Анализ сополимеризации индена с малеиновым ангидридом
Теоретические основы процесса комплексно-радикальной полимеризации. Особенности полимеризации индена и кумарона. Методика очистки мономеров и растворителей. Анализ зависимости и состава продуктов сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом.
Рубрика | Химия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.10.2010 |
Размер файла | 386,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
(3.1)
где S - выход полимера; - масса полимера, - масса фильтра с полимером, - исходная масса фильтра, - масса остатка полимера в стакане; - масса мономеров, - масса инденовой фракции, - масса малеинового ангидрида, -масса пероксида бензоила.
3.4 Методика определения характеристической вязкости
В предварительно взвешенную на аналитических весах колбу 1 с пришлифованной пробкой вносим сополимер индена с малеиновым ангидридом. Затем добавляем 8 см3 растворителя и снова взвешиваем. Выдерживаем раствор в закрытой колбе до растворения полимера и заливаем в вискозиметр отмеренную с помощью пипетки аликвоту через фильтр Шотта. Если полимер не растворился, фильтруем раствор через предварительно взвешенный фильтр Шотта в предварительно взвешенную колбу 2. Колбу 1 после полного испарения растворителя взвешиваем для определения потери полимера в колбе.
Далее таким же образом определяем количество полимера на фильтре Шотта. Взвесив колбу 2 с отфильтрованным раствором, уточняем его количество после фильтрования.
Начальную концентрацию раствора Со рассчитываем по формуле:
, (3.2)
где m - масса навески полимера в колбе,
V - объём раствора.
С помощью вискозиметра Уббелодде, термостатированного при температуре 30+0,1є С определяем время истечения чистого растворителя или раствора полимера, проведя по 5 измерений.
После измерения времени истечения исходного раствора полимера последовательно добавляем к раствору в вискозиметре порции растворителя и измеряем время истечения полученного раствора.
Текущие концентрации полимера в растворе рассчитываем по формуле:
, (3.3)
где V1 - начальный объём раствора,
V2 - объём раствора, соответствующий концентрации С2.
По времени истечения растворов рассчитываем их относительную, удельную и приведённую вязкость Относительная вязкость равна
, (3.4)
где t - время истечения раствора, с, t0 - время истечения чистого растворителя, с.
Удельную и приведённую вязкость рассчитываем по формулам:
, (3.5)
, (3.6)
Затем строим графическую зависимость зприв - С и методом экстраполяции на ось ординат определяем характеристическую вязкость.
3.5 Методика статистической обработки результатов определения времени истечения
Для оценки ошибки измерения рассчитываем следующие статистические характеристики результатов эксперимента:
выборочное среднее:
, (3.7)
где xi - результаты параллельных измерений, n - число параллельных измерений (наблюдений, анализов).
Исправленная выборочная дисперсия :
. (3.8)
выборочное среднеквадратическое или стандартное отклонение
(3.9)
доверительный интервал для среднего значения измеряемой величины
, (3.10)
где - значение t-распределения Стъюдента при числе степеней свободы и уровне значимости .
4. Техника безопасности
4.1 Требования безопасности при работе со стеклянной посудой и приборами
При получении новой посуды и перед каждым использованием необходимо её тщательно осмотреть. Изделия, имеющие изъяны, нельзя использовать для работы.
Осколки разбитой посуды убираются с помощью щётки и совка, а не руками.
4.2 Работа со стеклянными ампулами
В стеклянные ампулы разрешается запаивать сконденсированные газообразные вещества, имеющие температуру кипения не ниже 120 С, заполнять ампулы не более чем на 50 % их объёма. Запрещается запаивать в ампулу вещества, при нагревании разлагающиеся со взрывом. Запаянные ампулы вскрывают только после охлаждения их ниже температуры кипения запаянного в них вещества. После охлаждения ампулы заворачивают в полотенце, затем слегка делают надрез напильником на капилляре и отламывают его. При вскрытии запаянный конец направляется в сторону, где нет людей.
4.3 Требования безопасности при проведении нагревания
Источниками опасности являются газовые горелки, электронагревательные приборы, высокая температура в рабочей зоне, присутствие в зоне нагрева ЛВЖ и ГЖ.
Запрещается использование в лаборатории электрических плиток с открытой спиралью. Для нагрева ЛВЖ и ГЖ необходимо использовать жидкостные бани с диаметром не менее диаметра нагревательного элемента плитки. В качестве теплоносителей допускается использовать только чистые жидкости, не содержащие посторонних примесей и загрязнений.
Запрещается нагревание жидкостей в закрытых колбах или приборах, не имеющих сообщения с атмосферой. Подобные работы проводятся либо в лабораторных автоклавах, либо в стеклянных толстостенных ампулах. Эти работы относятся к категории особоопасных и требуют разработки специальных инструкций по охране труда.
4.4 Мытьё посуды
Мыть посуду необходимо в течение рабочего дня, не накапливая грязную посуду на рабочем столе. В вытяжном шкафу или в общей лабораторной раковине. Грязную посуду следует складывать в специальные кюветы.
При мытье посуды надо надевать резиновые перчатки, а в случае использования агрессивных жидкостей (хромовая смесь, концентрированные щёлочи и т.п.) - защитные очки или маску, прорезиненный или полиэтиленовый фартук.
Первичное ополаскивание посуды, загрязнённой легколетучими, вредными или дурнопахнущими веществами, следует производить в вытяжном шкафу.
Мытьё органическими растворителями (этиловый спирт, ацетон, хлороформ и др.) проводят в вытяжном шкафу вдали от нагревательных приборов. Ополаскивая посуду изнутри несколько раз минимальными порциями подходящего растворителя, сливая их в специально отведенную для этого банку (слив).
С органическими веществами и растворителями хромовая смесь может иногда реагировать со взрывом. Поэтому перед мытьём хромовой смесью посуду очищают с помощью горячей воды и ерша. Необходимо тщательно удалить смазку со шлифов. Малую посуду погружают в хромовую смесь целиком на 20 минут, крупную ополаскивают небольшим количеством хромовой смеси, сливая её обратно в сосуд для хранения. Через 20 минут моют посуду тёплой водой. Для выемки посуды из хромовой смеси используют тигельные щипцы.
Для приготовления безводной хромовой смеси к 100 мл концентрированной серной кислоты добавляют 10 г тонкоизмельчённого бихромата калия или натрия (смешивание производят в фарфоровом стакане). При приготовлении и работе с хромовой смесью следует помнить, что безводная хромовая смесь опаснее концентрированной серной кислоты. Образующийся в хромовой смеси оксид хрома (ПДК=0,01 мг/м3) является едким летучим соединением.
Запрещается использовать для приготовления хромовой смеси азотную кислоту ввиду чрезвычайно высокой опасности такой смеси.
Запрещается применение смеси концентрированных азотной и серной кислот для растворения смолистых органических загрязнений на химической посуде: возможен взрыв из-за образования сульфинатов или полинитросоединений.
После окончательного ополаскивания для стекания воды посуду помещают на колках сушилки, затем помещают в сушильный шкаф, не допуская прикосновения холодной посуды к горячей. Вынимают посуду остывшей после выключения шкафа.
4.5 Требования безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями
К легковоспламеняющимся жидкостям относятся вещества с температурой вспышки (наименьшая температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхнуть в воздухе от внешнего источника зажигания) ниже 610 С.
Все легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) являются токсичными веществами; многие из них при комнатной температуре образуют пероксиды, с воздухом - пожаро- и взрывоопасные смеси; они легко воспламеняются, быстро горят и с трудом тушаться.
Разряды опасности ЛВЖ:
I разряд опасности - особоопасные ЛВЖ (с температурой вспышки до - 180 С);
II разряд опасности - постоянно опасные ЛВЖ (с температурой вспышки от - 18 до 23 0 С);
III разряд опасности -ЛВЖ, опасные при повышенной температуре (с температурой вспышки от 23 до 610 С);
Общий запас одновременно хранящихся в каждом рабочем помещении ЛВЖ и ГЖ рассчитывается с учётом того, чтобы образующаяся в случае аварии взрывоопасная смесь горючих газов и паров не превышала 5 % объёма воздуха в помещении. Обычно рекомендуется хранить в одностандщартной комнате (объём помещения - 100 м3) не более 5л ЛВЖ, в двухстандартной не более 10 л и т.д.
Общее количество огнеопасных жидкостей в рабочем помещении не должно превышать суточной потребности, но не более 2 - 3 л на 1 сотрудника. Суточные нормы ЛВЖ и ГЖ утверждаются руководителем структурного подразделения по согласованию с инженером по охране труда. ЛВЖ и ГЖ (за исключением веществ, имеющих низкую температуру кипения) должны храниться в лабораторном помещении в толстостенных банках (склянках) с притёртыми пробками. Запрещается хранить ГЖ в полиэтиленовой, а также тонкостенной стеклянной посуде ёмкостью более 200 мл.
4.5 Техника безопасной работы с пероксидом бензоила
Перекристаллизацию пероксида бензоила ни в коем случае нельзя проводить при нагревании. Перекристаллизация его из горячего хлороформа опасна. Температуру его плавления определяют только в крайнем случае. Для очистки можно брать не более двух грамм пероксида бензоила.
5. Экспериментальная часть
5.1 Изучение сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом
Изучение скорости накопления сополимера проводили в растворе ДО без и в присутствии комплексообразователя (смеси I и II). Состав исходной мономерной смеси с суммарной концентрацией мономеров 3 моль/л и пероксида бензоила 0,03 моль/л приведен в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Состав реакционной смеси
Компонент |
Масса, г |
Объём компонентов при 60о С, мл |
|||
Смесь I |
Смесь II |
Смесь I |
Смесь II |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ИФ, в т. ч. инден |
3,68947 3,13605 |
3,74780 3,18563 |
3,860 3,147 |
3,921 3,196 |
|
ПБ |
0,07300 |
0,08145 |
0,055 |
0,061 |
|
МА |
0,29430 |
0,29845 |
0,224 |
0,227 |
|
1,4-диоксан |
6,02425 |
6,05335 |
6,097 |
6,127 |
|
Тетрабутоксититан |
- |
0,02160 |
- |
- |
|
Всего |
10,08102 |
10,20265 |
10,236 |
10,336 |
|
В т.ч. инден+МА |
3,43035 |
3,48408 |
3,371 |
3,423 |
Реакционную смесь вылили в откалиброванный дилатометр и следили за изменением объёма в процессе сополимеризации. Объём смеси в дилатометре, согласно откалиброванной величине Vдил и начальному значению метки Vo составил 9,1765 и 9,0815 мл.
Исходя из объёма мономеров в реакционной смеси находим для опытов 1 и 2 (смеси I и II):
Результаты изменения объёма для изучения процесса сополимеризации смесей I и II приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2 - Данные кинетических измерений для реакции сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом в соотношении 90:10 мольн. % в ДО (60 °С)
Смесь I |
Смесь II |
|||||||||
t, мин |
V,мл |
ДV,мл |
ДV/Vист., *100 % |
S, % |
t, мин |
V, мл |
ДV,мл |
ДV/Vист., *100 % |
S, % |
|
0,00 |
0,490 |
0,000 |
0,000 |
0,00 |
0,00 |
0,585 |
0,000 |
0,000 |
0,00 |
|
21,00 |
0,495 |
0,005 |
0,158 |
1,14 |
11,75 |
0,590 |
0,005 |
0.160 |
1,08 |
|
35,80 |
0,505 |
0,015 |
0.473 |
3,14 |
16,20 |
0,595 |
0,010 |
0.321 |
2,17 |
|
40,80 |
0.510 |
0,020 |
0,631 |
4,54 |
31,55 |
0,600 |
0,015 |
0,481 |
3,25 |
|
55,20 |
0,515 |
0,025 |
0,789 |
5,68 |
46,45 |
0,605 |
0,020 |
0,642 |
4,34 |
|
67,80 |
0,520 |
0,030 |
0,946 |
5,90 |
58,75 |
0,610 |
0,025 |
0,802 |
5,42 |
|
79,40 |
0.523 |
0,033 |
1,041 |
7,49 |
73,90 |
0,615 |
0,030 |
0,963 |
6,51 |
|
82,80 |
0,525 |
0,035 |
1,104 |
7,94 |
94,12 |
0,620 |
0,035 |
1,123 |
7,59 |
|
85,70 |
0.527 |
0,037 |
1,167 |
8,40 |
124,87 |
0,630 |
0,045 |
1,444 |
9,76 |
|
95,85 |
0.530 |
0,040 |
1,262 |
9,08 |
134,90 |
0,635 |
0,050 |
1,605 |
10,84 |
|
106,50 |
0,533 |
0,043 |
1,357 |
9,76 |
138,01 |
0,640 |
0,055 |
1,765 |
11,93 |
|
109,90 |
0,535 |
0,045 |
1,420 |
10,22 |
156,20 |
0,645 |
0,060 |
1,926 |
13,01 |
|
125,50 |
0,540 |
0,050 |
1,578 |
11,35 |
188,71 |
0,650 |
0,065 |
2,086 |
14,09 |
|
143,10 |
0,545 |
0,055 |
1,735 |
12,48 |
213,50 |
0,655 |
0,070 |
2,247 |
15,18 |
|
168,50 |
0,550 |
0,060 |
1,893 |
13,62 |
240,00 |
0,660 |
0,075 |
2,407 |
16,26 |
|
182,50 |
0,555 |
0,065 |
2,051 |
14,76 |
||||||
206,00 |
0,560 |
0,070 |
2,209 |
15,89 |
||||||
227,30 |
0,565 |
0,075 |
2,367 |
17,03 |
||||||
266,75 |
0,570 |
0,080 |
2,524 |
18,16 |
Выход высажденного сополимера для смесей I и II составил 18,16 и 16,26 мас. % соответственно. На основании этих величин и соответствующих им значений , равных 2,524 и 2,407, находим величину коэффициента контракции k, как соотношение и S:
.
На основании полученных значений были построены зависимости S от t, приведенные на рис. 5.1 и 5.2.
Рисунок 5.1 - Зависимость накопления полимера (S) от времени для полимеризации смеси I в 1,4-диоксане при 60оС.
Для изучения влияния растворителя и гетерогенности при том же соотношении ИФ и МА была проведена полимеризация в растворе толуола и диоксана. Реакционную смесь залили в шесть ампул, три из которых были наполнены раствором исходных компонентов в диоксане, а три - раствором в толуоле. Состав реакционной смеси приведен в таблице 5.3, а распределение её по ампулам и выход полимеров - в табл. 5.4.
Рисунок 5.2 - Зависимость накопления полимера от времени для полимеризации смеси II при 60оС (ДО).
Таблица 5.3 - Состав реакционной смеси для полимеризации ИФ и МА до высоких конверсий при 600 С
Компонент |
Масса компонентов (г) в смеси |
Доля компонета (масс. %) |
|||
Смесь I' |
Смесь III |
Смесь I' |
Смесь III |
||
ИФ, в т. ч. инден |
1,85209 1,57428 |
1,45934 1,24044 |
2,15042 1,82786 |
1,72768 1,46853 |
|
МА |
0,14851 |
1,24044 |
0,16936 |
0,13606 |
|
ПБ |
0,04036 |
0,11702 |
0,04968 |
0,04006 |
|
1,4 - диоксан |
3,33828 |
0,03180 |
- |
- |
|
Толуол |
- |
2,71517 |
2,15536 |
1,73165 |
|
Всего |
5,37924 |
4,32333 |
4,52482 |
3,63545 |
|
В т. ч. мономеров |
1,72279 |
1,35746 |
1,99722 |
1,60459 |
Таблица 5.4 - Содержание реакционной смеси в ампулах и выход сополимеров при полимеризации смесей I' и III
№ ампулы |
Масса, г |
Время полимеризации, мин |
Масса выделенного полимера, г |
Выход, % |
||
реакционной смеси |
мономеров |
|||||
1* |
5,38085 |
1,72279 |
420 |
0,32995 |
19,15 |
|
2* |
5,63210 |
1,80323 |
750 |
0,37890 |
21,01 |
|
3* |
4,23980 |
1,35746 |
1305 |
0,33665 |
24,80 |
|
4** |
4,49220 |
1,99722 |
420 |
0,16385 |
8,34 |
|
5** |
3,60910 |
1,60459 |
750 |
0,19895 |
12,40 |
|
6** |
2,79810 |
1,24402 |
1305 |
0,32595 |
26,20 |
Рисунок 5.3 - Зависимость «S - t» для полимеризации ИФ с МА в ДО
Рисунок 5.4 - Зависимость «s - t» для полимеризации ИФ с МА в толуоле (смесь III) при 60є С
Зависимость «S - t» для полимеризации ИФ с МА в ДО и толуоле приведена на рис. 5.3. и 5.4.
Чтобы выяснить влияние температуры полимеризации на скорость процесса и свойства сополимера, провели процесс при повышении температуры от 80о до 100о С. При этом смесь IV прогревали ~0,5 ч, поднимая температуру от 80 до 90оС, выдерживали при 90оС 3 ч, затем нагревали до 100о и выдерживали ещё 2 ч. В таком же режиме и с теми же катализаторами проводили реакцию исходной КИФ с МА (смесь V). Состав смеси и их содержание в ампулах, а также выход полимеров приведен в табл. 5.5 и 5.6.
Таблица 5.5 - Состав реакционной смеси для полимеризации ИФ и МА в ампулах при температуре 80 - 1000 С
Смесь IV |
Смесь V |
|||||
Компонент |
Масса, г |
Масс. доля, % |
Компонент |
Масса, г |
Масс. доля, % |
|
ИФ В т. ч. инден |
4,68540 3,98260 |
47,82 40,65 |
КИФ в т. ч. активная часть |
10,8615 4,3446 |
95,09 38,03 |
|
МА |
0,37950 |
3,87 |
МА |
0,41655 |
3,65 |
|
ПБ |
0,05155 |
0,53 |
ПБ |
0,1084 |
0,95 |
|
ДТБП |
0,06175 |
0,63 |
ДТБП |
0,12485 |
0,09 |
|
Ti(Obu)4 |
0,02665 |
0,27 |
Ti(Obu)4 |
0,03635 |
0,31 |
|
Толуол |
4,59350 |
46,88 |
Всего |
11,4228 |
100,00 |
|
Всего |
9,79835 |
100,00 |
5.2 Определение характеристической вязкости полученных продуктов
Вязкость растворов сополимеров индена с малеиновым ангидридом была измерена в хлороформе, ацетоне и ТГФ. Результаты определения приведены в таблицах 5.6, 5.7, 5.8 и 5.9.
По данным табл. 5.6 построены зависимости приведённой вязкости от концентрации растворов сополимера в хлороформе и ацетоне, приведенные на рис. 5.5 и 5.6. Сополимеры, полученные в ДО (смеси I и II, табл. 5.1), как было выяснено, с трудом растворимы в ТГФ и нерастворимы в ацетоне. Поэтому для них определение вязкости было проведено только в растворе ДМСО. Результаты этих определений приведены в табл. 5.6, 5.7 и 5.8 и на рис. 5.9.
Таблица 5.6 - Данные определения вязкости растворов сополимера индена с малеиновым ангидридом в хлороформе и ацетоне. Условия сополимеризации: [ПБ]=2 мас. %, 80 єС, в растворе толуола (СПЛ 1)
Растворитель |
Объём раствора, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн |
зуд |
зуд/С., дл/г |
|
Хлороформ |
7 |
0,0555 |
84,5 |
1,109 |
0,109 |
1,982 |
|
9 |
0,043 |
83,2 |
1,091 |
0,091 |
2,068 |
||
12 |
0,0323 |
82,6 |
1,083 |
0,083 |
2,441 |
||
16 |
0,0243 |
81,7 |
1,071 |
0,071 |
2,731 |
||
Ацетон |
8 |
0,8503 |
93,76 |
1,080 |
0.080 |
0,094 |
|
10 |
0,6803 |
92,71 |
1,068 |
0,068 |
0,095 |
||
13 |
0,5233 |
91,75 |
1,057 |
0,057 |
0,109 |
||
6 |
0,9001 |
90,82 |
1,046 |
0,046 |
1,1108 |
||
7 |
0,0870 |
87,54 |
1,0082 |
0,0082 |
0,0943 |
||
9 |
0,0677 |
87,35 |
1,0060 |
0,0060 |
0,0886 |
||
12 |
0,0508 |
87,34 |
1,0059 |
0,0059 |
0,1161 |
Рисунок 5.5 - Зависимость приведённой вязкости от концентрации раствора сополимера в хлороформе для СПЛ 1. Условия сополимеризации: [ПБ]=2 мас. %, 80 єС, в растворе толуола
Рисунок 5.6 - Зависимость приведённой вязкости от концентрации растворов сополимера в ацетоне в соотношении инден: МА 90:10 (без комплексообразователя)
Таблица 5.7 - Данные определения вязкости растворов сополимера индена с малеиновым ангидридом в ацетоне и ТГФ. Условия сополимеризации: [ПБ] = 2 мас. %, в толуоле 80 єС (СПЛ 2)
Растворитель |
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Время истечения, с |
зотн |
зуд |
зуд/С., дл/г |
|
Ацетон |
8 |
0,7798 |
96,09 |
1,107 |
0,107 |
0,137 |
|
10 |
0,6238 |
95,28 |
1,097 |
0,097 |
0,155 |
||
13 |
0,4798 |
93,32 |
1,075 |
0,075 |
0,156 |
||
17 |
0,3669 |
91,85 |
1,058 |
0,058 |
0,158 |
||
Тетрагидрофуран |
8 |
0,8006 |
132.57 |
1,152 |
0,152 |
0,190 |
|
10 |
0,6405 |
127,87 |
1,111 |
0,111 |
0,173 |
||
13 |
0,4927 |
126,29 |
1,097 |
0,097 |
0,197 |
||
17 |
0,3768 |
123,21 |
1,070 |
0,070 |
0,186 |
На основании данных таблицы 5.7 построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.7.
Данные определения вязкости для СПЛ 3 приведены в табл. 5.8.
Рисунок 5.7 - Зависимость зприв - С, растворов в ацетоне (1) и тетрагидрофуране (2) (СПЛ 2)
Таблица 5.8 - Данные определения вязкости растворов сополимера индена с малеиновым ангидридом в ацетоне. Соотношение инден : МА 57:43. Условия получения: [ПБ] = 2 мас. %, [Ti(BuO)4]=5 мольн %, в толуоле, 80єС (СПЛ 3)
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Время истечения, с |
зотн |
зуд |
зуд/С., дл/г |
|
8 |
0,7850 |
97,75 |
1,126 |
0,126 |
0.161 |
|
10 |
0,6280 |
96,31 |
1,109 |
0,109 |
0,174 |
|
13 |
0,4831 |
93,90 |
1,081 |
0,081 |
0,168 |
|
17 |
0,3694 |
92,12 |
1,061 |
0,061 |
0,165 |
На основании данных табл.5.8 построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.8.
Рисунок 5.8. Зависимость зуд/С-С раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом (СПЛ 3) в ацетоне
Таблица 5.9 - Данные определения вязкости растворов в ТГФ сополимера индена с малеиновым ангидридом(СПЛ 4), полученного из смеси I (см. табл. 5.3)
Растворитель |
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
ТГФ |
8 |
0,8098 |
126,53 |
1,0993 |
0,0993 |
0,1226 |
|
10 |
0,6478 |
125,27 |
1,0884 |
0,0884 |
0,1231 |
||
13 |
0,4983 |
123.31 |
1,0713 |
0,0713 |
0,1290 |
||
17 |
0,3811 |
122,12 |
1,0610 |
0,0610 |
0,1443 |
||
ДМСО |
6 |
0,7331 |
106,54 |
1,0679 |
0,0679 |
0,0926 |
|
8 |
0,5498 |
104,41 |
1,0465 |
0,0465 |
0.0846 |
||
11 |
0,3999 |
103,41 |
1,0365 |
0,0365 |
0,0913 |
||
15 |
0.2933 |
100,98 |
1,0121 |
0.0121 |
0.0413 |
Рисунок 5.9 - Зависимость для растворов СПЛ 4 в ТГФ (1) и ДМСО (2).
Таблица 5.10 - Данные определения вязкости растворов в ДМСО сополимера, полученного из смеси II (см. табл. 5.3, СПЛ 5)
Объём раствора, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
6 |
0,7331 |
106,54 |
1,0679 |
0,0679 |
0,0926 |
|
8 |
0,5498 |
104,41 |
1,0465 |
0,0465 |
0.0846 |
|
11 |
0,3999 |
103,41 |
1,0365 |
0,0365 |
0,0913 |
|
15 |
0.2933 |
100,98 |
1,0121 |
0.0121 |
0.0413 |
Рисунок 5.10 - Зависимость растворов в СПЛ 5
Далее были определены вязкости растворов, полученных в ампулах 1,3,4,6 (табл. 5.11 и 5.12) и 7,8 (табл. 5.13 и 5.14).
Таблица 5.11 - Данные определения вязкости растворов в ДМСО сополимеров индена с МА, полученного при соотношении инден: МА 90: 10 из смеси II в ампулах 1 и 3 (СПЛ 6 и 7)(смесь I` табл.5.3)
№ ампулы |
Объём раствора, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
1 |
6 |
0,8101 |
105,79 |
1,0603 |
0,0603 |
0,0744 |
|
8 |
0,6076 |
103,58 |
1,0382 |
0,0382 |
0,0629 |
||
11 |
0,4419 |
101,64 |
1,0187 |
0,0187 |
0,0423 |
||
15 |
0,3241 |
100,32 |
1,0055 |
0,0055 |
0,0170 |
||
3 |
6 |
0,8122 |
107,31 |
1,0756 |
0,0756 |
0,0924 |
|
8 |
0,6092 |
104,72 |
1,0496 |
0,0496 |
0,0806 |
||
11 |
0,4431 |
102,73 |
1,0297 |
0,0297 |
0,0658 |
||
15 |
0,3249 |
100,88 |
1,0111 |
0,0111 |
0,0327 |
На основании полученных данных была построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.11.
Рисунок 5.11 - Зависимость зприв - С растворов в ДМСО сополимера, полученного из смеси II (см. табл. 5.3).
Таблица 5.12 - Данные определения вязкости растворов в ДМСО сополимеров индена с МА, полученных из смеси III в ампулах 4 и 6 (СПЛ 8 и 9)
№ ампулы |
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
4 |
6 |
0,8101 |
105,15 |
1,0539 |
0,0539 |
0,0665 |
|
8 |
0,6076 |
103,43 |
1,0367 |
0,0367 |
0,0604 |
||
11 |
0,4419 |
101,71 |
1,0194 |
0,0194 |
0,0439 |
||
15 |
0,3241 |
100,52 |
1,0075 |
0,0075 |
0,0231 |
||
6 |
6 |
0,8153 |
107,94 |
1,0819 |
0.0819 |
0,1005 |
|
8 |
0,6115 |
105,61 |
1,0585 |
0,0585 |
0,0957 |
||
11 |
0,4447 |
103,14 |
1,0338 |
0,0338 |
0,0760 |
||
15 |
0,3261 |
101,56 |
1,0179 |
0,0179 |
0,0549 |
На основании полученных данных была построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.12.
Рисунок 5.12 - Зависимость зприв - С растворов в ДМСО сополимеров индена с МА, полученных из смеси III в ампулах 4 и 6
Таблица 5.13 - Данные определения вязкости растворов в ДМСО сополимера индена с МА, полученного из смеси IV из ампулы 7(СПЛ 10)
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
6 |
0,1281 |
105,57 |
1,0581 |
0,0581 |
0,0716 |
|
8 |
0.6084 |
103,68 |
1,0392 |
0,0392 |
0,0644 |
|
11 |
0.4425 |
101,98 |
1.0222 |
0,0222 |
0,0502 |
|
15 |
0,3245 |
100,60 |
1,0083 |
0,0083 |
0,0256 |
На основании полученных данных была построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.13.
Рисунок 5.13 - Зависимость зприв - С, растворов сополимера индена с МА, полученного из смеси IV из ампулы 7
Таблица 5.14 - Данные определения вязкости растворов в ДМСО сополимера индена с МА, полученного из смеси IV из ампулы 8 (СПЛ 11)
Объём жидкости, мл |
Концентрация раствора, г/дл |
Среднее время истечения, с |
зотн. |
зуд. |
зуд/С., дл/г |
|
6 |
0,8091 |
104,98 |
1,0522 |
0,0522 |
0,0645 |
|
8 |
0,6068 |
103,31 |
1,0355 |
0,0355 |
0,0585 |
|
11 |
0,4413 |
101,54 |
1,0177 |
0,0177 |
0,0401 |
|
15 |
0,3236 |
100,42 |
1,0065 |
0,0065 |
0,0201 |
На основании полученных данных была построена зависимость зприв - С, приведенная на рис. 5.14.
Рис. 5.14 - Зависимость зприв - С, растворов сополимера индена с МА, полученного из смеси IV из ампулы 8 (СПЛ 11)
6. Обсуждение результатов эксперимента
6.1 Результаты сополимеризации
В ходе курсовой работы была проведена полимеризация кумарон-инденовой фракции (КИФ) с МА, добавленного в количестве 10 мол. % от непредельных соединений КИФ и 0,02 моль/л ПБ при 353 К. После выдерживания смеси в течение 3 ч и высаждения в петролейный эфир, выделили твёрдый осадок и смолу в соотношении 48:51 мас.% . Общий выход полимерных продуктов составляет ~17 % от суммы полимеризующихся соединений или ~ 7 % от исходной массы КИФ. Без добавления МА в аналогичных условиях продукты полимеризации выделить не удалось. Проведение в тех же условиях полимеризации ИФ с 10 мол. % МА (в среде толуола как модели КИФ) привело к получению около 40 %. В обоих случаях сразу же после введения МА наблюдалось образование мелкодисперсного осадка. Учитывая положительный результат сополимеризации КИФ и ИФ с МА продолжили изучение этого процесса в гомогенной среде в растворе ДО при 60єС. Состав полимеризующейся смеси приведен в табл. 5.1, а изменение её объёма в ходе процесса в табл. 5.2. Полимеризацию проводили как с радикальным инициатором - пероксидом бензоила (ПБ), так и в присутствии ПБ и КО - Ti(OBu)4 (полимеризационные смеси I и II). В этих опытах получено 18,1 и 16,3 мас. % продуктов соответственно, что соответствует коэффициентам контракции 0,141 и 0,158. Эти величины отличаются между собой на 10 %, что можно считать практически одинаковым значением в пределах ошибки определения.
Согласно полученным результатам полимеризация смеси I протекает со скоростью 5,7 % /ч до конверсии около 10 мас. %, после чего несколько замедляется, и на отрезке от 10 до 18 мас. % скорость составляет 3,2 %/ч (рис. 5.1). В присутствии КО Ti(OBu)4 процесс протекает подобным образом, но его скорость несколько ниже: 4, 4 и 2,3 %/ч на первом и втором участках кривой, а перегиб наблюдается при конверсии около 13 мас. %. Наличие перегиба может быть связано как с ингибирующим действием растворителя, так и с замедлением реакции за счёт уменьшения количества МА (3 - 5 мол. % в точке перегиба) при условии образования чередующегося сополимера. Без ПБ продукты полимеризации не образуются.
Итак, введение данного КО при температуре 333 К не приводит к увеличению скорости процесса. Чтобы выяснить, как изменяется скорость процесса далее, проводили его до 22 ч (рис. 5.3). Оказалось, что через 5 - 6 ч процесс резко замедляется и в течение периода от 7 до 22 ч идёт со скоростью 0,4 %/ч.
Прямолинейная зависимость конверсии от времени отсекает на оси ординат отрезок, равный 17,9 %. Эта величина соответствует максимальному выходу СПЛ индена с МА состава 1:1 для реагирующей смеси, содержащей 10 мольн. % МА. Этот факт позволяет предположить радикальный процесс протекания чередующейся сополимеризации индена с МА и не противоречит сделанному ранее предположению о замедлении процесса за счёт исчерпания МА. Процесс идёт медленно, со скоростью 0,4 %/ч, что соответствует присоединению индена или других непредельных соединений, содержащихся в ИФ к уже образовавшемуся сополимеру индена с МА.
При проведении гетерогенной полимеризации в растворе толуола скорость процесса на начальных стадиях составляет 1,1 %/ч, т. е. она в 4-5 раз ниже, чем в растворе ДО. Затем процесс также несколько замедляется, но по достижении 13 % конверсии его скорость заметно возрастает, так что за 22 ч достигается примерно одинаковый выход - 24,8 % в ДО.
Ход зависимости S - t для гетерогенной сополимеризации (рис. 5.4) видимо, связан с тем, что в начале сополимеризация проходит в объёме раствора, а затем продолжается на частицах осадка, на границе раздела фаз и в объёме, что приводит к резкому повышению скорости процесса. При проведении процесса в условиях ступенчатого подъёма температуры от 80 до 100єС показало, что выдержка реакционной смеси того же состава в толуоле (табл 5.5, смесь IV) при 80єС и 3 ч при 90єС позволяет получить 24,6 % продукта и не возрастает в ходе дополнительной выдержки при 100єС в течение 3 ч.
Таким образом, подъём температуры до 90 - 100єС позволяет сократить время проведения процесса в 3 - 4 раза, но не способствует увеличению выхода. Однако сополимеризация КИФ с МА, проведенная в том же температурном режиме, проходит в основном как гомогенный процесс с образованием незначительного количества осадка в ампуле. Кроме того, из реакционной смеси на основе КИФ удалось выделить 26,0 % продукта за 6 ч при 80 - 90єС и 32,2 % при дополнительном нагревании до 100єС (Выход рассчитывали, исходя из данных завода о содержании ~40 мас. % полимеризующихся компонентов в КИФ). Возможно, увеличение выхода при дальнейшем нагреве для КИФ связано с наличием компонентов, способных к гомогенной сополимеризации, например, стирола.
6.2 Характеристика продуктов полимеризации индена с малеиновым ангидридом
Для полученных продуктов полимеризации ИФ в присутствии МА определяли их характеристическую вязкость. Известно [40], что сополимеры индена с МА растворяются в ТГФ. Мы проверили также растворимость полученных нами образцов в хлороформе, ацетоне и ДМСО.
Оказалось, что хлороформ лишь частично растворяет подобные полимеры (С=0,055 г/дл). Кроме того, величина зприв. для растворов в хлороформе с разбавлением увеличивается (табл. 5.6, рис. 5.5). Подобные зависимости описаны [41], причём отклонения от линейности проявляется, начиная с некоторой «критической концентрации», которая обычно ниже 0,1 г/дл. Аномалии критической вязкости могут быть связаны [42] с формой и размером макромолекулярных клубков, например, для полиэлектролитов. Однако они могут быть также обусловлены адсорбцией полимера на стенках капилляра, а также неточностью определения времени истечения. В нашем случае возможно специфическое взаимодействие жёсткой цепи, включающей бициклические звенья индена и циклические звенья МА, и хлороформа. На это указывает очень высокая величина приведённой вязкости, которая для СПЛ 1 примерно в 20 раз больше его вязкости в ацетоне (табл. 5.6, рис. 5.5 и 5.6). При этом сопоставление данных вязкости СПЛ 2 в ацетоне и ТГФ показывает, что они близки по величине и эти растворители примерно одинаково взаимодействуют с данным полимером. Величина характеристической вязкости СПЛ 2 в ацетоне составила 0,155 и 0,178 дл/г. Авторы [40] считают возможным использовать для определения молекулярной массы сополимера индена с МА константы, найденные для сополимера стирола с МА для ТГФ и ацетона
(6.1)
(6.2)
По уравнению 6.1 и 6.2 молекулярная масса СПЛ 2 равна 24800 и 23800 в ацетоне и ТГФ. Таким образом, результаты определения молекулярной массы по данным вязкости в ТГФ и ацетоне хорошо совпадают и можно считать, что константы, приведенные авторами [43], хорошо подходят для определения молекулярной массы наших продуктов.
Для СПЛ 4 (табл. 5.9, рис. 5.9) получена характеристическая вязкость в ацетоне 0,154 дл/г и рассчитана молекулярная масса 24500. Как видно из этих результатов, молекулярная масса сополимеров, полученных при соотношении инден:МА 57:43 мол. % без и с Ti(OBu)4 практически одинакова.
Образцы сополимеров, полученные в растворе ДО, практически не растворяются в ацетоне и образуют мутный раствор в ТГФ, поэтому далее определение вязкости проводили для растворов в ДМСО. По СПЛ 5 измерена вязкость растворов в ТГФ и ДМСО (см. табл. 5.9 - 5.14). Найдено, что вязкость в ДМСО примерно в два раза ниже, чем в ТГФ. Для СПЛ 11 [з] в ТГФ составляет 0,145, а в ДМСО 0,08 дл/г. По уравнению (6.1) молекулярная масса этого образца равна 18600, поскольку ДМСО является более полярным растворителем и учитывая данные б для растворов полимеров в нём [43] приняли в нашем случае б=0,85. Тогда по величине молекулярной массы и б К=1,88· 10-5 дл/г. Эти величины констант далее испытали для расчёта молекулярной массы других образцов, вязкость которых измеряли в ДМСО. Данные определения характеристических вязкостей и молекулярных масс приведены в табл. 6. 1.
Таблица 6.1 - Данные определения характеристических вязкостей и молекулярных масс полученных сополимеров
Образец |
Полимеризационная смесь |
Растворитель |
[з], дл/г |
Молекулярная масса |
|
СПЛ 5 |
I (дил.) |
ТГФ |
0,145 |
- |
|
ДМСО |
0,08 |
18600 |
|||
СПЛ 2 |
II (дил.) |
ДМСО |
0,084 |
19700 |
|
СПЛ 6 |
I` (ампула 1) |
ДМСО |
0,0084 |
1310 |
|
СПЛ 7 |
I`( ампула 3) |
ДМСО |
0,004 |
8230 |
|
СПЛ 8 |
III (ампула 4) |
ДМСО |
0,002 |
3640 |
|
СПЛ 10 |
IV (ампула 7) |
ДМСО |
0,04 |
8230 |
|
СПЛ 11 |
IV (ампула 8) |
ДМСО |
0,035 |
7030 |
Образцы сополимеров, полученных в толуоле, имеют близкие значения характеристических вязкостей и молекулярных масс (табл. 5,9 - 5.14, 6.1, рис. 5,9 - 5.14), причём они в 2 -4 раза ниже, чем для сополимеров, полученных в ДМСО. Итак, проведение полимеризации в толуоле приводит к получению образцов с молекулярной массой, не превышающей 10000. Можно отметить тенденцию увеличения характеристической вязкости и молекулярной массы с ростом конверсии, например, для образцов (ампулы 4 и 7).
Выводы
1. Полимеризация индена с малеиновым ангидридом при температуре 60 - 100єС протекает по радикальному механизму. Скорость полимеризации зависит от количества малеинового ангидрида, температуры и растворителей. Скорость реакции при 60єС в растворе ДО при соотношении инден: МА 90:10 составляет 5,7 %/ч.
2. Сополимеризация в среде толуола протекает как гетерогенный процесс, который идёт с увеличением скорости.
3. Молекулярная масса сополимеров индена с МА, полученных в процессе сополимеризации в растворе ДО, составляет около 20000, а для гетерогенной сополимеризации в среде толуола получены образцы с молекулярной массой 2000 - 8000.
Список использованной литературы
1. Багдасарьян Х.С. Теория радикальной полимеризации. М.: Наука, 1966.-299с.
2. Говарикер. Полимеры. М. Мир, 1969 - 340стр.
3. Takebayashi M., Shingaki T., Ito Y. // Bull. Chem. Soc. Japan. 1953. V. 26. P. 475
4. Багдасарьян Х.С., Боровикова В.А. // Журн. физ. химии. 1961. Т. 35. С.2306.
5. Багдасарьян Х.С., Милютинская Р.И. Распад перекиси бензоила в различных растворителях // Журн. физ. химии. 1953. т. 27. Вып. 3. С. 420-432.
6. Nozaki K., Bartlet P. // J. Amer. Chem. Soc. 1946. V.68. № 22. P. 1686-?.
7. Bartlet P., Nozaki K. // J. Amer. Chem. Soc. 1946. V.68. № 22. P. 2299-?.
8. Cass W. // J. Amer. Chem. Soc. 1946. V.68. № 22. P. 1976-?.
9. Hartmann P., Sellers H., Turnball D. // J. Amer. Chem. Soc. 1947. V.69. № 22. P. 2416.
10. Кабанов В.А. Комплексно-радикальная полимеризация / В.А. Кабанов, В.П. Зубов, Ю.Д. Семчиков. - М.: Химия. -1987.- 256с.
11. Ikegami T., Hirai H. // J. Polym. Sci. 1970. V. 8. Pt. A-1. № 2. P. 463-482.
12. Голубев В.Б., Зубов В.П., Валуев Л.И. и др. // Высокомол. соед. 1969. Т. 11А. № 12. С. 2689-2694.
13. Tazuke S., Okamura S. // J. Polym. Sci. 1967. V. 5. Pt. A-1. № 5. P. 1083-1099.
14 Семчиков Ю.Д., Егорочкин А.Н., Рябов В.В. // Высокомол. соед. 1973. Т. 15Б. № 12. С. 893-895.
15. Ito T., Otsu T., Imoto M. // J. Polym. Sci. 1966. V. 4. Pt. B. № 1. P. 81-85.
Tazuke S., Okamura S. // J. Polym. Sci. 1967. V. 5. Pt. B. № 1. P. 95-99.
16. Соколов В.З. Инден-кумароновые смолы. М.: Металлургия, 1978.- 216 с.
17. Marechal E. // Bull. Soc. chim. France. 1969. № 5. P. 1459-1461.
18. Marechal E. // J. Macromol. Sci. 1973. A7. № 2. P. 433-460.
19. Metzner W., Wendish D. // Liebigs Ann. Chem. 1969. Bd. 730. S. 111-120.
20. Bass K.C., Hababsing P. // J. Chem. Soc. 1966. № 22. P. 2019-2023.
21. Коляндр Л.Я., Андреева В.С., Микитенко Л.Н. и др. // Кокс и химия. 1975. № 7. С. 28-30.
22. Neiser J. // Ropa a uhlie. 1959. № 6. S. 176-178.
23. Neiser J. // Ropa a uhlie. 1959. № 6. S. 176-178.
24. Sigwalt P. // C. r. Acad. Sci. 1961. № 24. P. 3800-3802.
25. Mizote A., Tanaka T., Higashimura T. et al. // J. Polym. Sci. 1966. V. 4, № 4. P. 869-879.
26. Eckhardt F., Heinze H.O. // Ztschr. analyt. Chemie. 1959. Bd. 730. № 1. S. 166-176.
27. Носков А.М. // Ж. прикл. спектроскопии. 1969. Т. 10 Вып. 4. С. 608-613.
28. Brause W. // Adhдsion. 1960. № 8. S. 393-396.
29. Андрианов Е.Г., Матвеева И.Е., Гавага В.С. // Кокс и химия. 1970. № 1. С. 47-49.
30. Е. В. Горохов. Ю. Б. Высоцкий, В. П. Королёв, С. И. Сохина. О. Н. Шевченко. Ю. В. Селютин. //Вiстник Донецького унiверситету, сер.А: Природничi науки. вип.1, 2003 - С.267-270.
31.. Русчев Д., Цачев А. // Химия и индустрия (НРБ). 1973. № 2. С. 83-88.
32 Литвинова Т.В. Пластификаторы резиновых смесей. М.: ЦНИИТЭ Нефтехим, 1971. - 87 с.
33. Ястржембская О.В., Андреева В.С. В кн.: Производство строительных изделий из пластмасс. Минск : Высшая школа, 1963. С. 159-164.
34. Sherwood P. // Chim. peintures. 1964. V. 27. № 10. P. 296-298.
35. Пат. (Австралия) № 283075. 1968.
36. Пат. (Австрия) № 232479. 1964.
37. Волков М.И., Ставицкий В.Д., Воронина В.Г. А.с. 210005 // Изобретения, промышл. обр., тов. знаки. 1968. № 5. С. 174.
38. Пат. (Яп.) № 7007. 1970.
39. Штерн Э., Тиммонс К. Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии. М.: Мир, 1974. - 295 с.
40. N., Ohno, S. Sugai//J.Macromol. sci., - Chem., 1990. Vol. A 27. P. 861 - 873.
41. Endo R., Hinokuma T., Takeda M. // J. Polim. Sci.1968. Vol. 6 A 2. №4. P. 675 - 685.
42. С. Р. Рафиков, С. А. Павлова, И.И. Твердохлебова. Методы определения молекулярных весов и полидисперсности высокомолекулярных соединений. Изд. АН СССР, М. - 1963.
43. Нестеров А.Е. Справочник по физической химии полимеров. Т. 1. К.: Наукова думка, 1984. 374 с.
Приложение
Была проведена статистическая обработка результатов измерений времён истечения растворителей и растворов полученных полимеров в данных растворителях. Результаты статистической обработки приведены ниже, в табл. 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5 и 9.6.
Таблица 9.1 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения для хлороформа, ацетона, ТГФ и ДМСО
№ |
Хлороформ |
Ацетон |
|||||
ti, с |
, с |
Е |
ti, с |
, с |
е |
||
1 |
76,36 |
0,12 |
0,10 |
86,82 |
-0,01 |
0,08 |
|
2 |
76,16 |
-0,08 |
86,83 |
0 |
|||
3 |
76,28 |
0,04 |
86,92 |
0,09 |
|||
4 |
76,19 |
-0,05 |
86,74 |
-0,09 |
|||
5 |
76,22 |
-0,02 |
86,82 |
-0,01 |
|||
У |
381,21 |
- |
434,1 |
- |
|||
76,21 |
- |
86,83 |
- |
||||
№ |
ТГФ |
ДМСО |
|||||
ti, с |
, с |
Е |
ti, с |
, с |
е |
||
1 |
115,04 |
-0,06 |
0,08 |
99,91 |
0,14 |
0,15 |
|
2 |
115,04 |
-0,06 |
99,85 |
0,08 |
|||
3 |
115,11 |
0,01 |
99,75 |
-0,02 |
|||
4 |
115,17 |
0,07 |
99,59 |
-0,18 |
|||
5 |
115,15 |
0,05 |
99,76 |
-0,01 |
|||
У |
575,51 |
- |
498,86 |
- |
|||
115,10 |
- |
99,82 |
- |
Из таблицы 9.1 видно, что для хлороформа время истечения 76,36 с для хлороформа не входит в доверительный интервал и его следует отбросить при расчёте , которое теперь составляет 76,21 с. Для ацетона все значения времени истечения входят в доверительный интервал, для дальнейшего расчёта вязкости принимаем =86,83 с. Для тетрагидрофурана все величины времён истечения входят в доверительный интервал и их следует учитывать при расчёте .
Таблица 9.2 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом, полученного при соотношении инден: МА 90:10 (без комплексообразователя) в хлороформе
№ |
С=0,056 г/дл |
С=0,043 г/дл |
|||||
ti, с |
с |
е, с |
ti, с |
с |
е, с |
||
1 |
84,41 |
0,08 |
0,10 |
83,10 |
-0,16 |
0,19 |
|
2 |
84,52 |
0,03 |
83,24 |
-0,02 |
|||
3 |
84,46 |
-0,03 |
83,30 |
0,04 |
|||
4 |
84,55 |
0,06 |
83,38 |
0,12 |
|||
У |
337,94 |
- |
333,02 |
- |
|||
84,49 |
- |
83,26 |
- |
||||
№ |
С=0,032 г/дл |
С=0,024 г/дл |
|||||
ti, с |
с |
е, с |
ti, с |
с |
е, с |
||
1 |
82,59 |
0 |
0,08 |
81,71 |
0,04 |
0,07 |
|
2 |
82,63 |
0,04 |
81,65 |
-0,02 |
|||
3 |
82,51 |
-0,08 |
81,62 |
-0,05 |
|||
4 |
82,61 |
0,02 |
81,71 |
0,04 |
|||
У |
247,73 |
- |
326,69 |
- |
|||
82,59 |
- |
81,67 |
- |
В соответствии с величинами доверительных интервалов в таблице 9.2 все значения времени истечения раствора полимера входят в доверительный интервал и их следует учитывать при расчёте .
Таблица 9.3 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом, полученного при соотношении инден: МА 90:10 (без комплексообразователя) в ацетоне
№ |
С=0,087 г/дл |
С=0,068 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е, с |
ti, с |
, с |
е, с |
||
1 |
87,48 |
-0,10 |
0,07 |
87,29 |
-0,06 |
0,10 |
|
2 |
87,54 |
0 |
87,28 |
-0,07 |
|||
3 |
87,56 |
0,02 |
87,38 |
0,03 |
|||
4 |
87,59 |
0,05 |
87,42 |
0,07 |
|||
5 |
87,54 |
0 |
87,36 |
0.01 |
|||
У |
437,71 |
- |
436,73 |
- |
|||
87,54 |
- |
87,35 |
- |
||||
№ |
С=0,051 г/дл |
С=0,038 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е,с |
ti, с |
, с |
е,с |
||
1 |
87,22 |
-0.12 |
0,10 |
87,23 |
-0,09 |
0,10 |
|
2 |
87,36 |
0,02 |
87,28 |
0,04 |
|||
3 |
87,33 |
-.0,01 |
87,42 |
0,1 |
|||
4 |
87,38 |
0,04 |
87,39 |
0,07 |
|||
5 |
87,43 |
0,09 |
87,26 |
-0,06 |
|||
У |
436,72 |
- |
436,58 |
- |
|||
87,34 |
- |
87,32 |
- |
Таблица 6.4 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом, полученного при соотношении инден: МА 57:43 (без комплексообразователя) в ацетоне
№ |
С=0,780 г/дл |
С=0,624 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е, с |
ti, с |
, с |
е, с |
||
1 |
96,09 |
0 |
0,13 |
95,36 |
0,08 |
0,12 |
|
2 |
95,91 |
-0,18 |
95,31 |
0,03 |
|||
3 |
96,17 |
0,08 |
95,33 |
0.05 |
|||
4 |
96,16 |
0,07 |
95,12 |
-0,16 |
|||
5 |
96,13 |
0,04 |
95,29 |
0.01 |
|||
У |
480,46 |
- |
476,41 |
- |
|||
, с |
96,09 |
- |
95,28 |
- |
|||
№ |
С=0,480 г/дл |
С=0,367 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е,с |
ti, с |
, с |
е,с |
||
1 |
93,23 |
-0,09 |
0,12 |
91,77 |
0,08 |
0,11 |
|
2 |
93,31 |
-0,01 |
91,95 |
0,10 |
|||
3 |
93,32 |
0 |
91,79 |
-0,06 |
|||
4 |
93,28 |
-0.04 |
91,78 |
-0.07 |
|||
5 |
93,48 |
0,16 |
91,94 |
0,09 |
|||
У |
466,62 |
- |
459,23 |
- |
|||
, с |
93,32 |
- |
91,85 |
- |
Согласно данным таблицы 9.3, время истечения 87,48 с для концентрации 0,087 г/дл и 87,22 с для концентрации 0,051 г/дл не входят в доверительный интервал и их следует отбросить.
Анализ значений времён истечения и доверительных интервалов, приведенных в таблице 9.4 позволяет сделать заключение, что величины времён истечения 95,91 с при концентрации 0,7798 г/дл, 95,12 с при концентрации 0,6238 г/дл и 93,48 с при концентрации 0,4798 г/дл не входит в доверительный интервал и их следует отбросить.
Таблица 9.5 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом, полученного при соотношении инден: МА 57:43 (в присутствии бутоксититана) в ацетоне
№ |
С=0,785 г/дл |
С=0,628 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е, с |
ti, с |
, с |
е, с |
||
1 |
97,70 |
-0,05 |
0,10 |
96,35 |
0,04 |
0,13 |
|
2 |
97,83 |
0.08 |
96,22 |
-0,09 |
|||
3 |
97,81 |
0,06 |
96,34 |
0,03 |
|||
4 |
97,78 |
0,03 |
96,45 |
0,14 |
|||
5 |
97,64 |
-0,11 |
96,20 |
-0,11 |
|||
У |
488,76 |
- |
481,56 |
- |
|||
97,75 |
- |
96,31 |
- |
||||
№ |
С=0,483 г/дл |
С=0,369 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е,с |
ti, с |
, с |
е,с |
||
1 |
93,94 |
0,04 |
0,09 |
92,27 |
0,15 |
0,11 |
|
2 |
93,85 |
-0,05 |
92,07 |
-0,05 |
|||
3 |
93,97 |
0,07 |
92,05 |
-0,07 |
|||
4 |
93,80 |
-0,10 |
92,08 |
-0,04 |
|||
5 |
93,92 |
0,02 |
92,12 |
0 |
|||
У |
469,48 |
- |
460,59 |
- |
|||
, с |
93,90 |
- |
92,12 |
- |
По результатам, приведенным в таблице 9.5 можно сделать вывод о том, что времена истечения 97,64 с при концентрации 0,7850 г/дл, 95,45 с при концентрации 0,6280 г/дл, 93,80 с при концентрации 0,4831 г/дл и 92,27 с при концентрации 0,3694 г/дл не входят в доверительный интервал и их необходимо отбросить и не учитывать при расчёте .
Таблица 9.6 - Результаты расчета статистических характеристик определения времени истечения раствора сополимера индена с малеиновым ангидридом, полученного при соотношении инден: МА 57:43 (без комплексообразователя) в тетрагидрофуране
№ |
С=0,8006 г/дл |
С=0,6405 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
е |
ti, с |
, с |
е, с |
||
1 |
132,55 |
-0,02 |
0,07 |
127,80 |
-0,07 |
0,09 |
|
2 |
132,46 |
-0,11 |
127,99 |
0,12 |
|||
3 |
132,54 |
-0,03 |
127,88 |
0,01 |
|||
4 |
132,67 |
0,10 |
127,81 |
-0,06 |
|||
5 |
132,63 |
0,06 |
127,88 |
0,01 |
|||
У |
662,85 |
- |
639,36 |
- |
|||
,с |
132,57 |
- |
127,87 |
- |
|||
№ |
С=0,4927 г/дл |
С=0,3768 г/дл |
|||||
ti, с |
, с |
Е,с |
ti, с |
, с |
е,с |
||
1 |
126,23 |
-0,06 |
0,08 |
123,29 |
0,08 |
0,07 |
|
2 |
126,34 |
0,05 |
123,17 |
-0,04 |
|||
3 |
126,36 |
0,07 |
123,24 |
0,03 |
|||
4 |
126,21 |
-0,08 |
123,12 |
-0,09 |
|||
5 |
126,31 |
0,02 |
123,22 |
0,01 |
|||
У |
631,45 |
- |
616,04 |
- |
|||
,с |
126,29 |
- |
123,21 |
- |
На основании таблицы 9.6 можно заключить, что в доверительный интервал не входят значения 132,46 с и 132,67 с для концентрации 0,8006 г/дл, 127,99 с для концентрации 0,6405 г/дл и 123,29 с и 123,12 с для концентрации С=0,3768 г/дл и их следует отбросить и не учитывать при расчёте .
Для полимеров, полученных методом дилатометрии, была также проведена статистическая обработка результатов определения времён истечения, данные которой приведены в таблице 9.7.
Таблица 6.7 - Результаты статистической обработки измерений времени истечения раствора в ТГФ СПЛ индена с МА, полученного методом дилатометрии при соотношении инден: МА 90:10 (без комплексообразователя)
№ опыта |
С=0,8098 г/дл |
С=0,7184 г/дл |
|||||
t, с |
, с |
е, с |
t, с |
, с |
е, с |
||
1 |
126,48 |
-0,05 |
0,09 |
125,22 |
-0.05 |
0,06 |
|
2 |
126,48 |
-0,05 |
125,32 |
0,05 |
|||
3 |
126,48 |
-0,05 |
125,32 |
0,05 |
|||
4 |
126,63 |
0,1 |
125,27 |
0 |
|||
5 |
126,60 |
0,07 |
125,20 |
-0,07 |
|||
У |
632,67 |
- |
626,33 |
- |
|||
,с |
126,53 |
- |
125,27 |
- |
|||
№ опыта |
С=0,5526 г/дл |
С=0,4226 г/дл |
|||||
t, с |
, с |
е, с |
t, с |
, с |
е, с |
||
1 |
123,34 |
0,03 |
0,08 |
122,18 |
0.06 |
0,09 |
|
2 |
123,38 |
0,07 |
122,19 |
0,07 |
|||
3 |
123,29 |
-0,02 |
122,06 |
-0,06 |
|||
4 |
123,34 |
0,03 |
122,02 |
-0,10 |
|||
5 |
123,20 |
-0,11 |
122,16 |
0,04 |
|||
У |
615,55 |
- |
610,61 |
- |
|||
,с |
123,31 |
- |
122,12 |
- |
На основании данных таблицы 6.7 можно сделать заключение о том, что величины времён истечения 125,20 с для концентрации 0,7184 г/дл, 123,20 с для концентрации 0,5526 г/дл и 122,02 с для концентрации 0,4226 г/дл не входят в доверительный интервал и их необходимо отбросить и не учитывать при расчёте .
Подобные документы
Практическое проведение эмульсионной полимеризации и сополимеризации акриловых мономеров, скорость и кинетика реакции, влияющие факторы. Способ предварительного создания концентрированной эмульсии, образование микроэмульсии и анализ ее дисперсности.
статья [244,2 K], добавлен 22.02.2010Синтез новых сополимеров различного состава на основе акрилат- и метакрилатгуанидинов. Проведение радикальной полимеризации и сополимеризации водорастворимых мономеров: кинетические особенности реакций непредельных кислот в водных и органических средах.
диссертация [4,4 M], добавлен 27.12.2009Методы получения и основные характеристики сополимеров N-винилпирролидона с малеиновым ангидридом. Физико-химические методы исследования сополимеров. Методика определения количества звеньев малеинового ангидрида методом потенциометрического титрования.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 31.05.2015Зависимость изменения термодинамических величин от температуры. Метод Сато, Чермена Ван Кревелена, Андрена-Байра-Ватсона. Реакция радикальной сополимеризации. Определение температуры полураспада полиизопрена. Термодинамический анализ основной реакции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.05.2012Импульсное электромагнитное излучение, возникающее при нагружении композитов. Исследование методом инфракрасной спектроскопии процессов полимеризации и сополимеризации в полимерных составах для органических стекол. Зависимость содержания гель-фракции.
краткое изложение [149,6 K], добавлен 05.04.2009Характеристика, этапы и необходимые условия для образования сетки при трехмерной гомо- или сополимеризации бифункциональных мономеров. Химическое строение растворимого сополимера и содержание в нем микрогеля. Сущность метода Ланге и его применение.
статья [116,4 K], добавлен 22.02.2010Суть процесса автоускорения при радикальной полимеризации метилметакрилата. Реологические параметры реакционной системы для выявления корреляции кинетических параметров начала автоускорения со структурой и физическим состоянием полимеризующейся системы.
статья [204,1 K], добавлен 22.02.2010Изучение реакций циклических ангидридов с соединениями, содержащими аминогруппу. Осуществление синтеза веществ на основе аддуктов реакции Дильса-Альдера. Получение имидокислоты на основе циклопентадиена с малеиновым ангидридом и аминомасляной кислоты.
контрольная работа [163,7 K], добавлен 04.02.2013Общая характеристика и классификация диенов. Формула высокомолекулярных соединений полиолефинов, образующихся при полимеризации или сополимеризации ненасыщенных углеводородов, каучуки синтетические. Этиленпропиленовые каучуки, способ их получения.
реферат [345,0 K], добавлен 11.11.2009Особенности проведения эмульсионной (латексной) полимеризации и капсуляции. Выбор неорганического носителя для дисперсий акриловых мономеров, их синтез. Исследование влияния диоксида титана на агрегативную устойчивость и реологические свойства дисперсий.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 25.02.2013