Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
125 0C и выдерживают при работающей мешалке в течение 30 мин. Вакуум сбрасывают, олигомер охлаждают.
Далее определяют содержание эпоксидных групп в олиго-мере (см. работу 5.2) и молекулярную массу олигомера (см. гл. 11).
Задание. Написать схему получения эпоксидной смолы из метилтетрагидрофталевого ангидрида и эпихлоргидрина и объяснить, почему необходимо получать дикалиевую соль метил-тетрагидрофталевой кислоты; определить выход смолы и объяснить, почему он значительно ниже 100%.
Работа 5.4. Получение эпоксидного олигомера из дикарбоновых кислот и диглицидилового эфира
Цель работы: получить эпоксидный олигомер из адипиновой или себациновой кислоты и диглицидилового эфира и определить степень завершенности процесса в зависимости от продолжительности реакции.
Реактивы: адипиновая кислота, себациновая кислота, диглицидиловый эфир, диоксан, хлорид железа, 0,05 и. раствор в спирте гидроксида калия, ацетон, гептан, фенолфталеин, спиртовой раствор.
Приборы и nucijda: трехгорлая колба емкостью 100 см\ электромеханическая мешалка, термометр, колба Эрленмспсра, бюретка для титрования на 50 смн, пинетка мерная на 1 см\
Порядок работы: 1) синтез эпоксидного олигомера; 2) определение и расчет степени завершенности реакции (постадий-но); 3) определение содержания эпоксидных групп, молекулярной массы и растворимости олигомера.
Методика работы. Вариант 1. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и термометром, помещают 2 г (0,013 моль) адипиновой кислоты, 3,6 г (0,027 моль) диглицидилового эфира и 17 см3 диоксана. Содержимое перемешивают в течение 10 мин, после чего добавляют катализатор 0,02 г хлорида железа (1% от массы кислоты). Реакцию проводят при 90 °С в течение 5 ч.
Для изучения кинетики процесса в ходе синтеза пипеткой отбирают пробы реакционной массы по 0,1 см3 (для определения кислотного числа).
Первую пробу отбирают сразу же после добавления катализатора, следующие — через каждый час. Взятые пробы растворяют в ацетоне (проверив предварительно его нейтральность) и титруют 0,05 и. раствором гидроксида калия.
Полученный после окончания реакции олигомер высаждают трехкратным избытком гептана, отделяют от растворителей и вакуумируют. Определяют содержание эпоксидных групп в олигомере и его молекулярную массу.
Вариант 2. Реакцию проводят в тех же условиях с се-бациновой кислотой.
Таблица 5.1. Форма
записи результатов
Время отбора проб, ч
Количество 0.05 н. раствора КОН, см3
Степень завершен' ности реакции. %
Диоксан легко воспламеняющаяся жидкость! Работу обязательно проводить в вытяжном шкафу в отсутствие огня!
Обработка результатов. Степень завершенности реакции (в %) определяют по формуле
P-—4}— юо,
M)
где V0 —- объем 0,05 н. раствора КОН, израсходованного на титрование первой пробы реакционной смеси, взятой сразу же после добавления катализатора, см3; V — объем 0,05 н. раствора КОН, израсходованного на титрование пробы в момент времени т, см3.
Затем построить кривую зависимости степени завершенности реакции от продолжительности реакции. Полученные результаты внести в табл. 5.1.
Далее определяют растворимость олигомера при комнатной температуре, содержание эпоксидных групп (см. работу 5.2) и молекулярную массу олигомера (см. гл. 11).
Задание. Написать схему получения эпоксидного олигомера, оценить степень завершенности реакции на каждой стадии процесса и объяснить, почему реакция не проходит до 100%-го завершения.
Работа 5.5. Получение олигоэпоксиуретанов из простых полиэфиров и толуилендиизоцианата
Цель работы: получить олигоэпоксиуретан из полифурита и толуилендиизоцианата.
Реактивы: полифурит, толуилендиизоцианат (ТДИ), глицидол.
Приборы и посуда: трехгорлая колба, электромеханическая мешалка, термометр, бюретка для титрования на 50 см3, колбы Эрденмейера (3 шт.), пипетка мерная на 1 см3.
Порядок работы: 1) проведение первой стадии синтеза— получение преполимера и определение содержания изоцианатных групп в пробах реакционной смеси; 2) проведение второй стадии синтеза — получение олигоэпоксиуретана и определение содержания изоцианатных групп в пробах реакционной смеси; 3) определение содержания эпоксидных групп и молекулярной массы олигоэпоксиуретана; 3) определение эпоксидных групп в олигоэпоксиуретане и молекулярной массы его.
Методика работы. В трехгорлую колбу, снабженную мешалкой и термометром, помешают 10,4 г (0,01 моль) полифурнта и 3,48 г (0,02 моль) ТДИ. Реакцию проводят при 1000C в те-чение 4 ч. Контроль осуществляют по содержанию изоцианатных групп (см. работу 5,1). Первую пробу отбирают сразу же после смешения исходных компонентов, последующие-— через каждый час. Первая стадия процесса считается законченной при достижении содержания изоцианатных групп в реакционной смеси 6,0%. Далее в реакционную смесь добавляют 1,55 г (0,021 моль) глицидол а. Вторую стадию процесса также контролируют по содержанию изоцианатных групп. Первую пробу реакционной смеси отбирают сразу после добавления глицидо-ла, последующие — через каждый час. Процесс продолжается в течение 3—4 ч при 100 СС до полного исчезновения изоцианатных групп.
