Источники сырья для производства полиэтиленгликоля, области его применения, объемы производства и масштабы потребления в России и за рубежом

Введение 3
1. Характеристика и области применения полимера 4
1.1 Характеристика полиэтиленгликоля 4
1.2 Области применения полиэтиленгликоля 5
2. Объемы производства и масштабы потребления полимера 13
2.1 Объемы производства полиэтиленгликоля 13
2.2 Масштабы потребления полиэтиленгликоля 14
Заключение 17
Список использованных источников 18

Весь текст будет доступен после покупки

В настоящее время полимеры используются практически во всех областях жизнедеятельности человека. Развитие современного общества способствует развитию технологии полимеров и росту производства полимерных материалов. Синтетические полимеры, для получения которых используют углеводороды нефти, являются наиболее многочисленными. Одним из наиболее используемых синтетических полимеров - полиэтиленгликоль. Он применяется во многих сферах человеческой жизнедеятельности: в качестве стабилизаторов и эмульгаторов, в металлургии, машиностроении, в текстильной промышленности и других отраслях. Исключением не стала и пищевая промышленность, так как полиэтиленгликоли применяются как пищевые добавки, что особенно актуально в связи с массовым ослаблением физического здоровья человека.
Соответственно целью работы является изучение области применения полиэтиленгликоля, сырья необходимого для его получения, а также объемов производства и масштабов потребления в России и за рубежом».

Весь текст будет доступен после покупки

1. Характеристика и области применения полимера

1.1 Характеристика полиэтиленгликоля

Полиэтиленгликоль (ПЭГ, PEG)–органическое соединение, полимерэтиленгликоля, собщей структурной формулой HO?CH2?(CH2?O?CH2)n?CH2?OH, где где n – среднее число повторяющихся оксиэтиленовых групп (от 4 до 180). Аббревиатуру (ПЭГ, PEG) сочетают с числовым индексом, показывающим средние молекулярные массы. например, ПЭГ 8,ПЭГ 200. Буква «М», заменяет тысячу, ПЭГ 7М =ПЭГ 7000 [3].
Систематическое наименование - поли(оксиэтилен). Формула по рациональной номенклатуре C2nH4n+2On+1. Общая классификация полиэтиленгликоля приведена в таблице 1.
Таблица 1- Классификация полиэтиленгликоля [8]
Рег.номер CAS - Химическая реферативная служба (англ.Chemical Abstracts Service)
25322-68-3

Рег.номер EINECS - Европейский перечень существующих коммерческих химических веществ (англ.European inventory of existing commercial chemical substances) 500-038-2
Кодекс Алиментариус - лат.Codex Alimentarius - Пищевой Кодекс E1521
ChEBI - Химические сущности, представляющие биологический интерес 46793

Физические свойства
Агрегатное состояние полиэтиленгликолей зависит от молекулярной массы:
- Mr<400 – вязкие, бесцветные, полупрозрачные или прозрачные, гигроскопичные жидкости с характерным запахом,
- Mr 200 до 2000 -воскообразные вещества кремового цвета
- Mr>2000 - кристаллические термопластичные полимеры белого цвета.
Все полиэтиленгликоли с Mr>200 нетоксичны и не имеют выраженного запаха, не испаряются легко. Плотность порядка 1.1 - 1.2 г/см3, температура плавления/замерзания (53 – 58 °C), как и температура вспышки (182-2870С ) также зависят от молекулярной массы.
Химические свойства
Полиэтиленгликоли являются достаточно инертными (плохо взаимодействуют с другими веществами). Для них характерны следующие реакции:
1. Полиэтиленгликоли растворимы в большинстве органических растворителей. Хорошо растворяются в воде, не меняя ее цвет, вкус, запах. Растворимость ПЭГ уменьшается по мере увеличения молекулярной массы.
2.Высокотемпературная деструкция. ПЭГ разрушаются при интенсивном перемешиваниив условиях температуры порядка +310 °С.
3. Как и большинство органических веществ горит с образованием углекислого газа и воды.
4. Способен образовывать комплексы с хлоридом ртути HgCl2, солями щелочных и щелочноземельных металлов, полиакриловой кислотойтиокарбамидом.

1.2 Области применения полиэтиленгликоля

Подобные физические и химические свойства поясняют достаточно широкую область применения поиэтиленгликолей [7]. Сферы применения низкомолекулярных (рисунок 1). и высокомолекулярных ПЭГ (рисунок 2). различны

Риc. 1. Применение низкомолекулярных ПЭГ


Рис 2. Применение высокомолекулярных ПЭГ

ПЭГ используют в косметике в качестве ароматизаторов, эмульгаторов (хороший растворитель для эфирных масел и липидных активных веществ) и ПАВ. Полиэтиленгликоль разрешен в косметике такими организациями как Cosmetic Ingredient Review (CIR) и Европейский Союз (ЕС) в концентрациях до 100% (в то время как PEG-40 CASTOR OIL разрешен до 50%).
Полиэтиленгликоль:
- не является токсическим веществом, не вызывает раздражения;
- не является канцерогеном;
- не повышает проницаемость кожи и ее чувствительность.
ПЭГ в косметических продуктах может содержать 1,4-диоксан, но его количество строго контролируется и если концентрация будет превышать нормы - компонент не будет допущен к использованию. Помимо прочего, ПЭГ может увеличить сенсибилизирующий потенциал других компонентов (которые повышают чувствительность к солнечному свету), но сам не является сенсибилизатором.
Получают полиэтиленгликольпосредством реакции каталитического присоединения окиси этилена с водой, или гликолями. Применение гликолей в качестве исходных веществ удобнее, потому что образуются ПЭГ с небольшим разбросом длин отдельных мономерных цепочек.
HOCH2CH2OH + n(CH2CH2O) --> HO(CH2CH2O)n+1H (1)
Реакция полимеризации (1) экзотермическая (с выделением теплоты), проходит по ионному механизму.
Так как полимеризация протекает без обрыва цепи, растущие полимерные макромолекулы удерживают от коагуляции с помощью хелатообразующих веществ [5].
Исходя из реакции (1) для получения ПЭГ в промышленности используются этилен и этиленгликоль – то есть источниками для получения ПЭГ являются продукты нефтехимической промышленности.
Этилен
Этилен– органическое вещество класса алкенов, состоящий из двух атомов углерода и четырех атомов водорода. Этилен имеет двойную углерод-углеродную связь и поэтому относится к ненасыщенным или непредельным углеводородам. Химическая формула этилена C2H4. Этилен – бесцветный газ, без вкуса, со слабым запахом, легче воздуха. Продукт – этилен, являющийся сырьем в процессе получения полиэтилена, при этом, получают пиролизом предельных углеводородов и в печах пиролиза с получением смеси предельных и непредельных углеводородов, так называемого пирогаза [3]. Как сказано выше, сырьем для производства полиэтилена является этилен высокой чистоты 99,8 %.
Одним из основных методов получения этилена является разложение предельных углеводородов при высоких температурах.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Аликина, И.Б. Общая и неорганическая химия. лабораторный практикум.: Учебное пособие для вузов / И.Б. Аликина, С.С. Бабкина, Л.Н. Белова и др. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 477 c.
2. Бабков, А.В. Общая, неорганическая и органическая химия: Учебное пособие / А.В. Бабков. - Ереван: МИА, 2015. - 568 c.
3. Травень, В.Ф. Органическая химия. В 3-х т. Т. 2: Учебное пособие для вузов / В.Ф. Травень. - М.: БИНОМ. ЛЗ, 2018. - 517 c.
4. Хрущева, И.В. Общая и неорганическая химия: Учебник / И.В. Хрущева, В.И. Щербаков, Д.С. Леванова. - СПб.: Лань П, 2016. - 496 c.

Весь текст будет доступен после покупки