химический каталог




Лабораторный практикум по синтетическим каучукам

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

Но—С—СН3

сн

2

-C+rBF4ORl —\ 2 + bf3* ROH

j L-»~CH =C-CH3 3

СН3 I

3 сн3

Возможна также реакция обрыва в результате передачи цепи на мономер, растворители или примеси с регенерацией активного центра СН, СН, СНо СНо

~сн2—c+[bf3or] + сн2=с —*-~сн2=с + сн3—c+[bf3or] СН3 СН3 сн3 сн3

142

При полимеризации изобутилена под действием хлорида алюминия в растворе метиленхлорида предполагается следующий механизм. Хлорид алюминия в растворе алкилхлорида самоионизируется с образованием ионов:

2 А1С13 =S=ir А1С12 + А1С14

Однако равновесие этой реакции сдвинуто влево и поэтому ионизируется лишь незначительная часть хлорида алюминия. Инициирование полимеризации происходит по обычной схеме с образованием карбоний-иона, содержащего связь С-А1 и начинающего рост цепи:

СН, СНо I I -

А1С12 +А1С14 + СН2=С-*А1С12— СН2— С+ + [a1C14]

СН,

СН,

Для повышения активности каталитической системы необходимо вводить добавки, увеличивающие степень ионизации хлорида алюминия, а следовательно, и скорость полимеризации изобутилена.

Высокоэффективными катализаторами полимеризации изобутилена являются системы на основе алюминийорганических соединений.

Процесс полимеризации изобутилена проводится при очень низких температурах — в промышленности в присутствии трифторида бора в среде испаряющегося этилена при температуре около —100 °С. С температурой полимеризации связана величина молекулярной массы получаемых полиизобутиленов: чем ниже температура полимеризации, тем выше молекулярная масса (рис. 7.8).

На молекулярную массу полиизобутиленов большое влияние оказывают примеси этиленовых углеводородов, особенно бутиленов,

м-иг

"0 5 10 15 20 Содержание бутиленов б смеси, %

Рос. 7. 8. Влияние температуры на молекулярную массу полиизобутилена (полимеризация проводилась с 0,03% ак33 ).

^"е. 7. 9. Влияние содержания бутиленов на молекулярную массу полиизобутиле-88 (полимеризация проводилась с BF3 при —95°С).

143

присутствие которых даже в незначительных количествах приводит к резкому снижению молекулярной массы (рис. 7.9).

Полимеризация изобутилена сопровождается большим выделением теплоты (я* 40000 Дж/моль при —78 °С). Эффективный отвод теплоты и поддержание нужного температурного режима полимеризации в промышленности осуществляется за счет испарения растворителя — этилена.

В работе описан один из простейших приемов получения полиизобу-тилена в лабораторных условиях — полимеризация без растворителя в присутствии хлорида алюминия при энергичном охлаждении.

Цель работы — получение полиизобутилена и его исследование.

Реактивы и оборудование

Изобутилен х. ч., высушенный

Хлорид алюминия

Ацетои

Твердый диоксид углерода

Азот, сухой

Бензол

Метиловый спирт

Пробирка специальной конструкции

вместимостью 150 мл со стеклянной

мешалкой

Сосуд Дьюара

Термопара

Проведение опыта. Полимеризацию проводят в пробирке специальной конструкции (см. рис. 2. 6). Пробирку предварительно взвешивают, вставляют пробку с мешалкой и продувают сухим азотом. Затем пробирку помещают в сосуд Дьюара со смесью твердого диоксида углерода с ацетоном или спиртом при —60 "Си, продолжая медленно пропускать азот, переливают в нее через отвод (навстречу азоту) с помощью сифона химически чистый и высушенный (это условие крайне важно) изобутилен из ампулы. Ампулу с изобутиленом предварительно взвешивают, охлаждают в смеси льда с солью до —20-^—15 °С и после этого вскрывают. Пробирку наполняют изобутиленом, ампулу запаивают и снова взвешивают. По разности определяют массу загруженного в пробирку изобутилена. После того как изобутилен при работающей мешалке примет температуру —50 °С, в пробирку засыпают через отвод безводный хлорид алюминия (« 1% от массы взятого изобутилена). Через очень короткий промежуток времени температура в реакционной массе заметно поднимается, что можно наблюдать с помощью термопары, опущенной в жидкий изобутилен. Спустя 2—3 мин мешалка перестает работать: содержимое пробирки становится вязким, а иногда (в зависимости от чистоты изобутилена и степени охлаждения) совершенно похожим на каучук. Мешалку останавливают, вынимают пробирку с продуктами реакции из сосуда Дьюара, закрывают отверстия пробками, в одну из которых вставляют стеклянную трубку. Последнюю присоединяют к водоструйному насосу и удаляют остатки не вошедшего в реакцию изобутилена, отсасывая его в течение 30 мин и подогревая при этом полимеризат в теплой воде. После этого пробирку с полимером вытирают и взвешивают, по массе полимера вычисляют его выход. При таком методе синтеза получаются полиизобутилены с молекулярной массой до 100000.

144

Полимер исследуют по указанию преподавателя.

Полимеризацию изобутилена можно провести по описанной методике при двух различных температурах, чтобы убедитвся во влиянии температуры на молекулярную массу полимера.

Следует отметить, что при определении молекулярной массы поли-изобутиленов их предварительно переосаждают в метиловый спирт из бензольного раствора и затем сушат в вакуум-сушильном шкафу (при 50 °С и остаточном давлении 53—67 кПа):

Работа 12. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ БУТАДИЕНА В ПРИСУТСТВИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО НАТРИЯ

Способность щелочных металлов вызывать полимеризацию диеновых углеводородов впервые была отмечена Л. М. Кучеровым (1908 г.), наблюдавшим полимеризацию изопрена под влиянием металлического натрия. В дальнейшем было найдено, что полимеризующим действием обладают и другие щелочные металлы, в частности литий, с помощью которого оказалось возможным получать стереорегулярные каучуки. Однако в первые годы создания и становления промышленности синтетического каучука в СССР особое значение приобрел металлический натрий, ставший основным катализатором при производстве каучуков марки СКБ. Хотя в настоящее время производство каучука СКБ прекращается и вместе с этим значение натрия как катализатора падает, рассмотрение полимеризации под влиянием этого металла полезно с методической стороны, так как позволяет легко и просто получить и исследовать бутадиеновый или иэопреновый каучук. Этот процесс несомненно важен и с исторической точки зрения, ибо с него началась подлинная наука о синтетическом каучуке и на его основе было создано первое промышленное производство этого важнейшего материала.

Щелочные металлы являются катализаторами полимеризации анионного типа. При взаимодействии их с мономерами — диеновыми углеводородами, в частности с бутадиеном, — инициирование реакции осуществляется благодаря переносу электрона от металла к углеводороду:

Ме+ СН2=СН—СН=СН2 —- Me— СН2—СН==СН— СН2

Таким путем образуется анион-радикал, существование которого можно обнаружить прямыми методами (например, методом электронного парамагнитного резонанса). Рост полимерной цепи протекает по связи С - Me с образованием новых анион-радикалов до образования макромолекулы высокой молекулярной массы. Этот механизм предполагается для всех щелочных металлов, кроме лития, в случае которого образуется внутримолекулярный комплекс. Благодаря этой особенности с помощью лития, удается си

страница 44
< 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
купить пленку на номера от камер гибдд
как убрать вмятмну на капоте
4011 CH Mah
производство ручек из латуни

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
(08.12.2016)