Практикум по химии и физике полимеров - Кузнецов Е.В.
Скачать (прямая ссылка):
Наиболее эффективными катализаторами полиприсоединеиия являются оловоорганические соединения. В присутствии дилаурата дибутилолова^скорость реакции возрастает в 37 000 раз, в присутствии триэтилайин^—в 11 раз.
Энергия активации реакции арилизоцианатов со спиртами и аминами меньше чем энергия активации при взаимодействии ал-килизоцианатов. Строение макромолекул и молекулярная масса полимера определяются функциональностью реагирующих веществ и их соотношением. Максимальная молекулярная масса достигается при строго эквимольном соотношении разнотипных функциональных трупп.
Работа 28. Получение линейного полиуретана
Цель работы. Получение полиуретана из 2,4-толуилендиизоциа-ната и триэтиленгликоля.
Реактивы
2,4-Толуиленідиизодианат свежеперегнанный Триэтиленгликоль
Хлорбензол
Оборудование
Колба .круглодонная трехгорлая емк. 500 мл . . . Фарфоровая чашка . . . . Обратный холодильник
Механическая мешалка 1 шт. Термометр
1 шт. Установка для перегонки с водяным паром Колбонагрева і сл»
Методика работы. В колбу (рис. 5.1) загружают последовательно 240 г хлорбензола, 15 г 2,4-толуилендиизоцианата и 15 г триэтиленгликоля. Колбу соединяют с обратным холодильником, нагревают до кипения и кипятят ее содержимое в течение 6 ч, при перемешивании. Затем реакционную смесь. охлаждают, переносят в колбу для перегонки с водяным паром и отгоняют хлорбензол. Остаток из колбы выливают в фарфоровую чашку, отделяют конденсат деканта" цией, а полимер сушат в термошкафу при 800C до постоянной массы.
Задание. 1. Определить выход полимера и его растворимость.
2. Определить чистоту исходных 2,4-толуилендиизоцианата и триэтиленгликоля.
Рис. 5.1. Прибор для получения полиуретанов и эпоксидных смол.
6—16 43
81
Определение изоцианатных групп
Метод основан на взаимодействии изоцианатных и аминогрупп с образованием карбамида:
R-N = C= О+ NHR2^-^ R — N — С — NR^
I Il H О
Ход определения. В две колбы емкостью 100—200 мл помещают 0,3—0,4 г испытуемого полимера, взвешенного с точностью до 0,0002 г, добавляют пипеткой 10 мл ацетонового раствора ДЭА и плотно закрывают пробками. Смесь выдерживают 1 ч в термошкафу при 40 °С, после чего оттитровывают 0,5 н. раствором HCl в присутствии индикатора бромфенолового синего. Параллельно проводят контрольный опыт. Содержание изоцианатных групп х (в %) рассчитывают по формуле:
х= (а -Ь) -К- 0.021 -100 ) 0о
с
где а — объем 0,5 н. раствора HCl, израсходованной на титрование контрольной пробы, мл; Ь — объем 0,5 н. раствора HCl, израсходованной на титрование анализируемой пробы; 0,021 — масса изоцианатных групп, соответствующая 1 мл точно 0,5 н. раствора HCl, г; с — навеска, г.
Работа 29. Получение эпоксидной смолы из дифенилолпропана и эпихлоргидрина
Цель работы. 1. Получение эпоксидной смолы из дифенилолпропана и эпихлоргидрина.
2. Отверждение эпоксидной смолы фталевым ангидридом.
Реактивы
Эпихлоргидрин (ЭХГ) Дифенилоллропан (ДФП) Едкий натр, 30%-ный
Оборудование
Колба трехгорлая емк
100 мл .....
Термометр на 150 °С . Холодильник Либиха . Делительная воронка Химический стакан . .
Толуол Уксусная раствор
кислота, 20 % -ньш
1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт. 1 шт.
Металлическая форма . 1 шт»
Водяная баня . . . . 1шт-
Масляная баня .... 1 шт-
Термошкаф..... 1 шт«
Методика работы. В круглодонную трехгорлую колбу емкостью 100 мл, снабженную мешалкой, термометром, холодильником и капельной воронкой, загружают 11,4 г (0,05 моль) ДФП и 12,0 г (0,13 моля) ЭХГ. Колбу помещают на водяную баню и при перемешивании нагревают до 70 °С. После растворения ДФП по каплям добавляют раствор едкого натра. Реакция экзотермична, поэтому .для поддержания температуры конденсации (75±2°С) колбу охлаждают холодной водой. При температуре 75 X перемешивание продолжают в течение 2—3 ч. Полученную смесь нейтрализуют 20%-ной уксусной кислотой до рН = 6—7, после чего, не прерывая перемешивания, через обратный холодильник приливают
30,0 г толуола. Содержимое колбы перемешивают в течение 20 (мин при 60—700C и затем выдерживают при этой же температуре до расслаивания. Верхний слой, представляющий собой раствор смолы^тяуоле, отделяют от нижнего щелочного слоя и переносят в делїтельнутсгворонку. В воронке раствор смолы очищают от солей многократной промывкой водой (количество каждой порции воды 20—30 мл; температура 70°С). После интенсивного встряхивания смесь оставляют на 15—30 мин при 60—7O0C для расслаивания и сливают нижний слой. Операцию промывки повторяют до исчезновения ионов хлора в промывных водах. Промытый раствор смолы помещают в колбу для перегонки и отгоняют азеотропную смесь при атмосферном давлении, постепенно повышая температуру до 120 °С. Остатки толуола и воды удаляют из смолы под вакуумом (остаточное давление 20—30 мм рт. ст.) при 130— 135 °С. Смола представляет собой очень вязкую жидкость от желтого до темно-коричневого цвета. Затем определяют выход смолы и содержание в ней эпоксидных групп.
