Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
17—1189
257
Образцы U реактивы: полиэтилен низкой и высокой плотности, оксид алюминия (эталон), проявитель, закрепитель (для фотобумаги).
Приборы и принадлежности: дериватограф, тигли (3 тт.), ванночки для обработки фотобумаги.
Порядок работы. 1) проведение ДТА образцов полиэтилена низкой и высокой плотности на дериватографе; 2) определение теплоты плавления полимеров и их степени кристалличности.
Методика работы. В тигли помещают навески исследуемых полимеров и эталона (по 0,1 г) и анализируют на дериватографе согласно инструкции к прибору. Экспериментальные кривые обрабатывают так же, как в работе 14.1.
По кривым ДТА определяют температуры плавления исследуемых образцов и по уравнению (14.1) определяют теплоты плавления по отношению к бензойной кислоте. Затем рассчитывают степень кристалличности полимеров по уравнению (14.2).
Задание. Объяснить различие в степени кристалличности образцов полиэтилена низкой и высокой плотности.
Работа 14.4. Идентификация полимеров методом дифференциально-термического анализа
Цель работы: определить температуры плавления компонентов полимерной смеси и идентифицировать полимеры по кривым ДТА и ТГ,
Образцы и реактивы: смеси полимеров (полиэтилен высокой и низкой плотности, полиэтилен высокой плотности и изотактический полипропилен, полиамид 6,6 и полиамид 6,10) —по заданию преподавателя, оксид алюминия (эталон), проявитель, закрепитель (для фотобумаги).
Приборы и принадлежности: дериватограф, тигли (4 шт.), фотобумага, занночки для обработки фотобумаги.
Порядок работы. 1) проведение ДТА и ТГА исследуемой смеси полимеров; 2) определение по кривым ДТА температур плавления компонентов; 3) определение теплот плавления компонентов и термостойкости полимерной смеси.
Методика работы. Приготавливают указанные смеси тонко-измельченных полимеров в мольном отношении 1:4, 1:1 и4: 1. Навески приготовленных смесей и эталона (по 0,1 г) помещают в тигли и анализируют на дериватографе согласно инструкции к прибору. Полученные кривые обрабатывают так же, как в работе 14.1. Затем на кривые ДТА наносят температуры плавления компонентов смеси, определяют теплоты плавления компонентов по отношению к бензойной кислоте [по уравнению (14.1)] и идентифицируют полимеры, пользуясь справочными данными. Далее по кривым ТГ определяют термостойкость исследуемой смеси, температуру начала термодеструкции Гн, а также температуры, соответствующие потере 5, 10 и 20% массы исследуемых смесей полимеров — Г5. Т\0 и Г2о.
Задание. Проанализировать влияние соотношения полимеров в исследуемой смеси на высоту и площадь эндс^р¦¦-^' ских пиков плавления.
Работа 14.5. Оценка влияния стабилизатора на термостойкость полиэтилена
Цель работы; провести ДТА и TГ'А полиэтилена и оцсш і'ь влияние стабилизаторов на его термостойкость,
Образцы и реактивы: полиэтилен низкой плотности, стабилизирование•"¦ и нес т а б и л из и р о ь а н н ы й, оксид алюминия (эталон), проявитель, закрепит:.. % (для фотобумаги).
Приборы и принадлежности: дериватограф, тигли (3 шт.), ванночки для обработки фотобумаги.
Порядок работы: 1) проведение ДТА и ТГА образцов полиэтилена низкой плотности; 2) расчет энергии активации Ь-Л процесса деструкции и порядка реакции.
Методика работы. Навески исследуемых полимеров и эталона (по 0,1 г) помещают в тигли и анализируют на деривато-графе согласно инструкции к прибору. Полученные кривые обрабатывают так же, как в работе 14.1. Затем по кривым ДТА определяют температуры плавления образцов полиэтилена, начала окисления и деструкции; на кривых TГ отмечают температуру начала термодеструкции Тн, а также температуры, соответствующие потере 10, 20 и 50% массы исследуемых пол-и-
10, I 20 И / 50.
Обработка результатов. Расчет энергии активации Ег тсф~ модеструкции может быть произведен двумя методами.
1. Метод Фрамена и Кэрола. На крутом участке кривой Ti отмечают несколько точек (рис. 14.5), определяют в каждой точке убыль массы 6\ и рассчитывают температурные скоро сти разложения мтг Скорость разложения в каждой точке кривой ТГ равна тангенсу угла наклона касательной к «крирой в этой точке, т. е. для точки / (см. рис. 14.5).
(Oy1 = tga =BCIA B^iS Gt/M.
По уравнению (14.6) рассчитывают coTl, определяют Ig(O11H
результаты вносят в табл. 14.1. Аналогично рассчитывает Ig(Ot1 для других точек кривой ТГ.
По полученным данным строят логарифмическую з л вікч мость Ig (о,=--f Ig G и полулогарифмическую Ig cot = f (1/'/). Из полулогарифмической зависимости определяют тангенс > -наклона этой прямой tg а
tga-A Ig (от/Д(1/Г). Из уравнения (14.5) следует, что
/L-2,303/? tga (19,139/1000)tga кДж/(моль-К) [#-8.3! кДж/(моль
Рис. 14.5. Графическое определение скорости разложения полимера
Из логарифмической зависимости по тангенсу угла наклона прямой tg а можно определить порядок реакции п:
n—.tgа7== Л Ig шт/Д Ig 6.
2. Метод двойного логарифмирования. Для расчета Ен на кривой ТГ отмечают температуру начала деструкции и затем через интервал 1O0C убыль массы образца AGi при соответствующей температуре T1 находят AGi/AGi+\ и дважды логарифмируют. Полученные данные заносят в табл. 14.2.
