13

и раствор полимера в мономере имеют разныеnД. Следовательно, измеряя nД во времени ,можно судить о степени превращения мономера в полимер, т. е. о глубине реакции на той или иной стадии процесса.

Таблица 1.

Зависимость n от степени превращения стирола в полистирол

Cтепень	Показа-	Cтепень	Показа-	Cтепень	Показа-	Cтепень	Показа-
превращ.	тель	превращ.	тель	превращ.	тель	превращ.	тель
стирола,	прелом-	стирола,	прелом-	стирола,	прелом-	стирола,	прелом-
%	ления	%	ления	%	ления	%	ления
0	1,5420	11	1,5475	21	1,5518	31	1,5548
2	1,5429	12	1,5482	22	1,5520	32	1,5552
3	1,5435	13	1,5488	23	1,5523	33	1,5556
4	1,5441	14	1,5492	24	1,5525	34	1,5563
5	1,5446	15	1,5495	25	1,5528	35	1,5568
6	1,5451	16	1,5500	26	1,5531	36	1,5574
7	1,5455	17	1,5504	27	1,5534	37	1,5577
8	1,5461	18	1,5508	28	1,5537	38	1,5581
9	1,5465	19	1,5511	29	1,5540	39	1,5584
10	1,5468	20	1,5515	30	1,5543	40	1,5589

Для каждой концентрации инициатора при данной температуре отбирают не менее пяти проб. Время, через которое определяют выход полимера, зависит от скорости полимеризации мономера; оно выбирается с таким расчетом, чтобы степень превращения мономера в последней пробе не превышала 15%.

							Таблица 2
Загрузка, г			Концентрация	Время	nД	Выход полимера
				полимериз
			инициатора, %		смеси
мономер		инициатор	от массы	ации, мин		г		%
			мономера

Обработка результатов

По результатам табл.2 для каждой концентрации инициатора строят график в

координатах	время	полимеризации-		выход полимера. Затем			по конверсии
мономера	за	определенный			отрезок	времен	рассчитывают
полимеризации по формуле			x ×r×1000
		V =			, где

M n ×t ×60 ×100

14

v - скорость полимеризации, моль/л*с, х -выход полимера за время t, %; r -плотность мономера, г/см3;

Мn - молекулярная масса мономера;

t-время полимеризации, мин;

x × r ×1000 - выход полимера при полимеризации 1л мономера.

Концентрация инициатора (моль/л) находят по формуле

[И]= g*1000 V*Mn

где [И] -концентрация инициатора ,моль/л g -навеска инициатора, г;

Мn -молекулярная масса инициатора; V -объем загрузки стирола.

Затем находят логарифмы скоростей полимеризации и концентрации инициатора. Результаты расчетов вносят в табл.3

						Таблица 3
	Концентрация инициатора		Время	Выход	Скорость	lg v	lg[И]
			полимеризации	полимера
					полимеризации
	%	моль/л	мин	%	моль/(л*с)

По полученным данным строят график в координатах lg[И] - lg v. Вычисляют тангенс угла наклона tg a полученной прямой, который численно равен порядку реакции по инициатору.

Если тангенс угла наклона прямойlg[И] - lg v равен или близок к0,5 то, значит, ч то закон соблюдается.

Задание. 1.Высадить и высушить полимеры из всех трех пробирок 2.Провести вискозиметрические измерения.

3.Написать схемы реакций процесса полимеризации стирола.

2.3.ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА "ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ ФЕНОЛА С ФОРМАЛЬДЕГИДОМ В ЩЕЛОЧНОЙ СРЕДЕ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Получение фенолформальдегидной смолы резольного типа, определение ее свойств.

МЕТОДИКА РАБОТЫ.
В круглодонную колбу емкостью100мл	помещают 9,4г	(0,1	моля)
технического фенола, наливают 9,2 мл (0,11 моля) 36%-го формалина и после
тщательного перемешивания массы добавляют пипеткой 0,8 мл (0,013 моля) 30%-
го аммиака. После этого колбу на асбестовой	сетке нагревают до кипения,
которое поддерживают в течение40 мин, т.е. на	протяжении	всего	времени

15

поликонденсации (за начало конденсации принимают момент начала кипения). В

процессе	поликонденсации		жидкость	мутнеет	и разделяется 2		наслоя,	по
окончании конденсации отгоняют воду под вакуумом до13 кПа (до 100 мм рт.
ст.) на водяной бане ,так чтобы температура смолы в колбе не опускалась ниже
o	Отгонку	прекращают		по	достижении			о
50 С.							температуры80 С.
Продолжительность отгонки составляет около45 мин. По окончании отгонки
горячий олигомер выливают.
Задание:
1.Написать		схему	реакций	получения	и	отверждения		наволочно

фенолформальдегидного олигомера.

2.Определить вязкость смолы до отверждения.

3.Определить время желатинизации смолы.

4.Оценить растворимость олигомера до и после отверждения.

2.4.ПЛАН КОЛЛОКВИУМА

Классификация процессов синтеза полимеров: цепная полимеризация, ступенчатый синтез.

Свободнорадикальная полимеризация. Активность различных мономеров и их радикалов в реакциях данного синтеза. Механизм реакции: способы инициирования, рост и обрыв цепи. Регуляторы молекулярной массы. Влияние условий радикальной полимеризации на структуру полимеров.

Особенности ионной полимеризации и отличие от радикальной. Катионная, анионная,ионно-координационная полимеризация: типы катализаторов, характер протекающих реакций, структура получаемых полимеров.

Сополимеризация. Получение статистических, альтернантных (чередующихся), блок-и привитых сополимеров. Особенности реакций и свойств получаемых полимеров.

Ступенчатый синтез: реакции поликонденсации (равновесная и неравновесная поликонденсация), ступенчатая полимеризация. Особенности протекающих реакций, структуры и свойств получаемых полимеров.

ЛИТЕРАТУРА

1.Кулезнев В. Н. Химия и физика полимеров. /В. Н. Кулезнев, В. А. Шершнев. - М.: Высшая школа, 1988-312 с.

2.Тугов И. И. Химия и физика полимеров. /И. И. Тугов, Г. И. Кострыкина. -

М.: Химия, 1989-432 с.