Entwicklung und Scale-up zur Synthese organischer Harze (PDF)

Masterarbeit aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Chemie - Organische Chemie, Note: 1,3, Technische Fachhochschule Georg Agricola für Rohstoff, Energie und Umwelt zu Bochum, Sprache: Deutsch, Abstract: In dieser Masterarbeit geht es darum, den Herstellungsprozess von Chlorcyan als Edukt zur zweistufigen Synthese eines Cyanatesterharzes zu optimieren und ein Novolak Cyanatester herzustellen.

Cyanatesterharze, als Basis verbesserter Faserverbundwerkstoffe, finden zunehmend Anwendung in der Elektro- und Luftfahrttechnik sowie bei Sportgeräten und stellen somit ein wirtschaftlich bedeutsames Produkt dar. Daher besteht das Ziel dieser Masterarbeit darin, Cyanatesterharz mittels eines zweistufigen Verfahrens über Chlorcyan zu synthetisieren.

Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Optimierung des Herstellungsverfahrens von dem als Edukt dienenden Chlorcyan.
Da das bisher verwendete Bromcyan durch am Standort selbst verfügbares Chlorcyan ersetzt werden soll, gilt dem Syntheseweg des Chlorcyans eine ganz besondere Aufmerksamkeit. Hierfür werden wesentliche Verbesserungen hinsichtlich der Dosierrate der jeweiligen Edukte Chlor und Natriumcyanid, der Wahl eines geeigneten stöchiometrischen Verhältnisses, einer geeigneten Salzsäurekonzentration und der Ausbeute angestrebt.

Des Weiteren werden verfahrenstechnische Möglichkeiten untersucht, um den Herstellungsprozess zu verbessern. Auch ist die Optimierung der Lagerstabilität von grosser Bedeutung, da dies im grosstechnischen Massstab eine Batchproduktionsweise ermöglichen würde. Hierbei gilt es aus einer Reihe von Stabilisatoren jene zu finden, die neben einer entsprechenden Performance auch die benötigte Verträglichkeit bieten. Diese sollten den chemischen Zerfall, die vorzeitige Polymerisation, eine Sedimentbildung sowie farbliche Veränderungen verhindern. Somit soll eine Substitution des vorherigen Bromcyans im Prozess ermöglicht werden.