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隨著溫度的升高,順酐發(fā)生分解,隨之釋放出二氧化碳和大量的熱量。對高純物質順酐而言,事實上發(fā)生這一危險的可能性是很小的。由于正常情況下,順酐的蒸餾溫度實際上低于其分解溫度。但是,如果存在以下幾種催化物質,發(fā)生順酐分解反應的可能性將大大增加。
堿金屬離子和胺類物質,尤其是鉀、鈉離子的危害性*大,即使在很小時的鉀、鈉離子濃度很高,也會使馬來酐的分解溫度大大降低。隨著順酐的分解反應發(fā)生,其分解反應速率隨著溫度的升高而迅速增加。若允許分解反應繼續(xù)進行,溫度和壓力迅速積累,促使分解反應速度加快,從而導致爆發(fā)。
順酐開始分解反應所需的溫度,是順酐中堿金屬污染物質含量的函數。在堿金屬離子含量達到10 ppm時,在390-400度(200-204℃)溫度下,進行順酐分解反應。
若堿金屬如鉀、鈉離子含量增加,則順酐分解反應溫度急劇下降,有可能降至300度(150℃)以下。隨堿金屬物質的存在,陰離子物質也會促進順酐的分解,例如,磷酸鈉的催化作用遠低于碳酸鈉或馬來酸鈉鹽,但它對順酐的分解反應以及爆i炸的可能性仍然存在,因此,應采取有效措施,防止事故的發(fā)生。
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順酐生產技術
苯氧化法
苯氧化成順酐在催化劑存在下停止。常規(guī)催化劑活性組分均為釩氧化物(含金屬氧化物催化劑),是對苯系抑止苯完全氧化,常與鉬、磷、鈦、鎢、銀和堿金屬的氧化物作催化劑,并以α-氧化鋁、剛玉等低比型惰性物質作為催化劑載體。反應在350~400℃時停止常壓反應。工藝流程為苯的氧化、順酐的別離和純化兩個主要部分組成(見圖)。苯蒸氣和空氣可組成混合物,因此進入反響器混合氣中,苯的濃度應超過極限,一般為1%~1.4%(摩爾)。苯氧化反應是強放熱的反應,工業(yè)上常采用列管式固定床反響器,有很大的傳熱面,管外是冷卻系統,回熱能用來產生高壓蒸汽。分離后的反響器氣體含順酐約1%(摩爾),其中大約一半左右的順酐經冷卻可凝結成液體,其余部分則用吸收法回收。吸收劑用水或惰性有機溶劑,大部分工廠使用水。所得吸收液為順丁烯二酸的水溶液,濃度為35%~40%(質量),需要用共沸溶劑(如二甲苯、苯)停水,使酸重新轉化為酸酐。膜式蒸發(fā)器中還可以停水。粗酐減壓精餾可產生廢品。從苯計,整個過程的順酐收率可達92%~96%。
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由苯乙烯單體與少量的馬來酸酐反應制備的透明苯乙烯-馬來酸酐共聚物(S— MA)。馬來酸酐單體與 PS主鏈的連接無規(guī)律性,提高了玻璃化轉變和熱變形溫度。普通苯乙烯-馬來酸酐共聚物制品的熱變形溫度超過260℃。注射成型時,即使溫度超過550℃,這種聚合物仍能保持良好的性能。
合成階段,將橡膠片與聚合物相結合,使其具有良好的韌性。很多工程應用中,這一工藝對滿足韌度要求非常重要。
為了提高苯乙烯-馬來酸酐共聚物的強度和硬度,需通過玻纖增強增強。用化學方法處理的玻璃纖維表面與性馬來酸酐組分可以輕松進行,且可持久持久。通過電子顯微鏡觀察了復合材料的斷口,從而得到了較好的結合效果。膠合性能能使其強度、模量、韌性(甚至在惡劣的環(huán)境中長期保持不變。在235° F以上、2000 hr以上、性能穩(wěn)定的產品,其主要強度和韌性基本不損失。采用苯乙烯-馬來酸酐共聚物制成的汽車外置件,在汽車使用壽命期間,充分保障乘客安全。它是非常重要的。