Методика проведения процесса

В четырехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой, термометром и обратным холодильником, помещают рассчитанное количество раствора тетрасульфида натрия, включают мешалку, обогрев водяной баней и повышают температуру раствора до 65 °С. Затем заливают раствор едкого натра и через капельную воронку прикапывают в течение 30 минут раствор сульфата магния, постепенно поднимая температуру до 80 °С.

Дихлорид или смесь мономеров помещают в капельную воронку и при температуре 80 °С и интенсивно работающей мешалке прикапывают к содержимому колбы в течение 10-20 минут. При этом следят за тем, чтобы температура реакционной системы не превышала 90 °С. По окончании прикапывания смесь выдерживают при работающей мешалке и температуре 90 °С в течение 1 часа. В горячий раствор добавляют 40%-й водный раствор NаОН и выдерживают 1 час при 90 °С.

Полученную реакционную массу выливают в химический стакан, наполненный водой, и затем многократно отмывают водой методом декантации (сливая в канализацию с помощью шланга верхний окрашенный водный слой) до тех пор, пока верхний водный слой не станет бесцветным. Обычно при хорошем отстаивании дисперсии полимера для этого необходимо 6-7 отмывок.

Отмытую дисперсию помещают в ту же колбу, где производилась реакция поликонденсации. Затем при работающей мешалке дисперсию нагревают на водяной бане до 65 °С. Для проведения восстановительного расщепления высокомолекулярного тиокола и получения жидкого тиокола через освобожденное горло в колбу вносят необходимое количество порошкообразного сульфита натрия (Na₂SO₃). Смесь перемешивают и нагревают до 80 °С, затем через капельную или обычную воронку в колбу добавляют рассчитанное количество раствора гидросульфида натрия. Содержимое колбы выдерживают при 80-85 °С в течение 15 мин, после чего дисперсию жидкого каучука перемещают в химический стакан, и полимер коагулируют, введением 20%-ного раствора серной кислоты до рН=4-5.

Высаженный полимер с помощью деревянной лопатки переносят в химический стакан и многократно промывают холодной водой. Промытый полимер переносят в колбу роторно-пленочного испарителя или колбу с мешалкой и подвергают высушиванию в вакууме при температуре около 80 °С. В начале сушки возможно сильное вспенивание полимера, поэтому температуру следует повышать только после того, как окончится вспенивание полимера без нагревания.

Определяют молекулярную массу полимера по содержанию концевых HS-группам и вулканизуют его взаимодействием с неорганическими окислителями.

Примеры расчета необходимых количеств реагентов

1. Мономеры

Мономеры применяют индивидуально кроме 1,2,3-трихлорпропана (1,2,3-ТXP) или в смеси с 1,2-дихлордиэтилформалем (formal1). Количество 1,2,3-ТXP обычно изменяют от 0,5 до 2,0 % мол. от суммы мономеров.

Например, при мольном соотношении [formal1]:[1,2,3-ТXP]=98:2 рассчитывают «условный моль» в соответствии с таблицей 5.3 и затем рассчитывают необходимые количества мономеров.

Таблица 5.3

Расчет «условного моля»

Мономер	Молекулярная масса	Вклад мономера в «условный моль»
1,2-дихлордиэтилформаль	173,4	0,98∙173,4+169,93
1,2,3-трихлорпропан	147,5	0,02∙147,5=2,95
Условный моль		172,88

Если суммарное количество мономеров составляет 20 г, то количества индивидуальных мономеров рассчитывают следующим образом:

г;

г;

В таблице 5.4 приведены наиболее распространенные соотношения мономеров при синтезе полисульфидного полимера.

Таблица 5.4

Мономер	Количество, % моль
1,2-дихлордиэтил-формаль	98	99	84,5	74,5	84,5	74,5
Дихлорэтан	-	-	15	25	-	25
Хлорекс	-	-	-	-	15	-
Трихлорпропан	2	1	0,5	0,5	1,5	0,5

Соотношения мономеров при синтезе полисульфидных полимеров