view-1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

С. С. Радченко, А. Б. Кочнов Ф. С. Радченко, А. С. Озерин

СБОРНИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ХИМИИ ПОЛИМЕРОВ

Учебное пособие

Под редакцией академика РАН И. А. Новакова

Допущено учебно-методическим объединением по образованию

вобласти химической технологии и биотехнологии

вкачестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению «Химическая технология»

Волгоград

2013

УДК 541.64 (075)

Рецензенты :

кафедра «Химия» Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета, зав. кафедрой д-р техн. наук, профессор В. Т. Фомичев;

зав. кафедрой «Химия» Волгоградского государственного медицинского университета, заслуженный работник ВШ РФ, д-р хим. наук, профессор А. К. Брель

Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета

Радченко, С. С.

Сборник лабораторных работ по химии полимеров : учеб. пособие / С. С. Радченко, А. Б. Кочнов, Ф. С. Радченко, А. С. Озерин; под ред. академика РАН И. А. Новакова; ВолгГТУ. – Волгоград, 2013. – 100 с.

ISBN 978–5–9948–1170–2

В учебном пособии приводятся основные теоретические сведения о получении высокомолекулярных соединений методами полимеризации, поликонденсации и химической модификацией некоторых природных и синтетических полимеров. Экспериментальная часть включает описание шести лабораторных работ по синтезу полимеров с элементами кинетических исследований. В ходе выполнения лабораторных работ студенты закрепляют знания, полученные в теоретическом курсе, и получают практические навыки в исследовании закономерностей синтеза полимеров.

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 240100.62 «Химическая технология», и может быть рекомендовано для обучающихся в магистратуре по направлению 240100.68 «Химическая технология» и программам подготовки «Химическая технология ВМС» и «Химическая технология полимерных материалов».

2

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие……………………………………………………………………. 6

1. Лабораторная работа № 1

Радикальная полимеризация виниловых мономеров……………………... 7

1.1.Основные положения теории радикальной полимеризации при низких степенях превращения………………... 7

1.1.1.Элементарные стадии процесса радикальной полимеризации... 7

1.1.2.Уравнение общей скорости процесса радикальной

полимеризации…………………………………………………... 10

1.1.3.Применение метода ингибирования для изучения кинетических закономерностей радикальной полимеризации... 11

1.1.4.Влияние температуры на процесс радикальной полимеризации…………………………………………………… 14

1.2.Экспериментальная часть…………………………….………………. 15

1.2.1.Оборудование и реактивы……………………………………….. 15

1.2.2.Порядок выполнения работы……………………………………. 16 Вариант 1. Полимеризация акриламида в водном растворе…... 16 Вариант 2. Полимеризация винилового мономера в массе……. 18

1.3.Контрольные вопросы………………………………………………... 21

Рекомендуемая литература……………………………………………………. 21

2.Лабораторная работа № 2

Ионная полимеризация виниловых мономеров…………………………... 22

2.1.Ионная полимеризация……………………………………………….. 22

2.1.1.Катионная полимеризация и ее особенности…………………... 23

2.1.2. Анионная полимеризация и ее особенности…………………… 27

2.2.Экспериментальная часть…………………………………………….. 29

2.2.1.Оборудование и реактивы……………………………………….. 29

2.2.2.Порядок выполнения работы……………………………………. 30

3.Лабораторная работа № 3

Полимеризация в дисперсных системах…………………………………... 35

3.1.Основные положения теории эмульсионной полимеризации………………………………………………………... 35

3.1.1.Компоненты эмульсионной полимеризации

3.1.3.Скорость полимеризации………………………………………... 39

3.1.4.Степень полимеризации…………………………………………. 41

3.1.5.Число полимерных частиц………………………………………. 42

3.1.6.Рост и обрыв цепи………………………………………………... 43

3.1.7.Инициаторы для эмульсионной полимеризации………………. 43

3

3.1.8.Эмульгаторы……………………………………………………… 44

3.1.9.Энергетика процесса……………………………………………... 44

3.1.10.Преимущества и недостатки эмульсионной полимеризации... 45

3.2.Особенности суспензионной полимеризации………………………. 46

3.3.Экспериментальная часть…………………………………………….. 47

3.3.1.Оборудование и реактивы……………………………………….. 47

3.3.2.Порядок выполнения работы……………………………………. 48

4.Лабораторная работа № 4

Радикальная сополимеризация виниловых мономеров…………………... 51

4.3Типы сополимеризации……………………………………………….. 55

4.3.1.«Идеальная» сополимеризация: r1·r2 = 1………………………... 55

4.3.2.Сополимеризация, приводящая к образованию регулярно

4.3.4.Реальное протекание процессов сополимеризации……………. 57

4.3.5.Реакционная активность мономеров в сополимеризации……... 58

4.4.Экспериментальная часть…………………………………………….. 62

4.4.1.Реактивы и оборудование………………………………………... 62

4.4.2.Порядок выполнения работы……………………………………. 62

4.4.2.1. Проведение сополимеризации…………………………...… 62

4.4.2.2.Определение содержания звеньев акриловой кислоты в составе сополимера методом pH-метрического

титрования…………………………………………………… 63

4.5.Контрольные вопросы………………………………………………... 65

Рекомендуемая литература……………………………………………………. 65

5.Лабораторная работа № 5

Равновесная поликонденсация……………………………….…………….. 66

5.1.Основные положения теории поликонденсации……………………. 66

5.2.Экспериментальная часть…………………………………………….. 77

5.2.1.Оборудование и реактивы……………………………………….. 77

5.2.2.Порядок выполнения работы……………………………………. 78

5.3.Контрольные вопросы………………………………………………... 79

Рекомендуемая литература……………………………………………………. 79

6.Лабораторная работа № 6

Химические превращения полимеров……………………………………... 80

6.1.Общие сведения о химических реакциях полимеров………………. 81

6.1.1.Полимераналогичные и внутримолекулярные превращения…. 81

4

6.1.2. Макромолекулярные реакции…………………………………… 84

6.2.Экспериментальная часть…………………………………………….. 86

6.2.1Ацетилирование целлюлозы……………………………………... 86

6.2.1.1.Общие представления об ацетилировании целлюлозы…... 86

6.2.1.2.Оборудование и реактивы………………………………….. 88

6.2.1.3.Порядок выполнения работы………………………………. 88

6.2.1.4.Определение ацетатных групп……………………………... 89

6.2.2. Получение поливинилового спирта……………...……………… 90

6.2.2.1.Общие сведения……………………………………………... 90

6.2.2.2.Оборудование и реактивы………………………………….. 91

6.2.2.3.Порядок выполнения работы………………………………. 91

6.2.3Поливинилацетали. Получение поливинилбутираля из поливинилового спирта………………………………………... 92

6.2.3.1.Общие сведения……………………………………………... 92

6.2.3.2.Оборудование и реактивы………………………………….. 93

6.2.3.3.Синтез поливинилбутираля из поливинилового спирта

в водной среде……………………………………………… 94

6.2.3.4.Определение кислотного числа……………………………. 95

6.2.3.5.Определение ацетатных групп……………………………... 96

6.2.3.6.Определение бутиральных групп………………………….. 96

6.2.3.7.Расчет массового и мольного состава поливинилбутираля…………………………………………. 97

5

ПРЕДИСЛОВИЕ

Предлагаемый сборник лабораторных работ является учебным пособием по общему курсу «Химия полимеров», преподаваемому на химико-технологическом факультете ВолгГТУ и обобщает более чем 40-летний опыт проведения лабораторных работ по синтезу и изучению свойств основных видов высокомолекулярных соединений. Задачей учебного пособия является закрепление у студентов теоретических знаний об общих принципах синтеза полимеров и основных экспериментальных способах их получения, а также ознакомление с некоторыми методами изучения кинетических закономерностей процессов полимеризации и поликонденсации. Сборник составлен на базе отдельных методических разработок кафедры аналитической, физической химии и физикохимии полимеров и содержит методические описания 6-ти лабораторных работ, представляющих главные методы синтеза полимеров – радикальную, ионную полимеризацию, поликонденсацию и химическую модификацию некоторых распространенных полимеров. Методики выполнения работ построены таким образом, чтобы в ходе их студенты могли получить элементарные сведения о методах изучения кинетики даннойреакции.

Каждой из лабораторных работ сборника предшествует краткое теоретическое описание закономерностей данного метода получения полимеров. Совокупность приведенных в сборнике сведений не может служить заменой учебника и лекционного материала по данному курсу, но может дать некоторые реальные представления о способах получения полимеров и привить студентам навыки экспериментальной работы.

Теоретические сведения и постановка лабораторных работ подготовлены профессором С. С. Радченко (лабораторные работы № 3, 6), доцентом Ф. С. Радченко и старшим преподавателем А. Б. Кочновым (лабораторные работы № 1, 2, 5, 6) и доцентом А. С. Озериным (лабораторнаяработа№ 4).

6

1. Лабораторная работа № 1

РАДИКАЛЬНАЯПОЛИМЕРИЗАЦИЯВИНИЛОВЫХМОНОМЕРОВ

Цель работы: изучение кинетических закономерностей радикальной полимеризации виниловых мономеров.

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ РАДИКАЛЬНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПРИ НИЗКИХ СТЕПЕНЯХ ПРЕВРАЩЕНИЯ

Радикальная полимеризация – цепной процесс образования высокомолекулярного соединения (ВМС), при котором растущие цепи представляют собой свободные макрорадикалы, а начальные активные центры радикального типа образуются в результате реакций гомолитического разрыва химических связей. Причиной протекания последнего могут быть следующие виды энергетического воздействия (способы инициирования):

1)термическое (нагревание);

2)термохимическое (нагревание в присутствии радикального инициатора или инициирующей системы);

3)фотохимическое (использование в присутствии химических инициаторов источников излучения с различной длиной волны – от видимого до ультрафиолетового);

4)радиационное (использование жесткого излучения – от рентгеновских лучей до гамма-излучения);

5)механодеструктивное (воздействие высоких механических нагрузок);

6)электрохимическое (воздействие электрического тока или напряжения).

1.1.1.Элементарные стадии процесса радикальной полимеризации

Для процесса радикальной полимеризации различают следующие последовательные элементарные стадии (акты):

7

Ι. Инициирование, состоящее из двух последовательных реакций:

1) гомолитического разрыва ковалентных химических свя-

зей в молекуле инициатора I или мономера M (в зависимости от способа инициирования) с образованием свободных первичных радикалов:

где kрасп– константа скорости гомолитического распада (инициатора); R• – первичный радикал.

2) непосредственно инициирования мономера (зарождения цепи):

где k'и – константа скорости собственно инициирования; RM• – начало растущей цепи (макрорадикала).

Лимитирующей реакцией рассматриваемой стадии является (1), так как ее скорость значительно меньше скорости реакции (2). Тогда для случая термохимического инициирования будет справедливо следующее соотношение:

где f – эффективность инициирования, то есть доля первичных радикалов, участвующих в реакции (2), от общего их количества, образующегося в реакции (1) (f ≤ 1);

2 – означает, что в реакции (1) образуются два первичных радикала;

kи – брутто-константа скорости стадии инициирования.

8

kр

RM…M• + M → RM…MM•,

где kр – константа скорости стадии роста цепи; RM…M• – макрорадикал.

ΙΙΙ. Обрыв цепи, происходящий по бимолекулярному и мономолекулярному механизмам.

Бимолекулярный обрыв осуществляется при взаимодействии двух макрорадикалов двумя способами:

1-й способ – рекомбинация макрорадикалов

~ СН2 – С• + •С – СН2 ~ → ~ СН2 – С – С – СН2 ~ , (5)

где ko – константа скорости бимолекулярного обрыва; Х – функциональная группа (заместитель).

2-й способ – диспропорционирование макрорадикалов

НН

Мономолекулярный обрыв осуществляется при взаимодействии одного макрорадикала с агентом передачи (переноса) цепи:

9

ХХ

где kп – константа скорости мономолекулярного обрыва (константа передачи цепи);

А–H – агент передачи цепи (мономер, полимер, инициатор, растворитель, специально вводимые передатчики, ингибиторы, замедлители или случайное загрязнение).

С учетом схем (1), (2), (4), (5) и (6) кинетические уравнения для элементарных стадий I – III могут быть записаны следующим образом:

1.1.2. Уравнение общей скорости процесса радикальной полимеризации

Уравнение общей скорости процесса радикальной полимеризации при низких (не более 15 %) степенях превращения имеет следующий вид:

где kр, kи, ko – константы скоростей соответствующих элементарных стадий;

[M] и [I] – концентрации мономера и инициатора, соответственно, г-моль/л.

Вывод данного уравнения основан на использовании кинетических уравнений элементарных стадий (8), (9), (10) при соблюдении следующий допущений:

10

1)kр и ko не зависят от длины макрорадикала;

2)мономер расходуется лишь на стадии роста макроцепей, то есть общая скорость процесса полимеризации определяется только скоростью их роста;

3)в системе устанавливается стационарный режим, то есть постоянство концентрации активных центров [RM•], и скорость инициирования становится равной скорости обрыва;

4)в системе происходит только бимолекулярный обрыв – следствием этого является степенной показатель 0,5 при концентрации инициатора в уравнении (11).

В более общем случае порядок по инициатору m)может принимать значения в интервале 0,5–1 (для чисто мономолекулярного

обрыва = 1), а порядок по мономеру n – в интервале 1–1,5. Тогда после обозначения kр·kи0,5 / ko0,5 = К, а порядков по мономеру и ини-

циатору – n и m, соответственно, уравнение (11) принимает вид:

где К – брутто-константа скорости радикальной полимеризации. Логарифмирование уравнения (12) позволяет получить сле-

дующее выражение:

Данное выражение (с учетом lgK = const при T = const) позволяет на основе экспериментальных данных графически определять в координатах lgV = f (lg[M]) (при [I] = const) и lgV = f (lg[I]) (при [M] = const) порядки по мономеру n и инициатору m, соответственно. При определении порядка по мономеру полимеризация проводится в растворе для варьирования величины [M].

1.1.3Применение метода ингибирования для изучения кинетических закономерностей радикальной полимеризации

Ингибитор радикально-цепного процесса – это химическое соединение, на которое может осуществляться передача растущей

11

цепи с образованием новых неактивных радикальных центров. Рост цепи при этом либо временно прекращается (ингибирование), либо замедляется (замедление).

Суть метода ингибирования заключается в проведении радикальной полимеризации в присутствии и в отсутствие добавки ингибитора, способного в течение определенного времени (индукционный период) полностью сдерживать протекание основного процесса. Непременным при этом является условие равенства скоростей радикальной полимеризации на стационарном участке неингибированного процесса и процесса с участием ингибитора, после окончания времени его действия (индукционного периода):

где К – константа скорости полимеризации в отсутствие ингибитора; Кинг – константа скорости ингибированной полимеризации. При этих условиях скорость инициирования процесса ради-

кальной полимеризации определяется из соотношения

где [inh] – концентрация ингибитора, г-моль/л; τ инд – индукционный период, с;

μ – стехиометрический коэффициент, показывающий, сколько полимеризующихся цепей обрывает одна молекула ингибитора.

где τ2 – непосредственный индукционный период в присутствии ингибитора; τ1 – индукционный период в отсутствие ингибитора.

Используя уравнение (15) и экспериментально полученную зависимость степени превращения мономера Х, % от времени τ, можно определить некоторые кинетические параметры процесса радикальной полимеризации. Для линейного стационарного участка зависимости Х = f(τ) скорость полимеризации определяется как

12

где Х – степень превращения мономера, % мас. за время τ, с; [M]0 – начальная концентрация мономера, г-моль/л.

Учитывая уравнение (12) при n = 1, m = 0,5 и выражение (17), можно определить брутто-константу скорости радикальной полимеризации

где [I] – в г-моль/л.

Константа инициирования kи рассчитывается, исходя из выражения (15) и соотношения (8).

Полученные значения К и kи позволяют определить соотношение kр / kо0,5 , используя (11), (12) и, принимая n = 1.

Эффективность ингибирующего действия рассчитывается как

Если условие (14) не выполняется, то обычно происходит не полноценное ингибирование, а лишь замедление процесса радикальной полимеризации. Ингибитор в данном случае можно квалифицировать как замедлитель, для которого определяется коэффициент торможения (замедления) полимеризации

точно корректным.

13

1.1.4. Влияние температуры на процесс радикальной полимеризации

Температура оказывает на процесс радикальной полимеризации двойное влияние – ее рост, с одной стороны, вызывает увеличение общей скорости процесса, с другой же стороны, приводит к снижению молекулярной массы полимера.

Зависимость брутто-константы скорости радикальной полимеризации от температуры описывается известным уравнением Аррениуса (в дифференциальном виде):

где Е – энергия активации брутто-процесса полимеризации. После неопределенного интегрирования уравнения (22) и обо-

значения константы интегрирования – А получаем следующее выражение:

где А – предэкспоненциальный коэффициент.

На основании этого уравнения (23) экспериментальные данные, представленные в координатах lnK = f(1/T) (не менее 3-х точек), позволяют оценить величины Е и А.

В свою очередь, энергию активации брутто-процесса можно

Величины Еи, Ер и Ео определяются по аналогии с вышеописанным.

Из этих трех параметров Ер и Ео близки по величине, а Еи больше их на порядок. Общая скорость радикальной полимеризации, а также скорости процессов ее элементарных стадий будут тем выше, чем меньше величина соответствующей энергии активации.

Все вышеизложенные кинетические закономерности радикальной полимеризации относятся к ее начальной стадии (до 10–15 % степени превращения мономера) и не выполняются совсем или частично при глубоких степенях превращения вследствие того, что в этот период протекания процесса, помимо чисто кинетических

14

факторов, все большую роль начинают играть факторы диффузионные. Это связано с резким увеличением вязкости полимеризующейся системы и проявляется в виде таких, например, аномалий, как гель-эффект.

Гель-эффект или эффект автоускорения – это резкое возрастание скорости радикальной полимеризации с увеличением вязкости полимеризующейся системы. Он обусловлен тем, что рост вязкости системы вызывает снижение как скорости роста, так и скорости обрыва. Однако уменьшение скорости обрыва на один-два порядка более значительно, что и приводит в итоге к увеличению скорости брутто-процесса.

1.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.2.1. Оборудование и реактивы

Оборудование:

Аналитические весы (точность до 0,0001 г). Ультратермостат (точность установки температуры ± 0,1 С). Катетометр (КМ-6 или аналогичный).

Секундомер.

Камера с инертным газом. Шприц с иглой.

Колба (объем 30–50 мл); бюксы (объем 10 мл). Мерные пипетки.

Дилатометры – шлифованные пробирки (объем 10 мл) с градуированными трубками.

Дилатометры (ампулы) шариковые.

Реактивы и материалы:

Мономеры:

а) акриламид СН2=СН С(О)NH2;

б) стирол CH2=CH–C6H5

или метилметакрилат CH2=C(CH3) C(O)OCH3 (перегнанные). Инициаторы (перекристаллизованные):

а) персульфат калия (аммония) – K2S2O8 ( (NH4)2S2O8 );

15

б) перекись бензоила (ПБ) или динитрил азодиизомасляной кислоты (ДАК).

Растворитель для полимеризации: дистиллированная вода. Ингибитор: гидрохинон.

Машинное масло.

Растворитель для промывки шприца, пипеток.

1.2.2. Порядок выполнения работы

Вариант 1. Полимеризация акриламида в водном растворе

Для изучения кинетических закономерностей радикальной полимеризации в растворе применяют дилатометрический метод, в основе которого лежит увеличение плотности реакционной массы в процессе полимеризации. Так как суммарная масса реагирующих веществ в процессе реакции не изменяется, а плотность мономера меньше плотности полимера, то протекание полимеризации сопровождается уменьшением объема.

Приготавливают 30 мл 10 %-го (мас.) водного раствора акриламида. В три дилатометра помещают по 9 мл приготовленного раствора мономера. На аналитических весах взвешивают 0,005; 0,01 и 0,02 г персульфата калия и помещают в вышеуказанные дилатометры. Раствор в каждом дилатометре продувают инертным газом в течение 10 мин. Следят за тем, что бы инициатор полностью растворился. Затем, шприцем доливают машинное масло под пробку каждого дилатометра и вставляют резиновую пробку со стеклянной градуированной трубкой (с ценой деления 0,001 мл). Применение инертного в условиях полимеризации масла позволяет избежать образования полимера в градуированной трубке и многократно ее использовать.

Далее, дилатометр помещают в термостат, с установленной температурой +45 С. При этом реакционная смесь и масло в дилатометре будут нагреваться и расширятся, поэтому излишки масла необходимо отбирать шприцем из верхней части градуированной трубки. После прогрева реакционной массы уровень масла в измерительной трубке будет оставаться постоянным. За начало реакции принимают момент времени, когда уровень масла в измерительной

16

трубке начнет понижаться. Далее, следят за изменением уровня масла в трубке и отмечают время от начала реакции через каждые 2 деления шкалы. Полученные данные заносят в табл. 1.

Вышеуказанную операцию проводят с двумя другими дилатометрами.

Степень превращения мономера в полимер, % находят по формуле:

где ∆V – изменение объема по делениям дилатометра; g – количество акриламида в исходном растворе, г;

К' – коэффициент контракции, определяемый по формуле:

где ρп и ρм – плотность полимера и мономера, для акриламида К' = 0,213 (ρм = 1,122 г/см3).

Концентрацию полиакриламида определяют по формуле:

где СПАА и САА – концентрации полимера и мономера в моль/л

(СAA = const),

Х – степень превращения, %.

17

По данным табл. 1 строят три графика зависимости СПАА, моль/л от времени τ, с. По тангенсам углов наклона полученных графически линеаризованных зависимостей определяют скорости полимеризации V для трех различных начальных концентраций инициатора [I]. Полученные значения скоростей заносят в табл. 2.

Далее, cтроят графическую зависимость lg(V) = f[lg(I)]. Тангенс угла наклона данной графически спрямленной зависимости и есть порядок по инициатору – m.

Вариант 2 . Полимеризация винилового мономера в массе

С целью приготовления исходных мономерных смесей, в бюксы 1 и 2 загружают их компоненты в количествах, указанных в табл. 3 (по загрузке 1 или 2).

Количество мономеров (в мл) отмеряют пипеткой, ПБ (ДАК) и гидрохинон взвешивают на аналитических весах. После растворения инициатора (или инициатора и ингибитора) в мономере реакционные смеси в бюксах перемешивают и шприцем вносят в предварительно взвешенные на аналитических весах шариковые дилатометры (по 2 на каждый бюкс) в таком количестве, чтобы высота столба жидкости в трубке дилатометра составляла 25–30 мм. Заполненные дилатометры взвешивают на аналитических весах и по разности массы заполненных и пустых дилатометров определяют количество исходной мономерной смеси. Далее дилатометры герметизируют и помещают в баню термостата, в которой поддерживается температура +60 С (для метилметакрилата) или +70 С (для стирола). Момент погружения дилатометров в баню фиксируют секундомером и принимают за точку отсчета.

Контроль протекания полимеризации осуществляют по изменению уровняреакционнойсмесивдилатометреспомощьюкатетометра.

18

Радикальная полимеризация сопровождается уменьшением объема реакционной смеси, а значит и уровня ее в трубке дилатометра.

Примечание. * – в опытах используется ПБ или ДАК; молекулярная масса ПБ – 242; ДАК – 164.

При этом необходимо помнить, что в поле зрения катетометра наблюдаемый объект предстает в перевернутом виде. Измерение уровня в начале полимеризации осуществляют через 1–2 минуты (в течение 20–30 мин), затем через 3–5 минут. Общая продолжительность наблюдений должна составлять 30–60 минут (задается преподавателем). По окончании измерений дилатометр вынимают из бани и с помощью катетометра определяют внутренний диаметр его трубки.

Степень превращения мономера в полимер, % определяют по формуле:

где ρм – плотность мономера при температуре полимеризации (стирола при +70 °С – 0,8624; метилметакрилата при +60 °С – 0,8990 г/см3 ); h – изменение уровня реакционной смеси в трубке дилатомет-

ра, см;

D – внутренний диаметр трубки дилатометра, см ;

g – количество исходной мономерной смеси в дилатометре, г; K' – коэффициент контракции, определяемый по формуле (26) (для стирола (+70 °С ) – К' = 0,1810; для метилметакрилата

(+60 С ) – К' = 0,2468).

19

Данные экспериментов и рассчитанные значения Х, % заносят в табл. 4.

Примечание. τ´о – момент времени, с которого начинается снижение уровня реакционной смеси в дилатометре; hо – уровень, соответствующий этому моменту времени.

По данным табл. 4 строят графики Х = f(τ) для неингибированного и ингибированного процессов полимеризации. Используя эти графические зависимости и выражения (16) и (18), определяют величины индукционного периода τ инд и константу скорости бруттопроцесса полимеризации К. Далее, в соответствии с уравнениями

(15), (8), (11), (19), (20) и (21), рассчитывают кинетические пара-

метры процесса радикальной полимеризации. Полученные данные сводят в табл. 5.

Примечание. * – в выражении (15) используют значение μ для гидрохинона, равное 2.

20