ВЕСТНИК
Башкирского университета

 ENGLISH
Главная Авторам Рецензентам Выпуски журнала Редколлегия Редакция Загрузить статью Подписка ISSN 1998-4812

Архив | Том 25, 2020, No. 3.

АНАЛИЗ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОДУКТА ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ИЗОПРЕНА НА ТИТАНОВОМ КАТАЛИЗАТОРЕ ЦИГЛЕРА-НАТТЫ МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Вестник Башкирского университета. 2020. Том 25. №3. С. 534-539.
Download
DOI: https://doi.org/10.33184/bulletin-bsu-2020.3.11

  • © Э. Н. Мифтахов

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © С. А. Мустафина

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

  • © Г. А. Мифтахова

    Башкирский государственный университет

    Россия, Республика Башкортостан, 450076 г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32

В работе проведен анализ изменения молекулярных характеристик продукта полимеризации изопрена на титановом катализаторе средствами математического моделирования. Анализ кривых молекулярно-массового распределения получаемого продукта и решение обратной задачи формирования распределения подтвердили наличие кинетической неоднородности каталитического комплекса и функционирование в системе нескольких типов активных центров. На основании значений активности каждого типа активного центра построены графики числового и весового молекулярно-массового распределения макромолекул, образованных на каждом типе активных центров. Построены результирующие кривые молекулярно-массового распределения в виде суперпозиции двух распределений Флори, построенных для каждого типа активного центра. Проведен вычислительный эксперимент по прогнозированию изменения молекулярно-массового распределения от конверсии для задаваемых условий первоначальной загрузки. Представлены кривые в начальный период полимеризации и для конверсии 73%. На основании проведенного вычислительного эксперимента средствами математического моделирования осуществлен прогноз по изменению кинетических кривых и изменению молекулярных характеристик при переходе от периодического к непрерывному режиму ведения процесса. Отражена динамика изменения характеристик при переходе к непрерывному режиму ведения процесса и увеличении количества используемых реакторов в каскаде.

Ключевые слова:

  • полимер
  • изопрен
  • моделирование
  • неоднородность
  • титан
  • polymer
  • isoprene
  • modeling
  • heterogeneity
  • titanium

ЛИТЕРАТУРА

  1. Пат. РФ 2539655 (опубл. 2015). Способ получения цис-1,4-полиизопрена.
  2. Liu B., Cui D.M. Regioselective chain shuttling polymerization of isoprene: An approach to access new materials from single monomer // Macromol. 2016. Vol. 49. No. 17. Pp. 6226-6231.
  3. Пат. РФ 2645160 (опубл. 2018). Способ получения титанового катализатора для стереоспецифической полимеризации изопрена и цис-1,4-изопреновый каучук, полученный на этом катализаторе.
  4. Подвальный С. Л. Моделирование промышленных процессов полимеризации. М.: Химия, 1979. 350 c.
  5. Кафаров В. В., Глебов М. Б. Математическое моделирование основных процессов химических производств: учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1991. 400с.: ил.
  6. Тихонов А. Н., Гончарский А. В., Степанов В. В., Ягола А. Г. Численные методы решения некорректных задач. М.: Наука, 1990. С. 101-156.
  7. Вержбицкий В. М. Основы численных методов. М.: Высшая школа, 1965. 840 c.
  8. Пат. РФ 2020610226 (опубл. 2020). Решение прямой задачи непрерывного процесса полимеризации изопрена в присутствии микрогетерогенных каталитических систем.
  9. Захаров В. П., Мингалеев В. З., Берлин А. А., Насыров И. Ш., Жаворонков Д. А., Захарова Е. М. Кинетическая неоднородность титановых и неодимовых катализаторов производства 1,4-цис-полиизопрена // Химическая физика. 2015. Т. 34. №3. С. 69-75.
  10. Li G., Ren C., Dong W., Jiang L., Zhang X., Wang F. A highly active neodymium chloride isopropanol complex/modified methylaluminoxane catalyst for preparing polyisoprene with high cis-1,4 stereospecificity and narrow molecular weight distribution // Chin. J. of Polym. Sci. 2010. Vol. 28. No. 2. Pp. 157-164.
  11. Fan C., Bai C., Cai H., Dai Q., Zhang X., Wang F. Preparation of high cis-1,4 polyisoprene with narrow molecular weight distribution via coordinative chain transfer polymerization // J. of Polym. Sci. A. 2010. Vol. 48. No. 21. Pp. 4768-4774.
  12. Deberdeev R., Berlin A., Dyakonov G., Zakharov V., Monakov Y. Fast chemical reaction in turbulent flows: theory and practice. Shawbury, Shrewsbury, Shropshire (Unnited Kingdom): Smithers Rapra, 2013. Pp. 3-101.
  13. Monakov Y., Sigaeva N., Urazbaev V. Active sites of polymerization. Multiplicity: stereospecific and kinetic heterogeneity. Leiden: Brill Academic Publishers 2005. Pp. 369-397.
  14. Усманов Т. С., Спивак С. И., Усманов С. М. Обратные задачи формирования молекулярно-массовых распределений. М.: Химия, 2004. 252 с.
  15. Мифтахов Э. Н., Мустафина С. А., Петренко В. Р., Подвальный Е. С. Моделирование непрерывного процесса полимеризации изопрена в присутствии каталитических систем на основе титана в условиях полицентровости // Труды Междунар. научно-техн. конф. «Актуальные проблемы прикладной математики, информатики и механики». Воронеж, 2019. С. 984-991.
  16. Жаворонков Д. А., Мифтахов Э. Н., Мустафина С. А., Насыров И. Ш., Захаров В. П. Моделирование и теоретические исследования процесса полимеризации изопрена в присутствии микрогетерогенных неодимовых каталитических систем // Вестник БашГУ. 2018. Т. 23. №4. С. 1079-1083.
  17. Бигаева Л. А., Усманов С. М., Гайсин Ф. Р. и др. Изучение кинетической неоднородности титансодержащих каталитических систем с помощью решения обратных задач // Вестник Казанского технол. ун-та. 2015. Т. 18. №1. С. 7-12.

Copyright © Вестник Башкирского университета 2010-2023