химический каталог




Лабораторный практикум по синтетическим каучукам

Автор С.Я.Лазарев, В.О.Рейхсфельд, Л.Н.Еркова

кает редко. В качестве бифункциональных инициаторов можно применять азосоединения (производные азодинитрилов) или пероксиды. По ряду причин первые предпочтительнее.

Полимеризацию проводят в растворе ацетона, метилэтилкетона, диметилформамида, спиртах и т. п. Известны также примеры полимеризации в эмульсии. Температура процесса определяется условиями диссоциации ийициаторов и составляет 60—80 "С в случае азосоединений, 80— 130 °С в случае пероксидных инициаторов.

Работа 10. ПОЛУЧЕНИЕ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО КАУЧУКА

Цель работы — синтез жидкого углеводородного каучука с концевыми гидроксильными группами на основе изопрена и характеристика сто свойств.

Ампулы

Термостат с терморегулятором Круглодонная колба вместимостью 100 мл Металлический патрон

Ловушка, охлаждаемая раствором СО, в ацетоне Вакуум-насос Чашка Петри (бюкс) Сушильный шкаф

^активы и оборудование Изопрен

4.4 -Азобис (4-циан-

Чентанол)

Ацетои

Этиловый спирт

139

Проведение опыта. Реакцию полимеризации проводят в запаянной ампуле, помещенной в металлический патрон при 70 СС, что обусловливает повышенное давление не выше 0.3 МПа.

В охлажденную охладительной смесью ампулу вместимостью 50 мл вносят 25 мл ацетона, 5 мл изопрена и 0,5 г 4,4' -азобис (4-цианпентано-ла). Ампулу запаивают, вынимают из охладительной смеси и вставляют в металлический патрон. Патрон помещают в термостат при 70 °С и вы-держивают в нем от 10 до 50 ч (в соответствии с индивидуальным заданием). По завершении полимеризации ампулу извлекают из патрона, охлаждают в охладительной смеси в течение 30 мин и осторожно (защитный щиток!) вскрывают. Содержимое ампулы переносят в предварительно взвешенную крутлодонную колбу с пришлифованным отводом, ополаскивают ампулу 5 мл ацетона, добавляя его к полимеризату. Колбу присоединяют к предварительно взвешенной ловушке, охлаждаемой раствором диоксида углерода в ацетоне. Затем подключают систему к вакуум-насосу (можно водоструйному) и отгоняют из полимери-зата неэаполимеризованный мономер и растворитель. Вначале отгонку ведут при комнатной температуре, в конце — при подогреве на водяной бане до 50—60 °С. По окончании отгонки, на что требуется 1 ч, стравливают вакуум, отсоединяют колбу с полимером и взвешивают ее, определяя количество полученного полимера, затем переносят последний во взвешенный бюкс (или чашку Петри) и высушивают в термостате прн 70—80 °С до постоянной массы. Полученный продукт исследуют на содержание гидроксильных групп, по которому рассчитывают молекулярную массу. Определяют вязкость полимера.

Конденсат, собранный в ловушке после взвешивания, анализируют хроматографически на содержание изопрена.

Составляют материальный баланс по, изопрену, определяют выход олигомера и степень использования инициатора.

ИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ

Процессы ионной полимеризации при получении синтетических каугу-ков в настоящее время имеют наибольшее значение.

Реакции ионной полимеризации весьма сложны и разнообразны, поэтому до настоящего времени не существует единой теории этих процессов.

Ионная полимеризация осуществляется в присутствии катализаторов — веществ, приводящих к образованию ионов, содержащих трехвалентный углерод, заряженный положительно или отрицательно. В зависимости от знака заряда трехвалентного углерода различают катионную (карбониевую) или анионную (карбанионную) полимеризацию.

Схематически процесс ионной полимеризации можно представить следующим образом:

катионная полимеризация к++ СН2=СН —К—СН2—СН +

X X

МП

к— сн2—СН -+¦ пСН2=СН —- К-?СН2—СН^СН2—сн+

хх хх-

анионная полимеризация

А~+ СН,=СН —*- А—СН2—СН~ 2 i i X х

А—СН2—СН~+ пСН2==СН —¦*: А-{-СН2—СН^СН2—СН"

к х хх

Ионная полимеризация, как и радикальная, является цепной реакцией, но характеризуется рядом особенностей, не свойственных радикальной полимеризации. Обнаружено, что для инициирования ионной полимеризации, как правило, кроме катализатора, необходимо присутствие еще одного вещества — сокатализатора. Сокатализатор вступает в реакцию с катализатором, в результате чего образуется соединение, сравнительно легко вызывающее полимеризацию. В отличие от катализатора, сокатализатор может присутствовать в ничтожных количествах, и во многих случаях его действенные концентрации лежат за пределами чувствительности обычных аналитических методов.

Процессы ионной полимеризации, как и все ионные реакции, весьма чувствительны к изменению среды. Обычно с увеличением диэлектрической постоянной растворителя возрастает скорость реакции и степень полимеризации продукта. Это позволяет, сравнительно легко регулировать протекание процесса путем подбора соответствующего катализатора и изменения природы среды.

В отличие от радикальной, ионная полимеризация не ингибируется кислородом и другими ингибиторами радикальной полимеризации.

Часто реакция ионной полимеризации протекает в гетерогенных системах. Энергии активации ионной полимеризации обычно низки.

Реакции ограничения роста цепи при ионной полимеризации чаще всего являются актами переноса цепи, поэтому катализаторы сохраняют свою активность и при полном исчерпании мономеров.

Работа 11. КАТИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ ИЗОБУТИЛЕНА

Под действием катионных катализаторов в присутствии сокатализа-т°ров изобутилен обнаруживает высокую реакционную способность.

Эффективными катализаторами полимеризации изобутилена является катализаторы Фриделя-Крафтса: BF3, А1С13, А1Вг3, TiCl4, TiBr4, °С13, ВВг3, SnCl4. Сокатализаторами процесса катионной полимеризации изобутилена могут служить небольшие количества воды, спирта

кислоты.

141

Реакции инициирования предшествует образование комплекса катализаторов с сокатализатором. Так, при полимеризации изобутилена в присутствии катализатора фторида бора и сокатализатора ROH (R - водород, алкил, арил, ацетил и другие группы) образуется комплекс:

BF3+ ROH =i=fc H+[BF3OR]

Анион этого комплекса так координационно насыщен, что он не может присоединяться по двойной связи или к карбкатиону с образованием гомеополярной связи. Поэтому к двойной связи поляризованной молекулы изобутилена присоединяется протон — к незамещенному углеродному атому, обладающему избыточным отрицательным зарядом:

СН3 СН3

*~ 16+ I I

Н++ СН2=С —СН,—с+

2 I 3 I

СН3 сн3

активация мономера

Рост цепи происходит аналогично, путем присоединения мономера к карбоний-иону:

СНо 'СНо. СНо СНо

I - I I I

сн3—c+[bf3or] + сн*~=св^сн3—с—сн2—c+[bf3or]

СН3 СН3 СН3 СН3

В случае полимеризации изобутилена с низкой, диэлектрической постоянной ион карбония и анион образуют ионную пару; в полярных растворителях, например метил хлориде или этил хлориде, возможно разделе-ние зарядов вследствие диссоциации.

Рост цепи сопровождается образованием линейного полимера, в котором мономерные звенья связаны друг с другом по типу „голова к хвосту".

Обрыв цепи осуществляется вследствие внутримолекулярной перегруппировки с регенерацией активного каталитического комплекса, способного вновь возбудить полимеризацию изобутилена:

СН,

СН3 | _э

страница 43
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70

Скачать книгу "Лабораторный практикум по синтетическим каучукам" (3.86Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
КНС Нева рекомендует Epson EB-1980WU - г. Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, тел. (812) 490-61-55.
итальянская кухня мебель цены
покрытие резиной авто
722211

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.02.2017)