Анотація до роботи:

Кічура Д. Б. Одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.04 – технологія продуктів органічного синтезу. – Національний університет Львівська політехніка, Львів, 2002.

Дисертація присвячена розробці технології одержання карбоксилвмісних нафтополімерних смол (НПС). Встановлено основні закономірності синтезу функціоналізованих НПС з ангідридними, карбоксильними та естерними групами як хімічною модифікацією готових смол, так і радикальною коолігомеризацією реакційноздатних вуглеводнів фракцій рідких продуктів піролізу з ненасиченими сполуками – кислотами, їх ангідридами та естерами. Визначено залежність виходу та фізико–хімічних характеристик карбоксилвмісних НПС від температури та тривалості процесу, а також природи та концентрації комономеру. На основі математичної моделі реакції вибрано оптимальні умови процесів синтезу карбоксилвмісних НПС. Вибрано найефективніші модифікатори, які дозволяють отримувати функціоналізовані НПС з найкращими фізико-хімічними показниками. Проведено порівняльну оцінку існуючих методів одержання карбоксилвмісних НПС. Досліджено вплив сировини на вихід та якісні показники синтезованих смол.

Запропоновано принципові технологічні схеми виробництва карбоксилвмісних НПС як хімічною модифікацією готових НПС, так і коолігомеризацією вуглеводневих фракцій рідких продуктів піролізу з комономером. Показано можливість застосування синтезованих в оптимальних умовах НПС як композиційних матеріалів із захисними властивостями. Визначено шляхи подальшого використання карбоксилвмісних НПС та побічних продуктів, що отримують при їх виробництві.

1. Розроблено основи технології одержання модифікованих НПС шляхом хімічної модифікації готових НПС ненасиченими кислотами, їх ангідридами та естерами. Визначено залежність фізико–хімічних характеристик модифікованих НПС від температури та тривалості процесу, а також природи і концентрації модифікатора.

2. Вибрано найефективніший та найдоступніший модифікатор НПС – МА. Методом математичного планування розраховані та експериментально реалізовані оптимальні умови процесу малеїнізації НПС: температура – 453 К, тривалість – 6 год та концентрація МА – 15 % мас. Синтезована в оптимальних умовах НПС характеризується наступними фізико–хімічними показниками: бромне число – 11 г Br₂/100 г; температура розмякшення – 361 К; число омилення – 146 мг КОН/г; молекулярна маса – 940.

3. Розроблено основи технології одержання НПС з функціональними групами коолігомеризацією фракції С₉ РПП з ненасиченими кислотами, їх ангідридами та естерами. Визначено залежність виходу та фізико–хімічних показників функціоналізованих НПС від температури і тривалості процесу, природи та концентрації комономеру.

4. Проведено порівняльну оцінку синтезу функціоналізованих НПС, визначено найефективніший комономер – АК. На основі математичної моделі реакції визначено оптимальні умови синтезу коолігомерних НПС з карбоксильними групами: температура – 453 К, тривалість – 6 год, концентрація комономеру – 15 % мас., концентрація ПДТБ – 1 % мас., які забезпечують одержання НПС з виходом – 56 % (у розрахунку на сировину). Одержана карбоксилвмісна НПС характеризується наступними фізико–хімічними показниками: бромне число – 43 г Br₂/100 г; температура розмякшення – 358 К; кислотне число – 163 мг КОН/г; молекулярна маса – 780.

5. Методами ІЧС та ГРХ встановлено вуглеводневий склад фракцій РПП і дистилятів, які утворюються при синтезі НПС. На основі хроматографічних досліджень розраховано конверсію основних смолоутворювальних компонентів та запропоновано ряд їх активності в реакції коолігомеризації.

6. Проведено порівняльну оцінку синтезу карбоксилвмісних НПС як за відношенням до методу їх одержання, так і за впливом сировини на вихід та фізико–хімічні характеристики синтезованих смол.

7. Запропоновано принципові технологічні схеми процесів виробництва функціоналізованих НПС як модифікацією готових НПС, так і коолігомеризацією фракції С₉ з ненасиченими сполуками.

8. Встановлено можливість практичного застосування одержаних смол у виробництві композиційних матеріалів із захисними властивостями, а також визначено можливість використання дистилятів, які утворюються при виробництві НПС.

Основний зміст роботи викладено в таких публікаціях:

1. Мокрий Є., Дзіняк Б., Кічура Д. Модифіковані нафтополімерні смоли - компоненти протикорозійних та інших захисних покриттів // Фізико–хімічна механіка матеріалів.- 2000. - Т. 1, № 1. - С. 423 - 426.

2. Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б. Березовська Н.І. Одержання малеїнізованих нафтополімерних смол // Вісник Держ. у-ту Львівська політехніка. Сер. хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2000. - № 395. - С. 74 - 78.

3. Кічура Д.Б., Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О. Синтез олігомерів з карбоксильними групами на основі фракції С₉ піролізу дизельного палива // Вопросы химии и химической технологии. - 2001. - № 3. - С. 58 - 62.

4. Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б., Березовська Н.І. Синтез карбоксилвмісних нафтополімерних смол з використанням ненасичених карбонових кислот // Вісник Нац. у-ту Львівська політехніка. Сер. хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2001. - № 426. - С. 81-85.

5. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б. Хімічна модифікація нафтополімерних смол ангідридами ненасичених дикарбонових кислот // Український хімічний журнал. - 2002. - T. 68, № 1. - С. 57 - 61.

6. Пат. 44605 A Україна, МПК C 08 F 2/04, 8/46, 299/02. Спосіб одержання ненасиченої карбоксилвмісної нафтополімерної смоли / Д.Б. Кічура, Б.О. Дзіняк, Є.М. Мокрий, Н.І. Березовська (Україна) - № 2001063987; Заявл. 12.06.2001; Опубл. 15.02.2002, Бюл. № 2. - 5 с.

7. Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б., Березовська Н.І., Шибанов С.В., Хайр С.С. Модифікація нафтополімерних смол ангідридами ненасичених карбонових кислот // Тези доп. XVIII Укр. конф. з орг. хімії.-Ч. 2.- Дніпропетровськ.-1998.– С. 451.

8. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б. Властивості композицій нафтополімерних смол у поєднанні з модифікатором // Зб. VII наук.–практ. конф. Львівські хімічні читання-99.-Львів.-1999.- С. 131.

9. Кічура Д., Березовська Н., Дзіняк Б., Шибанов С., Мокрий Є. Ненасичені карбонові кислоти - модифікатори нафтополімерних смол // Тези доп. ІІ наук.–техн. конф. Поступ в нафтогазопереробній та нафтохімічній промисловості.-Львів.- 1999.- С. 179.

10. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б. Розробка технології одержання малеїнізованих нафтополімерних смол // Тези доп. Х Міжнар. конф. Вдосконалення процесів та апаратів хімічних та харчових виробництв (ІССЕ-99).-Львів.-1999.- С. 113 - 114.

11. Кичура Д.Б., Мокрый Е.Н., Дзиняк Б.О. Функциональные нефтеполимерные смолы - заменители канифоли в производстве бумаги // Доклады Междунар. конф. по химическим волокнам Химволокно-2000.-Тверь (Россия).-2000.- С. 597-600.

12. Кічура Д.Б. Вплив природи модифікатора на синтез функціональних нафтополімерних смол // Тези доп. І Всеукр. конф. студентів та аспірантів Сучасні проблеми хімії.-Київ.-2000.- С. 47.

13. Кічура Д.Б., Дзіняк Б.О., Магорівська Г.Я. Використання функціональних нафтополімерних смол як полімерних матеріалів із захисними властивостями // Матеріали ХV наук.-техн. конф. молодих науковців і спеціалістів Фізико- механічного інституту ім. Г.В.Карпенка НАН України (КМН–2000).- Львів.-2000.- С. 54-55.

14. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Никулишин І.Є., Кічура Д.Б., Магорівська Г.Я., Субтельний Р.О. Використання газо-рідинної хроматографії в процесі синтезу нафтополімерних смол // Праці ІІ зах.–укр. симпозіуму з адсорбції та хроматогра–фії.-Львів.-2000.- С. 84-87.

15. Дзиняк Б.О., Кичура Д.Б., Мокрый Е.Н. Реакционноспособные олигомеры на основе нефтеполимерных смол // Тез. докл. VII Междунар. конф. по химии и физико-химии олигомеров Олигомеры-2000.-Пермь (Россия).-2000.- С.130.

16. Кичура Д.Б., Дзиняк Б.О., Мокрый Е.Н. Квалифицированное использование побочных продуктов нефтехимических производств // Материалы IV Междунар. конф. Химия нефти и газа.-Том 2.-Томск (Россия).-2000.- С. 259-263.

17. Мокрий Є.М., Дзіняк Б.О., Кічура Д.Б., Березовська Н.І. Синтез функціональних нафтополімерних смол на основі рідких продуктів піролізу // Зб. наук. пр. VI Міжнар. наук.-практ. конф. Нафта і газ України-2000.-Том 3.-Івано- Франківськ.–2000.- С. 162-163.

18. Кичура Д.Б., Дзиняк Б.О. Применение функциональных нефтеполимерных смол // Тез. докл. Российской конф. с междунар. участием Актуальные проблемы нефтехимии.-Москва (Россия).-2001.- C. 84.

19. Кічурa Д.Б. Механізм синтезу малеїнізованих нафтополімерних смол // Тези доп. LXVІІ наук. конф. молодих вчених, аспірантів та студентів, УДУХТ- 2001.-Ч. 1.–Київ.-2001.- С. 106.

20. Kichura D., Dzinyak B. Polymeric materials with protective properties // Open scientific and technical conference of young scientists and specialists of the Karpenko Physiko-Mechanical Institute of NAS of Ukraine (YSC-2001).-Lviv.-2001.- С. 27.

21. Кічура Д., Дзіняк Б., Березовська Н. Синтез реакційноздатних олігомерів з карбоксильними групами з використанням ненасичених карбонових кислот // Тези доп. VІІІ наук. конф. Львівські хімічні читання-2001.-Львів.-2001.- С. У17.

22. Кічура Д.Б., Дзіняк Б.О., Мокрий Є.М. Синтез реакційноздатних олігомерів на основі фракції С₉ // Тези доп. XIХ укр. конф. з орг. хімії.-Львів.- 2001.- С. 333.

23. Кичура Д.Б., Дзиняк Б.О. Побочные продукты нефтепереработки и нефтехимии - сырье для синтеза нефтеполимерных смол // Тез. докл. науч.-практ. конф. Нефтепереработка и нефтехимия-2002.-Уфа (Россия).-2002.- C. 160-161.