Практикум по химии и физике полимеров - Кузнецов Е.В.
Скачать (прямая ссылка):
Таблица 6.1
Растворители
Полимеры
ацетон
вода
четыреххлористый
углерод
Определение содержания ацетатных групп
Метод основан на щелочном омылении винилацетатных звеньев ----CH2-CH---- NaOH ----CH2-CH-...
OCOCH3 CH3COONa ОН
с последующим титрованием избытка щелочи соляной кислотой.
Ход определения. В круглодонную колбу помещают 0,3—2 г (в зависимости от содержания ,ацетатных групп) измельченного и высушенного поливинилацетата, взвешенного с точностью до 0,0002 г, и приливают из бюретки 50 мл 0,5 н. раствора NaOH. К колбе присоединяют холодильник, верхний конец которого закрыт пробкой с трубкой, содержащей натронную известь (для устранения поглощения двуокиси углерода из воздуха), и нагревают на кипящей водяной или песчаной бане в течение 5—6 ч. После охлаждения содержимое колбы титруют в присутствии фенолфталеина кислотой до исчезновения розовой окраски. Параллельно ставят контрольный опыт. Из анализа двух проб принимают среднее значение.
Содержание винилацетатных звеньев х (ъ %) находят по формуле
(Vi- У 2) •f-0,043-100
х =--
8
где Vi — объем 0,5 н. раствора HCl, израсходованного на титрование контрольной пробы, мл; V2 — объем 0,5 н. раствора HCl, израсходованного на титрование анализируемой пробы, мл; / — поправочный коэффициент 0,5 н. раствора HCl; 0,043 — количество винилацетата, соответствующее 1 мл точно 0,5 н. раствора HCL г; g — навеска сополимера, г.
Содержание ацетатных .групп Xi (в %) находят по формуле
(V1 — V2) - f -0,0295 • 100
где 0,0295 количество ацетатных групп, соответствующее 1 мл 0,5 н. раствора. HCl, г.
Работа 33. Этерификация поливинилового спирта уксусным ангидридом
Цель работы. Получение поливинилацетата, определение состава полимера.
Реактивы
Поливиниловый спирт Уксусный ангидрид
Оборудование
Колба круглодонная емк.
100 мл .......
Обратный холодильник Стакан емк. 5—2 л . . Стеклянная палочка . . Колба Бунзена . . . .
Ацетат натрия безводный
Воронка Бюхнера .
1
шт.
Чашки Петри . . .
Стакан емк. 80 мл .
1
шт.
Водяная баня
1
шт.
Асбестовая сетка
1
шт.
2Jl шт. 1 шт. 1 шт.
Методика работы. В круглодонную колбу емкостью 100 мл, снабженную обратным холодильником, помещают 4,5 г поливинилового спирта, 60 г уксусного ангидрида, 4,5 г ацетата натрия и нагревают в течение 1,5—2 ч на водяной бане, а затем на асбестовой сетке небольшим пламенем горелки до полного растворения полимера. Полученный раствор поливинилацетата тонкой струйкой при непрерывном перемешивании выливают в большой стакан, наполненный на 3A горячей водой. Раствор приливают-тгорцияш^по 5—10 мл. Высажденный полимер снимают со стеклянной палочки в чашку Петри. Затем меняют горячую воду в стакане и выделяют следующие порции поливинилацетата описанным способом. Осажденный полимер промывают водой на воронке Бюхнера до нейтральной реакции промывных вод по метиловому оранжевому. Для полного удаления уксусной кислоты промытый полимер растворяют в небольшом (количестве ацетона и осаждают его горячей водой описанным выше способом. Полученный полимер размельчают и сушат в вакуумном сушильном шкафу при 60—70 °С.
Задание. 1. Определить выход полимера и содержание ацетатных групп (см. с. 92).
2. Рассчитать массовый и мольный состав поливинилацетата (см. с. 97).
3. Определить растворимость поливинилового спирта и поливинилацетата (см. с. 92).
Работа 34. Получение поливинилформаля
Цель работы. Получение поливинилформаля полимераналогич-ными превращениями поливинилового спирта в водной и спиртовой среде.
Реактивы
Для водной среды Дляспиртовойсреды
Поливиниловый спирт Поливиниловый спирт
Вода дистиллированная . Этиловый спирт
Соляная «кислота (р=1,19) Серная кислота :(р=1,84)
Формалин Формалин
Нитрат серебра, 1%-ный раствор Хлорид бария, 10%-ный раствор
Оборудование
Колба трехгорлая емк. 250 мл 1 шт. Обратный холодильник
Чашка Петри . . Стакан емк. 50 мл Водяная баня
1 шт. 1 шт.
Воронка Бюхнера.....1 шт.
Колба Бунзена......1 шт.
Методика работы. В водной среде. В реакционную колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой с глицериновым затвором, наливают 120 г воды, нагревают ее до 70—800C и при перемешивании порциями (по мере растворения) добавляют поливиниловый спирт (10 г). В полученный раствор при 600C загружают формалин (его количество должно соответствовать содержанию 9,2 г формальдегида), а затем соляную кислоту (4% от суммарной загрузки). Реакцию проводят при интенсивном перемешивании по следующему режиму:
Температура, °С........60 От 60 до 75 От 75 до 90 90
Время, ч........... 2 2 1,5 1
Ацеталь отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают в колбе теплой водой при перемешивании до отсутствия ионов хлора (проба с AgNO3) и альдегида. Полимер подсушивают на воздухе и затем сушат до постоянной массы при 40—500C в вакуум-шкафу.
В спиртовой среде. В реакционную колбу помещают этиловый спирт (45 г), формалин (его количество должно соответствовать содержанию 4,1 г формальдегида), катализатор — 0,15 г серной кислоты и при перемешивании добавляют поливиниловый спирт (10 г). Суспензию перемешивают в течение 5 мин, после чего постепенно нагревают на водяной бане до 70—75 °С и проводят ацеталирование при этой температуре до образования прозрачного раствора. Из охлажденного раствора поливинилформаль осаждают при перемешивании в воду и промывают до отсутствия ионов SO|~ (проба с BaCl2) и альдегида. Полимер подсушивают на воздухе и затем сушат при 500C в вакуум-шкафу.
