Практикум по химии и физике полимеров - Аввакумова Н.И.
ISBN 5—7245—0165—1
Скачать (прямая ссылка):
Содержание мономеров определяют по калибровочным кривым (рис. 3.8) следующим образом. Измерив высоту первого дифференциального максимума, по калибровочной кривой 2 находят концентрацию метилакрилата и по кривой / соответствующую этой концентрации высоту волны Ль Разность между ho суммарной интегральной кривой и h\ за счет метилакрилата дает высоту волны It2 2-метил-5-винилпиридина, концентрацию которого можно рассчитать по кривой 3. Если проба содержит большоеЧюличество мономеров, то исходный раствор разбавля-
JVb п/п
Состав исходной смеси, % (мол.)
Содержание непрореагиро-вавших мономеров, % (мол.)
Состав сополимера. % (мол.)
M1
M3
т\
ют метиловым спиртом. Ошибка определения составляет 2,3%. Результаты измерений вносят в табл. 3.8.
Обработка результатов. На основании полученных данных строят график зависимости /Пі/Mj0 от Mi0. По графику определяют, при каком соотношении компонентов исходной смеси система метилакрилат—2-метил-5-винилпиридин образует азео-троп. Так как для исследуемой системы, согласно литературным данным, Мі°/М20«Мі/М2, то для определения констант сополимеризации можно использовать упрощенный метод расчета, предложенный С. С. Медведевым и А. Д. Абкиным.
Согласно указанному методу для всех составов исходной мономерной смеси рассчитывают значения k по уравнению Mi/Mi0= (M2/M20)* и затем константы сополимеризации Г\ и г2 по уравнению
г, = Лл2(М20/М,0)+* - (M21VM1). (3.16)
Результаты расчетов вносят в табл. 3.9.
На основании полученных данных строят график зависимости г\ от г2 и по пересечению кривых определяют значения констант сополимеризации. Рассчитывают произведение Г\г2 и оценивают характер чередования звеньев в цепи сополимера.
Задание. На основании рассчитанных констант сополимеризации метилакрилата с 2-мети л-5-вини л пиридином сделать вывод о сравнительной активности мономеров при сополимеризации и характере распределения звеньев в цепи сополимера.
Работа 3.6. Сополимеризация метилметакрилата с метакриловой кислотой и оценка констант сополимеризации
Цель работы: определить константы сополимеризации метилметакрилата с метакриловой кислотой по методу Файнмана — Росса.
Реактивы: метилметакрилат, метакриловая кислота, азобисизобутиронит-рил, диоксан, петролейный эфир или гексан, азот или аргон, 0,1 н. спиртовой раствор КОН.
Приборы и посуда: ампулы или пробирки со стеклянными пробками (4 шт.), пипетки на 10 см3 (2 шт.), стаканы химические емкостью 100 см3 (4 шт.), стеклянные палочки (4 шт.), часовое стекло (4 шт.), колбы конические (4 шт.), термостат, вакуум-сушильный шкаф, шпатель, часовое стекло,
М» п/п
к
Порядок работы: 1) проведение радикальной сополимеризации смесей метилметакрилата с метакриловой кислотой различного состава в диоксане; 2) определение состава сополимеров по содержанию карбоксильных групп; 3) расчет констант сополимеризации.
Методика работы. В четыре тщательно вымытые и высушенные ампулы (или пробирки) помещают по 0,025 г инициатора — азобисизобутиронитрила и приливают по 5 см3 смеси метилметакрилата и метакриловой кислоты следующих мольных составов: 4/1, 3/2, 2/3, 1/4. (Работу можно выполнить с другими соотношениями мономеров: 1/3, 1/1 и 3/1 и 1/2, 1/1 и 2/1.) Затем в каждую ампулу добавляют по 5 см3 диоксана. Смеси перемешивают до растворения инициатора, затем ампулы или пробирки продувают инертным газом, запаивают (или закрывают стеклянными пробками) и помещают в термостат при 60°С. Сополимеризацию проводят до степени конверсии 5—10%, которую определяют по достижению реакционной системой сиропообразного состояния. Затем ампулы извлекают из термо-• стата, быстро охлаждают водопроводной водой до комнатной температуры, осторожно вскрывают и содержимое медленно выливают при перемешивании в стакан с 100 см3 осадителя (петролейный эфир или гексан). Ампулы споласкивают небольшим количеством осадителя, который также выливают в стакан с осажденным полимером. Осадок полимера декантируют, тщательно промывают свежей порцией осадителя и сушат на предварительно взвешенном часовом стекле в вакуум-сушильном шкафу до постоянной массы при температуре 30—40 °С.
Содержание кислоты в сополимере определяют по содержанию карбоксильных групп (см. работу 3.1).
Форма записи результатов приведена в работе 3.4.
Обработка результатов. По данным эксперимента для каждого опыта по уравнению состава сополимера (3.9) рассчитывают значения F2If = X и {Flf)(f—1) =у. Результаты вносят в табл. 3.10.
На основании полученных данных строят график зависимости у = у(х).
Угловой коэффициент прямой соответствует значению гь а отрезок, отсекаемый на оси ординат, — значению г2 с обратным знаком.
No п/п
F-- !Mil/IMJ
//-(/•7/)(/-1)
л - ГЦ
Задание. На основании рассчитанных констант сополимеризации метилметакрилата с метакриловой кислотой сделать вывод о сравнительной активности исследованных мономеров при сополимеризации и характере распределения звеньев в цепи сополимера.
