. Зависимость защитных свойств систем химостойких покрытий с наполнителями от времени нахождения в 30%-ном Н2 SO4 Наименование материала Продолжительность, сутки Защитные свойства, % Не наполненный композит Композит наполненный фосфогипсом 100 60 Композит наполненный фосфошлаком 200 40 Композит наполненный каолином 300 30 400 25 100 75 200 65 300 60 400 60 100 80 200 75 300 70 400 68 100 90 200 85 300 80 400 80 Все образцы по изменению массы обладают вы- образцов, по всей вероятности, связано с диффу- сокими антикоррозионными свойствами (оценка зионными процессами химического реагента в по- стойкости 1 балл, изменение веса меньше 5%), так лимерную композицию. Как известно, различие в как изменение веса у всех намного меньше, чем по химической стойкости рассматриваемых полимер- ГОСТ 12020-72. Однако следует отметить, что ных покрытий зависит от их природы и структуры. наибольшая потеря веса (-5%) наблюдается у исход- ных образцов, затем с наполнителем фосфогипсом Исследования химической деструкции покры- после выдержки в сильно агрессивной 30% - Н2SO4 тия на основе ЭД-20 в соляной кислоте, проведен- кислоте в течение 40 суток. ные с помощью ИК-спектроскопии, показали, что под действием агрессивной среды пленкообразую- В растворах щелочей не наблюдается потери щее претерпевает значительные структурные изме- массы образцов, что подтверждает вышеприведен- нения (рис.1). Они выражаются в образовании боль- ных исследования о более стойких свойствах моди- шого количества промежуточных и конечных про- фицированных эпоксидных композиций в них, чем дуктов взаимодействия. в растворах кислот. Некоторое увеличение массы 71

№ 8 (89) август, 2021 г. Рисунок 1. Зависимость основной полосы поглощения HCl близкой к инфракрасной области Анализ спектров поверхности показал, что на ней пленкообразующих меньше скорости химической в процессе деструкции возникают те же химические диффузии и разрушение материала происходит в соединения, что и в объеме, но их количество при- поверхностном слое. Размер этого слоя не меняется мерно на порядок больше. Поэтому можно предпо- во времени, а потеря работоспособности материала ложить, что процессы химической деструкции происходит из-за уменьшения площади поперечного также, как и механическое разрушение развивается сечения по мере продвижения реакционной зоны на поверхности материала и зависит от явлений, (гетерогенная деградация). протекающих в пограничном со средой слое. Слож- ность изучения химического разрушения материала Внутренняя кинетическая область характерна под действием агрессивных сред связана с диффузи- для процессов, в которых скорость диффузии онными процессами в нем. больше скорости химической реакции, например, для гидрофильных материалов. Образцы насыщаются Изучение диффузионных процессов, протекаю- агрессивной средой полностью и деструкции подвер- щих в материале в агрессивных средах, проводилось гается весь объем материала (гомогенная деградация). по схеме диффузионной деградации, предложенной нами, сущность которой заключается в следующем. Заключение Согласно этой модели, важным является установле- ние связи между скоростью проникновения среды и Таким образом, коррозия полимерных покрытий скоростью химического реагирования, так как де- под действием химического реагента протекает по струкция пленкообразующего зависит от соотноше- следующим этапом: диффузия реагента к поверхно- ния этих двух процессов и протекает в одной из трех сти полимера, сорбция реагента, диффузия в твердую областей: внешней диффузионно-кинетической, фазу, химическое взаимодействие, затем диффузия внутренней кинетической и внутренней диффузии продуктов реакций с поверхности полимера (потеря агрессивной среды в пленкообразующих. Для первой массы) в жидкость. области скорость диффузии агрессивной среды в Список литературы: 1. Арипов Э.А. Сырьевые ресурсы Узбекистана по минеральным наполнителям. Узбекский химический журнал, 1984, №4, C. 13-17. 2. Равич Б.М. и др. Комплексное использование сырья и отходов М. Химия, 1988, 288 с. 72

№ 8 (89) август, 2021 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КЛЕЕВ Негматов Сайибжан Садикович академик АН РУз, научный руководитель Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт» Республика Узбекистан, г. Ташкент, E-mail: fan va [email protected] Тухлиев Гайратали Ахмадалиевич соискатель Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт» Республика Узбекистан, г. Ташкент, Негматова Комила Сайибжановна д-р техн. наук, профессор Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт» Республика Узбекистан, г. Ташкент, Бабаханова Мухида Гулямовна канд. хим. наук, ст. науч. сотр. Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт», Республика Узбекистан, г. Ташкент STUDY OF PERFORMANCE PROPERTIES OF COMPOSITE POLYMER ADHESIVES Sayibzhon Negmatov Academician of the Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, scientific director of the State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\" Uzbekistan, Tashkent Gayratali Tukhliev Applicant for the State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\" Uzbekistan, Tashkent Komila Negmatova Doctor tech. Sci., Professor of the State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\" Uzbekistan, Tashkent Mukhida Babakhanova Candidate of Chemical Sciences, Senior Researcher State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\", Uzbekistan,Tashkent АННОТАЦИЯ В статье изучено основные эксплуатационные свойства разработанного композиционного полимерного клея в зависимости от концентрации наполнителей (древесная мука, декстрин, крахмал). ABSTRACT The article studies the main operational properties of the developed composite polymer glue, depending on the con- centration of fillers. Ключевые слова: органические и неорганические ингредиенты, сырьё, структура, клей, физико-химические свойства, наполнитель, полиакрилонитрил, волокно. Keywords: organic and inorganic ingredients, raw materials, structure, glue, physical and chemical properties, filler, polyacrylonitrile, fiber. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КЛЕЕВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Негматов С.С. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12176

№ 8 (89) август, 2021 г. Современный этап развития химии и технологии В настоящее время известно большое количество композиционных полимерных материалов во многом методов адгезионных испытаний систем полимер- определяются поиском путей создания материалов с металл. Однако, большинство из них предлагает улучшенными комплексами свойств, среди которых испытания образцов в виде различных склеек. Для особое место занимает композиционные материалы оценки адгезии полиакрилонитриловых композицион- для получения клеев. ных покрытий испытания проводили по методике [1,2] путем растяжения металлической подложки с клеем. Клей в основном применяется для наклеивание бумажных этикетов, корьерезок и других распозна- Для определения оптимального состава моди- вательных предупредительных знаков на металли- фикаторов нами проведены исследования зависимо- ческую, стеклянную пластиковую, картонную и дру- сти адгезионной прочности на основе модифициро- гие тары, а также может быть использовано также ванного полиакрилонитрильного композиционного в пищевой промышленности. клея от концентрации целевых добавок, таких как, древесная мука, декстрин, крахмал (рис.1) [3]. Этикеточные клеи на водной основе применяются издавна. Первые подобные клеи имели в своей ос- Как видно из рисунка 1 у всех исследованных нове такие натуральные полимеры, как декстрин, покрытий на основе полиакрилонитриловых компо- крахмал или казеин. Сегодня клей на основе казеина зиций появляется экстремальная зависимость адгези- занимает лидирующие положение при нанесение онной прочности клея от концентрации наполнителей этикеток на стеклянные бутылки, поскольку они мо- в материале покрытия. При этом у всех полиакрило- гут наносится как влажные, так и на сухие холодные нитриловых композиционных покрытий до 25% со- или теплые поверхности с помощью очень высоко- держаний наполнителей адгезионная прочность скоростных машин (до 80 тыс. бутылок в час) и повышается, а при дальнейшем увеличении содер- обеспечивают отдельные результаты склеивания. жания наполнителей она снижается [4]. Рисунок 1. Зависимость адгезионной прочности на основе модифицированного композиционного клея от концентрации крахмала(1), декстрина (2) и древесной муки (3), 4-немодифицированный Было исследовано водостойкость композици- Продолжительность испытаний в отечественной прак- онного полимерного клея по ГОСТ 30535-97. При тике, как правило, составляет 30 сут (с промежуточ- длительном действии воды на клеевое соединение ными сроками 10, 15, 20 сут). Образцы выдерживают в происходит уменьшение его прочности. Эффект обычной водопроводной воде при комнатной темпе- уменьшения прочности зависит от вида клея, склеи- ратуре, потом сушат и испытывают на сдвиг. При ваемых материалов, технологии склеивания и т.д., этом фиксируют не только снижение прочности, но а также от соотношения площади клеевого соедине- и характер разрушения. Для более полной характери- ния к его периметру, открытого действия воды. стики испытуемого клея целесообразно испытывать на водостойкость несколько образцов, поверхность Механизмы снижения прочности могут значи- которых неподготовлена разными способами. тельно различаться. В большинстве случаев конеч- ный эффект определяет различие напряжений при На рисунке 2 приведены результаты исследования увлажнении или сушке независимо от характера зависимости водопоглощения разработанной компо- разрушения - адгезионного, когезионного или по зиции модифицированного поли-акрилонитрильного склеиваемым материалам. Ряд клеев подвержен композиционного клея от продолжительности пре- гидролитической деструкции, некоторые клеи при бывания их в воде в течение 30 суток. Снижения длительном действии воды растворяются. показателя водопоглощения наполненных образ- цов объясняется тем, что в процессе отверждения об- Стойкость к действию воды определяется сравне- разуются взаимопроникающие трехмерно сшитые нием прочности образцов, выдержанных в течение сетчатые структуры. Такая структура композиции определенного времени в воде и на воздухе. Чаще не позволяет проникновению молекул воды вглубь всего водостойкость определяют по изменению проч- образцов и это в свою очередь ведет к снижению ности при сдвиге, иногда - при неравномерном отрыве. водопоглощения материала в целом [5]. 74

№ 8 (89) август, 2021 г. немодифицированный (1), модифицированный крахмалом (2), декстрином (3) и древесной мукой (4) Рисунок 2. Зависимость водопоглощения композиционного полимерного клея на основе полиакрилонитрила модифицированный различными целевыми добавками от продолжительности пребывания в воде Как видно из кривых 1,2,3,4 рисунка рис. 2 сте- бумаги. При этом адгезивный слой должен обладать пень водопоглощения образцов во всех случаях уве- высокой однородностью как по толщине, так и по личивается и в течении 30 дней. При дальнейшем содержанию компонентов системы. Эти показатели пребывании в воде водопоглощения образцов должны сопровождать основное свойство тонкой сильно замедляются и практически сохраняется на пленки - высокую энергию адгезии к бумажной ос- этом уровне до 40 дней пребывания в воде, то есть нове и поверхности, на которую будет закрепляться увеличение водопоглощения не происходит. стикер. Величина адгезии полимерной пленки к по- верхности бумаги задается химическим составом Для сравнения параллельно была исследована синтезированного полимера и введенных в исход- водостойкость немодифицированного образца. Как ную дисперсию различных добавок. видно из кривой 1 водопоглощения немодифициро- ванного образца резко отличается от модифициро- Таким образом, разработанные рецептуры синтеза ванных образцов. При модифицированных компози- композиционных полимерных клеев позволяют сокра- ционных полимерных клеев значительно снижается тить число дополнительно вводимых химических их водопоглощение. Наименьшее водопоглощение компонентов. Проведенные исследования показали, наблюдается у композиционного полимерного клея, что используемые смеси целевых добавок позво- наполненного древесной мукой. ляют обеспечить весь необходимый спектр свойств, предъявляемым к клеям, используемой для форми- На основе синтезированных полимерных клеев рования адгезивной пленки на поверхности бумаги. получают адгезионные тонкие пленки, на поверхности Список литературы: 1. Поздняков О.О., Поздняков А.О., Регель В.Р. Экспериментальные исследования механической и термоокис- лительной стабильности межфазной области полимер-подложка // Физика твердого тела, 2005,том 47, вып.5, -С.924-930. 2. ГОСТ 32299-2013 (ISO 4624: 2002) Межгосударственный стандарт материалы лакокрасочные. Определение адгезии методом отрыва. М.: Стандартинформ, 2014, 15 с. 3. Tukhliyev G.A, Negmatova K.S, Babakhanova M.G, Soliyev R.Kh, Munavvarkhanov Z.T. Research of physical- chemical and strength properties of composite polymer adhesives based on local and secondary raw materials. // ”Journal of critical reviews” 2020. ISSN- 2394-5125 №103.- Рр.326-329. 4. Негматов С.С., Саидахмадов Р.Х., Тухлиев Г.А., Абед Н.С., Улмасов Т.У. Изучение и анализ адгезионной прочности полимерных композиционных покрытий // Композиционные материалы. – Ташкент, 2017. №2. - С. 81-82. 5. Тухлиев Г.А., Бабаханова М.Г., Негматова К.С., Рахимов Х.Ю., Негматов С.С. Водостойкость композиционного полимерного клея, наполненного разлиычними цулевыми добавками // Композиционные материалы – Ташкент, 2020. №1-С. 139-140. 75

№ 8 (89) август, 2021 г. ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ Негматова Комила Сайибжановна д-р техн. наук, профессор Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт» Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Бабаханова Мадина Авазовна доктор философии (PhD), ст. науч. сотр. Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт», Республика Узбекистан, г. Ташкент Ахмедова Дилфуза Улугбековна мл. науч. сотр. института общей и неорганической химии Республика Узбекистан, г. Ташкент Бабаханова Дилдора Рустамовна ассистент Ташкентского университета информационной технологии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Дадамухамедова Нилуфар Абдурашидовна мл. науч. сотр. института общей и неорганической химии, Республика Узбекистан, г. Ташкент Бозоров Аминжон Нуруллаевич д-р философии (PhD), ст. науч. сотр. Государственного унитарного предприятия «Фан ва тараккиёт» Республика Узбекистан, г. Ташкент RESEARCH OF ADHESION STRENGTH OF COMPOSITE POLYMER COATING Komila Negmatova Doctor tech. Sci., Professor of the State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\" Uzbekistan, Tashkent Madina Babakhanova Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Fellow State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\", Uzbekistan, Tashkent Dilfuza Akhmedova Junior researcher Institute of General and Inorganic Chemistry Uzbekistan, Tashkent Dildora Babakhanova Assistant, Tashkent University of Information Technologies, Uzbekistan, Tashkent Nilufar Dadamukhamedova Junior researcher, Institute of General and Inorganic Chemistry Uzbekistan, Tashkent, __________________________ Библиографическое описание: ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИОННОЙ ПРОЧНОСТИ КОМПОЗИЦИОННОГО ПОЛИМЕРНОГО ПОКРЫТИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Негматова К.С. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12174

№ 8 (89) август, 2021 г. Aminjon Bozorov Doctor of Philosophy (PhD), Senior Research Fellow State unitary enterprise \"Fan va tarakkiyot\", Uzbekistan, Tashkent, АННОТАЦИЯ Изучено влияние агрессивных сред на адгезионную прочность покрытия и показана диффузионная модель деградации композиционного материала. ABSTRACT The influence of hostile environment to adhesive durability of coating is studied and diffusion model composite materials degradation is shown Ключевые слова: композиционные материалы, антикоррозионные материалы, индустриальные отходы, диффузионный модель. Keywords: composite materials, anticorrosive materials, industrial waste, diffusion model. ________________________________________________________________________________________________ Введение в воде – на 60, в соляной кислоте – на 70% относи- тельно величины адгезионной прочности при вы- При проектировании деталей конструкций из держке в этих средах более 10 суток на воздухе. композиционных полимерных материалов важно знать, как протекают процессы их разрушения в Покрытия полностью теряют адгезионную агрессивных средах, что проявляется в изменении прочность в азотной и уксусной кислотах в течение 10 их жёсткости и несущей способности. Однако, до и 6 суток соответственно вследствие деструкции настоящего времени процесс физико-химического полимеров на границе раздела фаз полимер-подложка разрушения композиционных материалов и покры- (рис.1). тий на их основе изучен недостаточно. Сложность изучения химического разрушения При изучении химической стойкости композици- материала под действием агрессивных сред связана онных материалов, применяемых в качестве покры- с протекающими в нём диффузионными процессами. тия, одним из важных критериев оценки их стойко- сти является изменение адгезионной прочности в Изучение диффузионных процессов в материале, условиях воздействия агрессивных сред. Особенно протекающих под воздействием агрессивных сред эффективно применение этого критерия при оценке проводилась по схеме диффузионной деградации, таких защитных свойств покрытий, как диффузион- предложенной авторами. ная проницаемость и внутренние напряжения. Деградация – это общее обозначение процесса В связи с этим, целью данной работы является изменения физических и геометрических характе- исследование процесса химического разрушения ристик конструкционных и композиционных мате- композиционных полимерных материалов и опреде- риалов под действием механической нагрузки, ление модели их разрушения. агрессивной среды, излучений и других дефектов. Интенсивность деградации материала зависит от его Экспериментальная часть пористости, наличия микродефектов, химического взаимодействия компонентов материала со средой, В качестве объекта исследования нами были вы- физико-химического взаимодействия компонентов бран эпоксидный олигомер ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), с наполнителями, физико-механических процессов, полиэтиленполиамин (ПЭПА). происходящих на границе раздела наполнитель- матрица. В качестве наполнителей использовали фосфо- гипс (ФГ), фосфошлак (ФШ), каолин, бентонит, Сущность диффузионной деградации в данном производственный отход и в качестве пластифика- случае заключается в следующем. Согласно этой тора госсиполовую смолу (ГС). модели, является важным установление связи между скоростью проникновения среды и скоростью хими- Методика изучения химической стойкости ос- ческого реагирования, так как деструкция плёнко- нована на определении изменения массы, линейных образующего зависит от соотношения этих двух размеров и физико-механических свойств стандарт- процессов и протекает в одной из трёх областей: ных образцов после выдержки их в агрессивных рас- внешней диффузионно-кинетической, внутренней творах в течение определённого времени [1,2]. кинетической и внутренней диффузии агрессивной среды в плёнкообразующих. Обсуждение результатов Для первой области скорость диффузии агрессив- Изучение зависимости адгезионной прочности ной среды в плёнкообразующих меньше скорости ненаполненных эпоксидных композиций на основе химической диффузии и разрушение материала смол ЭД-20 от действия агрессивных сред показало, происходит в поверхностном слое. Размер этого слоя что адгезионная прочность этих покрытий во всех не меняется во времени, а потеря работоспособности случаях снижается, а именно в серной кислоте – на 40, материала происходит из-за уменьшения площади поперечного сечения по мере продвижения реакцион- ной зоны (гетерогенная деградация). 77

№ 8 (89) август, 2021 г. Внутренняя кинетическая область характерна для слоя, десорбции из полимерного материала различных процессов, в которых скорость диффузии больше добавок, изменения физической структуры материала. скорости химической реакции, например, для гидро- фильных материалов. Резюме Образцы насыщаются агрессивной средой полно- Таким образом, введение в композицию механо- стью и деструкции подвергается весь объём материала активированных наполнителей с определенными (гомогенная деградация). химическими свойствами их поверхности может при- водить к ускорению или ингибированию различных На рисунке 2 показано изменение адгезионной стадий процесса деструкции и изменению химизма прочности наполненных покрытий в 40-% H2 SO4. этих реакций. Становится все более очевидным, что дисперсные минеральные наполнители выступают Следовательно, анализируя изменения адгезион- как гетерогенные компоненты высокотемпературных ной прочности, можно судить о проницаемости по- химических процессов деструкции полимеров, про- крытий, характере химического взаимодействия текающих на границе раздела полимер-наполнитель. между подложкой и агрессивной средой. Наличие пор и микродефектов в ненаполненных покрытиях Можно сделать вывод, что покрытия, наполнен- (они контролировались электронным микроскопом) ные вторичными продуктами, позволяют значи- способствует ускоренному проникновению агрес- тельно сократить время отверждения композиций, сивных сред в глубь материала, увеличивая площадь происходит упрочнение полимерной матриц, обес- контакта плёнкообразующего слоя со средой, ускоряя печивая высокую гомогенность системы и улучшить протекание следующих процессов: химической де- физико-механических и эксплуатационных свойств. струкции, сорбции компонентов агрессивной сре- дой, растворения золь-фракции плёнкообразующего 1- 50% - СН3СООН; 2- 40% - НNO ; 3-25% - HCI; 4- H2O; 5-40% -H2SO4 Рисунок 1. Изменение адгезионной прочности ненаполненных покрытий на основе ЭД-20 в различных агрессивных средах 1 - наполненный фосфогипсом; 2- наполненный фосфошлаком; 3- наполненный каолином; 4- наполненный бентонитом; 5- наполненный производственным отходом Рисунок 2. Изменение адгезионной прочности наполненных покрытий на основе ЭД-20 в 40% - H2SO4 Список литературы: 1. Негматов С.С. Технология получения полимерных покрытий. – Ташкент. – Узбекистан. – 1975. – 23 с. 2. Карякина М.И. Испытание лакокрасочных покрытий и материалов. – М.: Химия. – 1988. – 276 с. 78

№ 8 (89) август, 2021 г. ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЕ И РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ Туляганова Васила Сунатиллаевна канд. техн. наук, ст. науч. сотр., начальник отдела ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Абдуллаева Раиса Исматовна д-р. техн. наук, профессор ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Туйчиева Мухайё Обиджоновна мл. науч. сотр. ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Умирова Нилуфар Омонбоевна докторант ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Аззамова Шахноза Аззамовна докторант ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент PETROGRAPHIC AND X-RAY STUDY OF CERAMIC COMPOSITIONS BASED ON LOCAL RAW MATERIALS Vasila Tulуaganova Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Head of the Department of State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Raisa Abdullaeva Doctor of technical sciences, Professor, SUE \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Mukhayo Tuychiyeva Junior Researcher, State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Nilufar Umirova Doctoral student of State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: ПЕТРОГРАФИЧЕСКОЕ И РЕНТГЕНОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КЕРА- МИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ МЕСТНОГО СЫРЬЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Туляганова В.С. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12200

№ 8 (89) август, 2021 г. Shakhnoza Azzamova Doctoral student State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приведены результаты петрографического и рентгенографического исследований при различных температурах электрокерамических композиций на основе местного сырья. ABSTRACT The article presents the results of petrographic and X-ray studies at various temperatures of electroceramic composi- tions based on local raw materials. Ключевые слова: керамика, тальк, каолин, бентонит, состав, свойства, стеатит, температура, композиция, стекловидная фаза, структурообразования. Keywords: ceramics, talc, kaolin, bentonite, composition, properties, steatite, temperature, composition, glassy phase, structure formation. ________________________________________________________________________________________________ Электрокерамические материалы используются магния состава 3MgO∙4SiO2∙Н2О, включающего в различных отраслях промышленности в особен- мас. %: SiO2 - 63,5; MgO - 31,7; Н2О - 4,8 [2, с.13]. ных условиях. Поэтому к ним предъявляют весьма жесткие требования в отношении электрофизических, Целью настоящей работы является исследования термомеханических и других свойств, обеспечиваю- физико-химических процессов спекания и особен- щих надежность и долговечность электрических ма- ностей фазо- и структурообразования электрокера- шин и аппаратов. Во многих случаях фарфор не мо- мических композиционных материалов. жет обеспечить полностью все требования к изоля- торам различного назначения. Для этого существуют На основе местного сырья: талька, доломита и различные электрокерамические материалы, такие отхода производства разработаны составы электро- как магнезиальные: стеатитовые, форстеритовые, керамических композиционных масс. С целью пласти- кордиеритовые, высокоглиноземистые, литийсодер- фикации массы и снижения температуры спекания жащие, цельзиановые и многие другие. электрокерамики в состав решили вводить высоко- пластичные материалы, как каолин и бентонит. Для Из всех видов магнезиальной высокочастотной значительного снижения температуры обжига и по- керамики наибольшее распространение получила лучения элеткрокерамики с требуемыми свойствами так называемая стеатитовая. Стеатитовые изделия в массу добавляли углекислый барий. Все компоненты вырабатываются в очень больших количествах, и в подвергались отмагничиванию. настоящее время они являются основным видом установочной высокочастотной керамики. Про- Фазовый состав опытных образцов является мышленностью разработано и освоено большое ко- особо важным, так как все эксплуатационные свой- личество различных по своему составу стеатитовых ства зависят от этих составов, и определялся мето- масс применительно к различным методам изготов- дом петрографического и рентгеноструктурного ана- ления изделий, зависящих от их назначения, формы и лиза. размеров. Стеатитовая керамика нашла также приме- нение для изготовления изоляторов в высоковольтной Фазовый состав стеатитовой керамики пред- технике [1, c.293]. ставлен метасиликатом магния и стеклофазой. Кремнезем и примеси при обжиге переходят в стек- Стеатит - керамика на основе природного магне- лофазу. При 1200-1300°C образуется основное коли- зиального (силикатного) сырья, преимущественно чество клиноэнстатита. Поскольку основной кри- талька (3МgO∙4SiО2 ∙H2O), и глинистых компонен- сталлической фазой стеатитовой керамики является тов. Плотные разновидности талька называют стеа- метасиликат магния [1, с.14]. титом. Стеатитовая (клиноэнстатитовая) керамика получила название по основной кристаллической Микрофотография опытного образца, обожжен- составляющей этого вида керамики - метасиликату ного при температуре 12000С, приведена на рисунке магния MgO∙SiO2 - клиноэнстатиту [2, с.8]. 1а. Образец имеет неоднородную, грубозернистую структуру, содержатся поры в незначительном коли- Основным сырьем для производства клиноэн- честве, размеры пор 30-35 мкм. В основной массе статитовой керамики является тальк - гидросиликат содержится метакаолинит, метатальк с Ng = 1,575; Np = 1,540; кварц с Nе = 1,552; No = 1,540. Основная масса имеет вид дегидратированного, неуплотнен- ного материала. 80

№ 8 (89) август, 2021 г. а) б) Температура обжига образцов, 0С: а) 1200; б) 1250; в) 1300; г) 1350 Рисунок. 1. Микрофотография опытных образцов из массы М1 (х 600) Образец, обожженный при температуре 12500С На рисунке 2 б приводится образец, обожженный (рис.1 б). Образец имеет неоднородную, средне- при температуре 13500С. Образец имеет неоднород- зернистую структуру, содержатся поры размером 25- ную, мелкозернистую плотную структуру, содержа- 30 мкм. В основной массе содержится стекловидная ние пор круглой формы незначительное, их размеры фаза, кристаллические фазы метасиликата магния в 18-20 мкм. Основной массой преобладающей кри- виде протоэнстатита с Ng = 1,660; Np = 1,652; муллит с сталлической фазы является метасиликат магния в размером зерен 2-3 мкм, кварц и кристобалит. Следует виде протоэнстатита, содержатся кристаллические отметить, что зерна кристобалита четко выражены. фазы муллита, кварца, кристобалита, стекловидной фазы. Таким образом, результаты петрографиче- На рисунке 2а приводится образец, обожженный ского анализа показали, что опытные образцы в про- при температуре 13000С. Образец имеет неоднород- цессе обжига претерпевают физико-химические ную, мелкозернистую структуру, содержатся поры с процессы, в результате которых образуются новые уменьшенными размерами 20-25 мкм. Основная кристаллические фазы метасиликата магния в виде масса состоит из кристаллов протоэнстатита, содер- протоэнстатита в количестве 55-61%, муллита, кри- жание которых достигает 55-58%. В материале со- стобалита и стекловидной фазы. держатся отдельные скопления муллита размером 2-3 мкм, отдельные зерна кварца и кристобалит в значительном количестве. а) б) Температура обжига образцов, 0С: а) 1300; б) 1350 Рисунок 2. Микрофотография опытных образцов из массы М1 (х 600) Судя по объему и строению исследуемого мате- тех или иных кристаллических фаз, их размерах и риала небходимо отметить, что опытные образцы, форме, характер их положения, взаимосвязи между обожженные при температуре 13500С, имеют нор- ними и стекловидной фазой. мально сформированную, плотную структуру, основ- ными фазами являются кристаллическая фаза метаси- Диапазон петрографических исследований огра- ликата магния в виде протоэнстатита, в котором со- ничен до увеличения в 600 раз. Для более основа- держится кварц, муллит, кристобалит и стекловид- тельного изучения физико-химических процессов ная фаза, количество последних колеблется в преде- требуется глубокое изучение этих процессов, позво- лах 38-40%. Размеры кристаллов протоэнстатита со- ляющее получить более достоверные результаты. ставляют 2-6 мкм, Ng=1,660; Np=1,652. Рентгенографическое исследование даёт ре- Петрографическими исследованиями установ- зультаты о существовании возможных кристалли- лены структура обожженных образцов из стеатитовых ческих фаз и их перехода от одной формы в дру- композиционных смесей, сведения о присутствии гую, в зависимости от температуры. Для решения поставленной задачи в настоящей работе приведены 81

№ 8 (89) август, 2021 г. результаты рентгенографического исследования Как видно из рис. 3 а, в образцах из композици- фазового состава опытных образцов, обожженных онной смеси М1, обожженных при температуре при различных температурах из композиционных 12000С, в виде кристаллических фаз присутствует смесей на основе местного сырья и отхода промыш- β-кварц (d/n = 0,424; 0,334; 0,286; 0,245; 0,227; 0,181; ленности. Образцы, обожженные при температурах 0,152 нм), метакаолинит (d/n = 0,515; 0,739 нм), 1200, 1250, 1300, 13500С, подвергались рентгенофа- метатальк (d/n = 0,457; 0,248; 0,192 нм), кристалли- зовому анализу. Рентгенограммы образцов из массы ческая решетка разрушена, видимо, вследствие М1 приведены на рисунке 3. плавления легкоплавких компонентов. Температура обжига образцов, 0С: а)1200, б)1250, в)1300, г)1350; □ - протоэнстатит; ◊ - клиноэнстатит; ● - энстатит Рисунок 3. Рентгенограммы опытных образцов из массы М1 В образцах из композиционной смеси М1 (рис. 3 б), 0,3171; 0,2725; 0,2117 нм, содержание β-кварца обожженных при 12500С, в виде кристаллических уменьшается за счет перехода в кристобалит, ко- фаз присутствует метасиликат магния-протоэнста- личество образующегося муллита продолжает тит (d/n = 0,462; 0,3171 нм), количество β-кварца увеличиваться, при этой температуре в образцах об- уменьшилось (d/n = 0,424; 0,286; 0,245; 0,212; 0,152 наружены клиноэнстатит с d/n = 0,2542; 0,2459; нм), кристобалит (d/n = 0,404; 0,314; 0,249; 0,152 0,2140 нм. Исследование кристобалита с повыше- нм), появляется муллит в незначительном количе- нием температуры обжига характеризуется ростом стве (d/n = 0,286; 0,269; 0,254; 0,188 нм). интенсивностей пиков до 13500С. В образцах из композиционной смеси М1 (рис. 3 в), Таким образом, изучение фазовых превращений обожженных при температуре 13000С, отмечено, что в структуре опытных композиций, разработанных на кристаллическая фаза протоэнстатита увеличивалось, основе местного сырья и отхода промышленности, т.е. появлялись пики (d/n = 0,462; 0,3171; 0,2725 нм). методом рентгенофазового анализа показало, что Количество муллита значительно больше, содержание фазовый состав разработанных электрокерамических β-кварца уменьшалось, а количество кристобалита композиционных материалов состоит из кристалли- стало больше, что подтверждается появлением пиков ческих фаз протоэнстатита, муллита, кварца и кри- при d/n =0,314; 0,243 нм, присущих кристобалиту. стобалита и стекловидной фазы, которая заполняет промежутки между зернами кристаллических фаз. В образцах из композиционной смеси М1 обож- женных при 13500С (рис. 3 г), отмечается, что основ- Необходимо отметить, что, по результатам рент- ной составной кристаллической фазой является ме- генографических исследований можно сказать о су- тасиликат магния в виде протоэнстатита с d/n = 0,462; ществовании возможных кристаллических фаз и их 82

№ 8 (89) август, 2021 г. перехода от одной формы в другую в зависимости присутствии тех или иных кристаллических фаз, от температуры. Петрографическими исследовани- их размерах и форме, характер их положения, взаи- ями определены структура обожженных образцов мосвязи между ними и стекловидной фазой. из электрокерамических композиций, сведения о Список литературы: 1. Балкевич В.Л. Новые материалы в технике. /под.ред.Е.Б.Тростянская и др./ Раздел II. М:, изд. «Химия», 1964, - 650 с. 2. Толкачева А.С., Павлова И.А. Технология керамики для материалов электронной промышленности. / Учебное пособие, г. Екатерингбург, Изд. Уральского универ-та, в 2 ч. Ч1, 2019, -124 с. 83

№ 8 (89) август, 2021 г. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Туляганова Васила Сунатиллаевна канд. техн. наук, ст. науч. сотр., начальник отдела ГУП “Фан ва араққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Абдуллаева Раиса Исматовна д-р. техн. наук, проф. ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Туйчиева Мухайё Обиджоновна мл. науч. сотр. ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Умирова Нилуфар Омонбоевна докторант ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Аззамова Шахноза Аззамовна докторант ГУП “Фан ва тараққиёт”, Ташкентский государственный технический университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент DEVELOPMENT AND RESEARCH OF CERAMIC-TECHNOLOGICAL AND DIELECTRIC PROPERTIES OF COMPOSITE ELECTROCERAMIC MATERIALS Vasila Tulуaganova Candidate of Technical Sciences, Senior Researcher, Head of the Department of State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Raisa Abdullaeva Doctor of technical sciences, Professor, State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Mukhayo Tuychiyeva Junior Researcher, State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Nilufar Umirova Doctoral student of State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КЕРАМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОКЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Туляганова В.С. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12199

№ 8 (89) август, 2021 г. Shakhnoza Azzamova Doctoral student State Unitary Enterprise \"Fan Va Tarakkiyot\", Tashkent State Technical University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В работе приведены результаты разработки и исследования физико-механических свойств композиционных электрокерамических материалов на основе местного сырья и отхода рисоперерабатывающей промышленности. Разработаны составы и исследованы керамико-технологические и диэлектрические свойства опытных образцов, созданные из электрокерамических масс, исходные компоненты которых подвергались механоактивации. ABSTRACT The paper presents the results of the development and study of the physic mechanical properties of composite electro ceramic materials based on local raw materials and waste of the rice-processing industry. The compositions have been developed and the physical and mechanical and dielectric properties of prototypes developed from the electro ceramic masses are developed. Ключевые слова: магнезиальная керамика, стеатит, форстерит, кордиерит, тальк, бентонит, керамическая масса, обжиг, температура, свойства, электрокерамические материалы. Keywords: Magnesian ceramics, steatitis, forsterite, cordierit, talc, bentonite, ceramic mass, firing, temperature, properties, electro ceramic materials. ________________________________________________________________________________________________ Электрокерамические материалы представляют нетрадиционных и новых механоактивированных собой искусственные твердые тела, получаемые в сырьевых материалов и отхода производства. результате термической обработки (обжига) исход- ных керамических масс, состоящих из различных В последнее время для получения изделий элек- минералов (глины, талька и др.) и других веществ, трокерамики, наряду с традиционными видами сы- взятых в определенном соотношении [1, с.117]. рья, также широкое применение нашли нетрадици- онные сырьевые материалы, применение которых не Электрокерамические материалы применяются только улучшает свойства готовых изделий, но и в различных отраслях промышленности в особен- способствует созданию ресурсо- и энергосберегаю- ных условиях. Например, линейные подвесные фар- щих технологий их изготовления. В этом плане форовые изоляторы работают на высоковольтных тальк, бентонит, доломит, лейкократовый гранит и воздушных линиях электропередачи и подвергаются отход рисоперерабатывающей промышленности различным физико-химическим воздействиям, кото- представляются наиболее перспективными, однако рые могут привести к необратимым воздействиям. разнообразие их химико-минералогического со- става создает необходимость проведения в каждом По величине диэлектрических потерь, электри- конкретном случае отдельных исследований. ческой и механической прочности стеатитовая кера- мика превосходит высоковольтный электротехниче- В настоящее время в республике образуется ский фарфор, поэтому из них изготавливают антен- много отходов рисоперерабатыващей промышлен- ные и опорные изоляторы, изоляторы для резисто- ности, после обжига, которых в них содержится ров ламповых генераторов [2, с.29]. около 82% SiO2. В связи с этим последние являются достаточно хорошим кварцсодержащим сырьем и В процессе высокотемпературного обжига изде- приставляют большой практический интерес в каче- лий между частицами исходных веществ происхо- стве сырья для керамической промышленности. дят сложные физико-химические процессы с обра- зованием новых веществ кристаллического и стек- Физико-технические характеристики и техноло- лообразного строения [1, с.117]. гические свойства магнезиальных электрокерамиче- ских материалов в большей степени зависят от со- В производстве разнообразных керамических става и строения талька. В процессе обжига из со- материалов существует сложные задачи, т.е. с одной става талька удаляется влага, в результате чего про- стороны научно-технический прогресс ставить все исходит интенсивная усадка массы. Для устранения более сложные задачи и предъявляет повышенные интенсивной усадки масс в процессе обжига часть требования к техническим свойствам, внешнему талька подвергается обжигу при 13500С, для этого виду изделий, а с другой стороны ощущается влия- тальк измельчается до размера 2 мм, затем обжигается. ние ряда не благоприятных факторов, таких как не- хватка высококачественного сырья, энергии, топ- Каменистый материал – тальк измельчалось в лива, резкий рост их стоимости и др., эти факторы течение 8 часов. Тонина помола характеризовалось затрудняют выполнение поставленных задач, дик- остатком на сите 21900 отв/см2 не более 0,1%. Массу тует необходимость поиска путей решения возника- подвергали обезвоживанию, затем промывали в ла- ющих проблем. бораторных условиях. Массу подвергали вылежива- нию в течение 24 часов для улучшения пластичных В связи с этим, целью данной работы является и формовочных свойств. Далее из опытных масс разработка составов получения композиционных влажностью 22-23% изготовлялись лабораторные электрокерамических материалов с использованием 85

№ 8 (89) август, 2021 г. образцы, для определения керамико-технологиче- результаты которых приведены в таблице 2. Из таб- ских свойств. Изготовление опытных образцов про- лицы 2 видно, что при использовании талька, као- изводили по пластичной технологии, а затем их вы- лина, бентонита, доломита и кремнеземсодержа- сушивали при 105-1100С до постоянного веса и щего отхода для производства электрокерамики, определялись керамико-технологические свойства повышается пластичность опытных масс, увели- образцов. чивается воздушная усадка, и увеличивается проч- ность при статическом изгибе. Например, предел Опытные массы, приготовленные на основе прочности при статическом изгибе опытных образцов талька, каолина, бентонита, лейкократого гранита, после сушки увеличивается до 55-56 МПа за счет доломита и кремнеземсодержащего отхода подверга- применения бентонита в количестве 4%. лись к определению физико-механических свойств, Таблица 1. Физико-механические свойства опытных керамических масс Индекс массы Пластичность Формовочная Воздушная Прочность при статич. влажность, % усадка, % изгибе, МПа К-1 12,95 54,12 К-2 12,48 22,08 5,16 51,39 К-3 12,04 21,22 4,82 48,78 К-4 11,39 21,42 4,54 56,66 К-5 11,84 21,86 4,43 55,15 К-11 11,71 22,47 4,59 56,64 К-12 10,64 21,64 4,77 54,18 К-13 11,30 21,88 4,37 54,78 К-14 12,23 22,46 4,77 56,14 К-15 12,36 22,68 4,53 59,98 22,84 4,63 Установлено, что введение в состав опытных свойств опытных образцов керамических масс. масс бентонита и каолина увеличивается пластичность При введении 4% бентонита механическая прочность опытных масс, а высокая пластичность опытных на изгиб воздушно-сухих образцов увеличивается масс позволяет оформлять из них крупногабаритные до 88-89 МПа. Установлено, что высокая пластичность изделия, обладающие в необожженном состоянии опытных масс позволяет оформлять из них даже достаточной механической прочностью для их крупногабаритные изделия, обладающие в необож- транспортировки и механической обработки. женном состоянии достаточной механической проч- ностью для их транспортировки и механической Образцы, отформованные для физико-механи- обработки. ческих и диэлектрических испытаний, высушивали в сушильном шкафу при 110-1200С и обжигали при Из таблицы 3 видно, что в опытных образцах температурах 1200, 1250, 13000С, с выдержкой при наблюдается увеличение механической прочности, конечной температуре обжига 30 мин. В таблице 3 плотности и усадки, уменьшения водопоглощения приведены результаты керамико-технологических с повышением температуры обжига. Керамико-технологические свойства опытных образцов керамических масс Таблица 2. Свойства Индекс массы Температура обжига, 0С 1350 85,82 Механическая прочность при К-1 1200 1250 1300 83,82 статическом изгибе, МПа К-2 60,7 80,80 К-3 60,35 69,65 80,16 79,90 Кажущаяся плотность, г/см3 К-4 58,85 72,90 К-5 56,75 68,65 79,05 89,71 К-11 55,65 88,61 К-12 64,25 62,35 71,25 81,18 К-13 62,35 78,42 К-14 61,25 60,35 72,15 2,30 К-1 60,75 1,80 64,25 69,15 68,45 82,61 67,15 80,11 63,35 79,16 63,95 76,10 1,90 2,25 86

№ 8 (89) август, 2021 г. Свойства Индекс массы Температура обжига, 0С Водопоглощение, % К-2 1200 1250 1300 1350 Общая усадка, % К-3 1,87 2,31 К-4 1,83 1,92 2,10 2,32 К-5 1,85 2,33 К-11 1,80 1,91 2,12 2,35 К-12 1,85 2,32 К-13 1,85 1,88 2,16 2,34 К-14 1,66 2,31 К-15 1,76 186 2,11 2,32 К-1 1,75 2,28 К-2 10,20 1,95 2,19 5,81 К-3 9,99 6,21 К-4 9,87 1,97 2,17 6,16 К-5 11,20 6,09 К-11 10,99 1,86 2,16 6,03 К-12 13,20 7,95 К-13 13,66 1,93 2,13 7,98 К-14 13,12 7,01 К-1 14,05 1,91 2,14 7,39 К-2 14,66 15,46 К-3 13,76 8,25 6,20 15,30 К-4 13,13 К-5 15,15 7,39 6,83 - К-11 15,72 15,30 К-12 15,80 8,85 7,20 14,50 К-13 15,33 16,10 К-14 14,53 8,75 6,88 14,86 13,80 12,80 8,45 7,65 9,60 9,38 8,35 9,27 8,26 9,77 8,39 9,17 8,35 14,10 14,76 15,03 15,16 13,60 14,06 15,76 16,20 15,24 15,56 16,32 16,23 15,00 16,00 14,70 14,80 11,35 14,00 Во всех образцах при температуре 13500С и достаточно стабильными значениями кажущейся выше наблюдается повышение водопоглощения, плотности и механической прочности для всех снижение плотности, нарастание количества полево- опытных масс, происходит в интервале температур шпатового расплава, остекловывание и появление пор. 1200-13000С. Из таблицы 4 также видно, что высо- кие диэлектрические свойства образцов во всех Анализ полученных результатов позволяет от- опытных образцах наблюдаются при 13000С. метить, что полное спекание опытных образцов, характеризуемое наименьшим водопоглощением и Таблица 3. Диэлектрические свойства образцов электрокерамических масс, обожженных при 13000С Наименование показателей К-1 К-2 Индексы масс К-12 К-13 К-14 14 15 К-3 К-4 К-5 К-11 18 16 15 Электрическая прочность, 1,2 1,3 1,5 1,6 1,4 кв/мм 6 7 16 15 16 17 6 5 8 Удельное объемное элек. сопротивление, ·1013ом·см 1,2 1,4 1,2 1,5 Относительная диэлектриче- ская проницаемость 677 7 КТЛР, ·10-6 С-1, при 1,2 0,5 1,2 0,4 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 t=20-100 0C t=20-700 0C 3,4 7,2 6,5 7,8 7,6 6,3 7,2 6,2 6,2 87

№ 8 (89) август, 2021 г. По своим свойствам наиболее высокие показа- прочности, усадки, характеризующих процесс спе- тели имеют образцы из масс К-1, К-2 и К-11, К-12. кания электрокерамических материалов, установ- Они отличаются высокой электрической прочностью, лено, что разработанные составы опытных масс высокими показателями удельного объемного со- имеют пониженную температуру спекания на 40- противления и механической прочностью. Образцы 500С, чем обычным. Из вышеизложенного следует, из этих масс обладают наилучшими показателями что наилучшими показателями физико-механиче- параметров в интервале температур 1200-13000С. ских и диэлектрических свойств обладают образцы из массы К-1, К-2, К-11, К-12. Таким образом, в результате изучения характера изменения свойств водопоглощения, плотности, Список литературы: 1. Никулин Н.В. Справочник молодого электрика по электротехническим материалам и изделиям. Изд. 3-е, перераб. И доп. М., Высшая школа, 1973, 288с. 2. Гузман И.Я. Тенденция развития производства изделий из тонкой керамики //Стекло и керамика. –М, 1985. - № 4. -С. 29-30. 88

№ 8 (89) август, 2021 г. DOI: 10.32743/UniTech.2021.89.8.12147 СЛОЖНЫЕ ПОЛИЭФИРПОЛИОЛЫ ИЗ ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕФТАЛАТА КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ЖЕСТКИХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ Худойбердиев Ахмадали Итолмас угли PhD, Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Жанаев Миродил Орифжон угли PhD, Наманганский Инженерно-Технологический института, Республика Узбекистан, г. Наманган Е-mail: [email protected] Тохиров Мираббос Ихтиёр угли магистр Ташкентского химико-технологического института, Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Алимухамедова (Ирматова) Нозима Музаффар кизи бакалавр, Ташкентского химико-технологического института Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Журайев Асрор Бахтиёр угли профессор, Ташкентского химико-технологического института Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] Алимухамедов Музафар Ганиевич профессор, Ташкентского химико-технологического института Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] SYNTHESIS OF MODIFIED POLYESTER POLYOLS BASED ON RECYCLED POLYETHYLENE TEREPHTHALATE AND STUDY OF TECHNOLOGICAL PARAMETERS OF RIGID POLYURETHANE FOAMS BASED ON THEM Akhmadali Khudoiberdiev PhD, Tashkent Chemical - Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent Mirabbos Tokhirov Master, Tashkent Chemical - Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: СЛОЖНЫЕ ПОЛИЭФИРПОЛИОЛЫ ИЗ ВТОРИЧНОГО ПОЛИЭТИЛЕНТЕРЕ- ФТАЛАТА КАК ПЕРСПЕКТИВНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ЖЕСТКИХ ПЕНОПОЛИУРЕТАНОВ // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. Худойбердиев А.И. [и др.]. 2021. 8(89). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12147

№ 8 (89) август, 2021 г. Mirodil Janaev PhD, Namangan Engineering and Technology Institute, Uzbekistan, Namangan Nozima Alimukhamedova (Irmatova) Bachelor, Tashkent Chemical - Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent Asror Jurayev Prof, Tashkent Chemical - Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent Alimukhamedov Muzafar Prof, Tashkent Chemical - Technological Institute, Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной работе исследованы условия алкоголиза вторичного полиэтилентерефталата смесью многоатом- ного спирта глицерина и хлопкового масла. Показано, что агрегатное состояние продукта алкоголиза вторичным полиэтилентерефталатом глицерином и хлопковым маслом жидкое и соответствует требованиям технологии по- лучения пенополиуретанов. Было показано, что физико-химические свойства спиртового продукта зависят от молярного соотношения глицерина и хлопкового масла и продолжительности реакции с ВПЭТ. Определены структура и физико-химические свойства полученных продуктов. Строение гидроксилсодержащего полиэфир- полиола изучено методом ИК-спектроскопии. Вязкость регулировали алкоголизацией, изменяя состав смеси многоатомного спирта и семян хлопка. Показано, что на основе синтезированных сложных полиэфиров воз- можно получение жестких пенополиуретанов (ЖППУ). Результаты исследования позволят предложить сложный полиэфир на основе дешевого местного сырья для действующих в стране специализированных предприятий. ABSTRACT In this work, the conditions of alcoholysis of secondary polyethylene terephthalate with a mixture of polyhydric alcohol, glycerol and cottonseed oil are investigated. It is shown that the state of aggregation of the alcoholysis product with secondary polyethylene terephthalate glycerin and cottonseed oil is liquid and meets the requirements of the technology for producing polyurethane foams. It was shown that the physicochemical properties of the alcohol product depend on the molar ratio of glycerin and cottonseed oil and the duration of the reaction with SPET. The structure and physicochemical properties of the obtained products have been determined. The structure of the hydroxyl-containing polyether polyol was studied by IR spectroscopy. The viscosity of alcoholization was adjusted by, changing the composition of the mixture of polyhydric alcohol and cottonseed oil. It is shown that, on the basis of synthesized polyesters, it is possible to obtain rigid polyurethane foams (RPUF). The research results will make it possible to obtain complex polyester based on cheap local raw materials for specialized enterprises operating in the country. Ключевые слова: вторичный полиэтилентерефталат, глицерин, хлопковое масло, полиэфирполиол, физико- химические свойство, жесткые пенополиуретаны технологикческие параметры. Keywords: secondary polyethylene terephthalate (SPET), glycerin, cottonseed oil, polyester polyol, rigid polyure- thane foams, chemical and physical properties, technological parameters. ________________________________________________________________________________________________ Полимерная промышленность Узбекистана Одним из источников такого сырья в стране производит полиэтилен, полипропилен, поливинил- является упаковка из полиэтилентерефталата хлорид, полиакрилаты. При этом быстро развивается (на просторечии «мешочки»), которая в больших производство сэндвич-панелей, холодильников, количествах потребляется и накапливается на деталей мебели, строительных материалов на основе свалках. Как уже упоминалось, они представляют эластичного (пенопласта) и жесткого пенополи- собой полиэтилентерефталат, который принадлежит уретана. Одним из основных химических реагентов к группе поликонденсационных полимеров. Этот ряд для производства полиуретанов является полиэфир- полимеров легко переносится от одного типа поли- полиол. Следует отметить, что в связи с большими мера к другому типу полимера из-за химических объемами производства пылевидных и непорошковых изменений в присутствии макромолекул [3-4]. Один полиуретанов, дефицитность и дешевизна сырья, из классических способов этого перехода: алко- используемого для их производства, позволяет удо- голизм (аминолиз, гидролиз) - поликонденсация. влетворить высокий спрос на этот вид полимеров[1-2]. В частности, полиэтиленполиол (синтезированный 90

№ 8 (89) август, 2021 г. на основе нефтепродуктов), используемый Мэтью Полученные результаты и их обсуждение. Беделлом в производстве эластичных Технология синтеза алкидных смол пенополиуретанов для автомобильных сидений, был используется при производстве сложных получен добавлением до 50% по массе полиэтилена, полиэфирполиолов на основе ВПЭТ, глицерина и полученного на основе ВПЭТ[7-9]. Твердые хлопкового волокна[16-17]. Могут быть пенополиуретаны на основе спиртового продукта использованы несколько технологических и ВПЭТ с пропиленгликолем были получены химических подходов: спиртовой продукт, иранским ученым Абольфазлом Гадерианом и полученный при первой алкоголиз ВПЭТ другими[10-12]. глицерином, периферизуется хлопковым маслом; ВПЭТ алкоголизируется глицерином, моно-, Исходя из вышеизложенного, цель данной диглицериды получаются отдельно из глицерина и статьи - синтез сложных полиэфиров на основе хлопкового масла, и полученные продукты вторичного полиэтилентерефталата (ВПЭТ) и подвергаются перекрестной периферии, и, наконец, показать, что они являются перспективным сырьем ВПЭТ, глицерин и хлопковое масло смешиваются для получения жестких пенополиуретанов. вместе с образованием сложного полиэфирполиола. Следует отметить, что первые два технологических Объект и методы исследования. приема обычно приводят к образованию сложных Для синтеза сложных полиэфиров использовали полиэфирполиолов с упорядоченной структурой. тонко промытый и высушенный ВПЭТ размером до Третий метод, отличный от них, - это образование 12мм, глицерин по ГОСТ 6259-75, хлопковое масло сложных полиэфирполиолов, которые обычно по ГОСТ 1128-75 при алкоголизме. Сложные имеют статистическую структуру. В этом случае, по полиэфиры синтезировали по следующей методике: крайней мере до некоторой степени, управление ВПЭT, глицерин, хлопковое масло и катализаторы процессом осуществляется за счет относительной добавляли в трехгорловую колбу, снабженную реакционной активности функциональных групп холодильником, термометром и вертикальной или управления условиями, в которых мешалкой. Процесс синтеза занимает 8–10 ч при осуществляются технологические процессы. В температуре 250 ± 10°С. Температуру повышали до наших условиях процесс алкоголиз и 250°C при 200°C в течение 10 мин при 12°C. периферизации может осуществляться за счет Массовую долю гидроксильных групп определяли управления условиями поведения. Известно, что по ГОСТ 25261-82, среднюю молекулярную алкоголизация ВПЭТ глицерином происходит массу[21], эфирное число[22], кислотное число[22]. примерно при 220°C, а моно-, диглицериды ИКС сложных полиэфиров получали на жидкой образуются при 240-260°C. Следовательно, призме в приборе IR-Tracer-100 IK-Fure в виде благодаря пошаговому процессу можно сначала тонкой пленки. Для получения пенополиуретана получить продукт алкоголизма, а затем провести использованы следующие вещества: Лапрол 373 периферизацию. На основании вышеизложенного (ТУ 2226-017-10488057-94), Лапрамол-294 (ТУ 2226- был синтезирован сложный полиэфирполиол из 010-10488057-94), КЭП-2А (ТУ 6-02-813-73). , вода, смеси трех компонентов в различных условиях и полиизоцианат (ТУ 113-03-38-106-90). Технологи- изучены их физико-химические свойства (табл. 1). ческие параметры вспенивания полиуретанов при вспенивании ТШ 6-55-32-89. Полиуретановые системы. Определяется методом технологического контроля [13-15]. Таблица 1. Сложные полиэфиры, синтезированные на основе вторичного полиэтилентерефталата, глицерина и хлопкового масла, и их физико-химические свойства ВПЭT: Глицерин: Массовая доля Эфирное Кислотное Остаточное Эквива- гидроксильных число мг число мг содержание лентная № Хлопковое ММ КОН / г КОН / г Вязкость, Функцио- масло, моль эл. групп% (OН) мПа · с воды (%) масса нальность Цепочка: моль: моль 1 1:1:0 367 13,4 340 8,3 - 0,1 127 2,9 2 1 :1:0,3 421 10,7 283 4,2 4200 0,08-0,09 158 2,6 3 1 :1:0,5 562 7,1 227 4,0 3200 0,08-0,09 240 2,3 4 1 :1:0,7 695 6,3 232 4,4 1600 0,08-0,09 271 2,6 5 1 :1:0,9 750 5,3 205 4,5 940 0,08-0,09 320 2,4 6 1 :1:1,1 802 3,2 183 4,5 1100 0,08-0,09 524 1,5 91