Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
практкум.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
23.11.2019
Размер:
192 Кб
Скачать

50 Весовых частей отвердителя этал-45

50-100 весовых частей наполнителя (в зависимости от необходимой вязкости состава).

Композиция 2:

на 100 весовых частей смолы ЭД-16 –

48 Весовых частей отвердителя этал-45

50-100 весовых частей наполнителя (в зависимости от необходимой вязкости состава).

Для работы целесообразно расчёт вести на 55-60 г ЭД-20

Перед приготовлением составов необходимо подготовить заранее заливочные формы!

Техника безопасности

Токсические свойства эпоксидных олигомеров определяются наличием в них остаточных количеств исходных веществ. Соприкосновение с эпоксидными олигомерами в течение длительного времени вызывает дерматиты и экземы. Отвердитель умеренно токсичен, не летуч.

Необходимый минимум для защиты работы:

Задание

1.Написать реакции получения эпоксидного олигомера

2.Написатьреакцию отверждения эпоксидного олигомера.

3.Указать факторы, влияющие на плотность сшивки и индукционый период отверждения.

Лабораторная работа №4 Получение полистирола эмульсионным методом

Радикальная полимеризация всегда протекает по цепному механизму. Активным центром при радикальной полимеризации является свободный радикал-атом или группа атомов, обладающих неспаренным электроном.

Цепной механизм процесса полимеризации включает три первичные элементарные химические стадии:

  1. Инициирование, которое включает образование первичных радикалов и, собственно, инициирование.

  2. Рост цепи.

  3. Обрыв цепи.

Инициирование заключается в создании в реакционной системе свободных радикалов, способных образовывать реакционные цепи. Чаще всего для инициирования используют термически нестойкие соединения – инициаторы, такие как различные пероксиды, гидропероксиды, азосоединения и др.

Энергия активации определяется энергией, необходимой для распада инициатора, зависит от его строения и составляет от 105 до 175 кДж/моль.

Скорость инициирования складывается из скорости распада инициаторов с образованием активных радикалов:

Kин

I 2R* ; Vин = 2Kин [ I ],

где [ I ] – концентрация радикала,

например:

( C6H5COO)2 2C6H5COO* 2C6H5* + 2CO2 ;

и скорости собственно инициирования:

K/

R*+ M RM* ; V/ = K/ [R*] [M],

где [R*] – концентрация свободных радикалов;

[M] – концентрация мономеров.

Доля радикалов инициатора, фактически участвующих в инициировании и определяемых скоростью V/, называется эффективностью инициирования f и равна f = V/ / Vин .

Так как Kин<< K/, то скорость инициирования определяется скоростью распада инициатора, и, следовательно, Vин =2 Kин f [ I ].

Эффективность инициирования определяется природой инициатора. Высокая скорость инициирования наблюдается при использовании окислительно-восстановительных систем в среде мономера. Например: пероксид водорода – сульфат двухвалентного железа; персульфат натрия – тиосульфат натрия и др.

Fe+2 + H2O2 = Fe+3 + OH -- + HO*

Радикал HO*, присоединяясь к молекуле мономера, инициирует полимеризацию.

Эффективность инициирования, равная I, определена при полимеризации стирола в присутствии персульфата калия в водной среде:

O O O O

    40-50C

K O___S _ O _ O _ S _ OK 2K+ + *O _ S _ O _ O _ S _ O*

   

O O O O O



2*O _ S _ O* + 2H2O 2 HSO4 + 2 HO*



O

Рост цепи происходит путём последовательного присоединения молекул мономера к радикалам, образующимся в результате инициирования, например:

KP

R M* + M RMM*

KP

R MM*+M RMMM* и тд.

KP

R Mn+1* + M RMn*

C 6H5CH2_CH* + CH2 = CH C6H5CH2_CH_CH2_CH*

   

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5

C6H5CH2_CH_CH2_CH* + CH2 = CH C6H5(CH2_CH)2_CH2_CH* и тд.

    

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5 C6H5

Скорость превращения мономера есть, практически, скорость роста.

Vр= Кр [ M* ] [ M ],

где [ M* ] – концентрация макрорадикалов; [ M ] – концентрация мономера; Кр – константа скорости роста цепи. Энергия активации реакции роста цепи невелика и составляет обычно 12-40 кДж/моль.

При обрыве цепи в системе активные радикалы исчезают или заменяются малоактивными радикалами, неспособными присоединять молекулы мономера. Обрыв цепи при радикальной полимеризации, в основном, происходит в результате бимолекулярных реакций растущих макрорадикалов по схеме диспропорционирования или рекомбинации.

Диспропорционирование:

K1обр

2 Mn* Mn + Mn,

где K1обр – константа скоости обрыва цепи.

C 6H5(CH2_CH) n-1_CH2_CH* + CH*_CH2_(CH_ CH2)n-1C6H5

   

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5

C6H5(CH2_CH) n-1_CH2_CH2 + CH = CH_(CH_ CH2)n-1C6H5

   

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5

Рекомбинация:

Kобр

2 Mn* Mn - Mн

C 6H5(CH2_CH) n-1_CH2_CH* + CH*_CH2_(CH_ CH2)n-1C6H5

   

C6H5 C6H5 C6H5 C6H5

C6H5(CH2_CH) n_(CH_ CH2)n_C6H5

 

C6H5 C6H5

Скорость обрыва цепи: Vобр= Кобр [ M* ]2 .

Энергия активации обрыва цепи низка и не превышает 6 кДж/моль.

Доля каждой из указанных реакций обрыва цепи определяется строением мономера и температурой реакции.

Обрыв цепи может происходить при любой длине макрорадикала, что приводит к образованию макромолекул различной длины (разной степени полимеризации). Этим можно объяснить строение полимера, которое характеризуется соответствующим молекулярно-массовым распределением.

Обрыв цепи также может происходить при взаимодействии радикалов с ингибиторами, в качестве которых могут использоваться малоактивные стабильные свободные радикалы, которые сами не инициируют полимеризацию, но рекомбинируют или диспропорционируют с растущими макрорадикалами. Ингибиторами также являются вещества, молекулы которых при взаимодействии с активными радикалами насыщают их свободные валентности, а сами превращаются в малоактивные радикалы. Поэтому каждый мономер перед полимеризацией необходимо очищать от примеси и введённого ингибитора.

ИСХОДНЫЕ ПРОДУКТЫ: стирол (свежеперегнанный): 7,5 г; вода (дистиллированная): 50 мл; олеиновая кислота: 0,3 г; щёлочь: 0,1 г; персульфат аммония: 0,2 г.

ПРИБОРЫ И ПОСУДА: тёхгорлая колба вместимостью 0,5 л, снабжённая обратным холодильником, мешалкой, герметическим затвором и термометром; капельная воронка; водяная баня.

ХАРАКТЕРИСТИКА ИСХОДНЫХ ПРОДУКТОВ

Стирол CH=CH2 ; C8H8

C6H5

Молекулярная масса: 104,14

Плотность, г/см3 : 0,906

Показатель преломления: 1,5469

Температура кипения, 0С: 145,2

Бесцветная прозрачная жидкость со сладковатым запахом. Смешивается со спиртом, кетонами, простыми и сложными эфирами, алифатическими, ароматическими и хлорированными углеводородами, сероуглеродом. В воде при 20 0С растворяется 0,026 %. Легко воспламеняется; пределы взрываемости в воздухе: 1,1 – 6,1 об. %, обладает общим токсическим действием. Пары стирола действуют на слизистые оболочки глаз и носа, жидкий стирол раздражает кожу.

Персульфат аммония N2H8S2O8

O O

 

O = S __ O __ O __ S = O

 

NH4O NH4O

Молекулярная масса: 228,21

Плотность, г/см3: 1,9820

Температура разложения, 0С: 120

Бесцветные кристаллы, в присутствии влаги разлагаются с постепенным выделением озона. Персульфат аммония отличается сильным окислительным действием. При 120 0С сухой продукт распадается с выделением кислорода и образованием (NH4)2S2O7; водный раствор разлагается даже при комнатной температуре, при более высокой температуре разложение идёт быстрее:

( NH4)2S2O7 + 2Н2О 2 NH4НSO4 + Н2O2

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.