Теоретические основы получения полимеров. Лабораторный практикум

Классифицируйте реакции на сополиконденсацию, гомополиконденсацию, геторополиконденсацию, гомофункциональную и гетерофункциональную поликонденсацию. Зависит ли структура полимеров от соотношения сомономеров Е, Ж и З? При каких значениях m у мономера А наиболее вероятна побочная реакция циклизации?

3.Поликонденсация и её виды. Отличия реакций поликонденсации от реакций полиприсоединений).

Напишите продолжения следующих реакций: (n+1) HO – R – OH + n HOOC – R/ – COOH ↔ ? (n+1) HO – R – OH + n OCN - R/ - NCO → ?

4.Сколько времени следует проводить полиэтерификацию эквимольных количеств дикарбоновой кислоты и гликоля в отсутствие каких-либо ускоряю-

щих добавок, если начальная концентрация мономера[M]o моль·л-1, константа скорости реакции при температуре опыта равна 8,2 · 10 -3 л2·моль-2·мин-1 и оста-

ется постоянной до глубоких степеней превращения, а заданная среднечисловая степень полимеризации соответствует одному из вариантов, приведенных ниже

втаблице [13]?

Исходные данные к задаче № 4

5. Оцените значение константы равновесия гомополиконденсации мономера типа X–R–Y, если среднечисловая степень полимеризации в состоянии равновесии равна 40, а содержание в реакционной смеси образовавшегося в ходе реакции низкомолекулярного вещества составляет 0,001 мольные доли [13].

71

6.Рассчитайте, до какого значения следует довести содержание низкомолекулярного продукта реакции при гомополиконденсации мономера типаX–R–Y до достижения состояния равновесия, чтобы при константе равновесия процесса, равной 10, получить полимер со среднечисловой степенью полимеризации50, 100, 150, 200 [13].

7.При поликонденсации гликоля и двухосновной кислоты, взятых в эквимольных количествах с исходной концентрацией[M]o, начальная скорость реакции пропорциональна концентрации мономеров в третьей степени и равна 2,2·10-2 моль·л-1·мин-1. Оцените, сколько времени потребуется для достижения степени завершенности реакции, равной p, если образующаяся в ходе реакции вода непрерывно удаляется? Данные, необходимые для решения задачи, приведены ниже в таблице [13].

Исходные данные к задаче № 7

8.Вычислите среднечисловую степень полимеризации продукта равновесной гетерополиконденсации мономеров типа X–R–Х и Y-R/-Y после достижения состо-

яния равновесия, если константа равновесия при температуре реакции равна4,0, а мольная доля воды, образовавшейся в ходе реакции, составляет 0,01 [13].

9.Константа равновесия процесса гетерополиконденсации мономеров типа X–R–Х и Y-R/-Y при двух температурахT1 и T2 составляет 10 и 9,22 соответственно. Как изменится равновесная среднечисловая степень полимеризации полимера при переходе её от первой температуры реакции ко второй, если в обоих случаях мольная доля низкомолекулярного продукта реакции в состоянии равновесия одинакова? [13]

10.Для гетерополиконденсации взяты экспериментальные количества мо-

номеров типа X–R–Х и Y-R/-Y с начальной концентрацией

[M]o = 4,0 моль·л-1.

Константа скорости прямой реакции равна

1,5·10-3 л · моль-1 · с-1.

При степени завершенности реакции, равной 40 %, её скорость составляет 1,8·10-3 моль·л-1·с-1. Оцените значение константы скорости обратной реакции, если образующегося при гетерополиконденсации низкомолекулярного вещества в исходной смеси не было [13].

72

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Семчиков, Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: учеб. для ву-

зов / Ю.Д. Семчиков. – 3-е изд. – М.: Академия, 2006. – 368 с. – ISBN – 5-7695- 3028-6.

2.Карасёва, С.Я. Технология полимеров: лаб. практикум / С.Я. Карасёва, Ю.А. Дружинина, Е.Л. Красных, С.В. Портнова. – Самара: Самар. гос. тех. ун-т, 2013. – 95 с.

3.Лосев, И.П. / Практикум по химии высокомолекулярных соединений: учеб. пособие / И.П. Лосев, О.Я. Федотова. – М.: Госхимиздат, 1959. – 178 с.

П.А. Кирпичников. – М.: КолосС, 2008. – 357 с. – ISBN – 978-5-9532-0547-4.

5.Савельянов, В.П. Общая химическая технология полимеров: учеб. пособие для вузов / В.П. Савельянов. – М.: Академкнига, 2007. –336 с. – ISBN – 978- 5-94628-309-0.

6.Рабинович, В.А. Краткий химический справочник. –2-е изд., испр. и доп. / В.А. Рабинович, З.Я. Хавин. – Л.: Химия, 1978. – 392 с.

7.Торопцева, А.М. / Лабораторный практикум по химии и технологии вы-

сокомолекулярных соединений / А.М. Торопцева, К.В. Белогородская, В.М. Бондаренко. – Л.: Химия, 1972. – 416 с.

8.Куренков, В.Ф. Практикум по химии и физике высокомолекулярных соединений: учеб. пособие / В.Ф. Куренков. Л.А. Бударина, А.Е. Заикин. – М.:

КолосС, 2008. – 395 с.

9.Зильберман, Е.Н. Примеры и задачи по химии высокомолекулярных соединений: учеб. пособие для хим. и хим.-технол. спец. вузов / Е.Н. Зильберман, Р.А. Наволокина. – М.: Высш. шк., 1984. – 224 с.

10. Карасёва, С.Я. Химия и физика полимеров: лаб. практикум / С.Я. Карасева, Ю.А. Дружинина. – Самара: Самар. гос. тех. ун-т, 2009. – 101 с.

11.Киреев, В.В. Высокомолекулярные соединения: учебник для вузов /

В.В. Киреев. – М.: Высш. шк., 1992. – 512 с. – ISBN 5-06-000667-0.

12.Николаев, А.Ф. Технология полимерных материалов / А.Ф. Николаев, В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов и др. – СПб.: Профессия, 2008. – 544 с. – ISBN

–978-5-93913-152-0.

13.Наволокина, Р.А. Химия высокомолекулярных соединений: поликонденсация и ступенчатая поликонденсация: учеб. пособие для студентов вузов / Р.А. Наволокина, Е.Н. Зильберман. – 2-е изд., перераб. и доп. – Нижний Новгород: Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева, 2008. – 117 с.

73

74