Полимераналогичные превращения бутадиен-стирольных каучуков - Химия курсовая работа

Главная

Химия
Полимераналогичные превращения бутадиен-стирольных каучуков

Особенности полимераналогичных превращений, их реакционные способности. Специфика полимераналогичных реакций. Эффекты, обусловленные структурой макромолекул. Бутадиен-стирольные каучуки, рассмотрение их химических свойств и полимераналогичных превращений.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Бутадиен-стирольные каучуки (дивинил-стирольные каучуки, БСК, СКС, СКМС, ДССК, америпол, интол, карифлекс, крилен, нипол, плайофлекс, SBR, синпол, солпрен, стереон, тьюфден, филпрен, юниден) - синтетические каучуки, продукты сополимеризации бутадиена (I) и стирола (II) общей формулы:
Химические свойства бутадиен-стирольных каучуков обусловлены наличием в их составе двойной связи и бензольного кольца.
Рассмотрим возможные реакции, протекающие по ароматическому кольцу:
1. Алкилирование по Фриделю-Крафтсу:
В качестве алкилирующих агентов пригодны также спирты и их эфиры с неорганическими и органическими или органическими кислотами. Наряду с хлоридом алюминия катализаторами могут служить и другие кислоты Льюиса, такие как хлорид цинка, хлорид железа (III), хлорид олова (IV), фторид бора, а также протонные кислоты (фтористоводородная, серная или фосфорная кислоты).
Часто алкилирование не останавливается на стадии монозамещения. При различных условиях проведения реакции могут быть получены следующие продукты:
Деструкция при окислении с образованием бензойной кислоты:
Рассмотрим возможные реакции по двойной связи:
1. Каталитическое гидрирование. В присутствии высокоэффективных специальных платиновых и палладиевых катализаторов эта реакция протекает уже при нормальных условиях:
3. Присоединение галогеноводородов:
5. Эпоксидирование над оксидом серебра:
Было установлено [2-4], что при термомеханической модификации эластомеров в присутствии хлорсодержащих реагентов преимущественно протекают реакции теломеризации, радикального гидрохлорирования и гидрохлорирования непредельных фрагментов эластомера.
Известно [5, 6], что процессы механодеструкции и механоактивации, протекающие при механическом воздействии на эластомер, в своей совокупности обуславливают его термомеханические превращения, приводящие к изменению молекулярной массы (ММ), молекулярно-массового распределения (ММР) и содержания гель-фракции полимера.
Как видно из приведенных данных [2] (рис. 1), молекулярная масса эластомера в зависимости от продолжительности термомеханического воздействия возрастает от 2,25·10 5 до 3,2·10 5 (в интервале 0--20 мин). При дальнейшей обработке молекулярная масса постепенно снижается до 1,1·10 5 (до 60 мин). На кривой изменения содержания гель-фракции наблюдается небольшой максимум при времени обработки 20 мин. Температура обрабатываемого каучука в зависимости от продолжительности обработки возрастает от 25 до 122 °С, причем наиболее интенсивно она увеличивается (до 117 °С) при времени обработки до 20 мин [2].
Из приведенных данных видно, что наиболее интенсивно процессы механодеструкции протекают при продолжительности обработки до 40 мин, поскольку при этом наблюдается резкое снижение молекулярной массы. Дальнейшее незначительное падение ММ объясняется протеканием механически активированной термодеструкции.
Рис. 1. Зависимость температуры (1), средневязкостной молекулярной массы (2) и содержания гель-фракции (3) от продолжительности механической обработки каучука СКС-ЗОРП
Была проведена термомеханохимическая модификация бутадиен-стирольного каучука в присутствии хлорсодержащих реагентов [2].
В качестве химических реагентов модификации (модификаторов) использовали хлорорганические соединения, различающиеся как по содержанию хлора, так и по агрегатному состоянию: модификатор М 1 -- порошкообразный продукт; температура плавления 70--85 °С, содержание хлора до 70 % (масс). Модификатор М 2 -- жидкий продукт; содержание хлора до 49 % (масс).
В процессе модификации каучуков измеряли температуру эластомерной фазы непосредственно перед введением модификатора и после окончания процесса модификации. Для модифицированных каучуков определяли общее содержание хлора и содержание связанного хлора. Для определения связанного хлора образцы модифицированных каучуков подвергали экстракции ацетоном в аппарате Сокслета в течение 20 ч. Содержание хлора определяли по методу Шонигера. Реакционную способность функциональных групп эластомера по отношению к хлорсодержащему реагенту определяли по отношению содержания связанного хлора к его общему содержанию.
Было установлено, что реакция дегидрохлорирования модификаторов М 1 и М 2 в отсутствие механического воздействия начинается при температуре 120 °С.
Данные, полученные в результате термомеханохимической модификации каучука СКС-30РП в присутствии модификаторов М 1 и М 2 , приведены в табл. 2. Видно, что реакционная способность функциональных групп эластомера по отношению к хлорсодержащим модификаторам М 1 и М 2 неодинакова. Реакционная способность эластомера по отношению к модификатору M 1 возрастает от 33,7 % (область I) до 68,3 % (область III), в то время как у каучука, модифицированного М 2 этот показатель во всех трех областях модификации имеет одно и то же значение (33,9 %). Температура процесса модификации в областях II и III едва достигает температуры дегидрохлорирования модификаторов (120 °С). Все это указывает на то, что основной реакцией модификации здесь является реакция теломеризации, хотя и не исключается частичное протекание реакций радикального хлорирования и гидрохлорирования. Эти реакции возможны при температурах, близких или превосходящих температуру реакции дегидрохлорирования модификаторов (> 120 °С). Превалирование той или другой реакции зависит от интенсивности протекания процессов деструкции в эластомерной фазе при термомеханохимической обработке. Показатели, характеризующие протекание процессов деструкции в области модификации I в случае применения обоих типов модификаторов, имеют близкие значения. Далее (в областях II и III) в случае применения жидкого модификатора М 2 достигнутая глубина деструкции остается неизменной. Были изучены вулканизационные характеристики резиновых смесей и физико-механические свойства резин на основе полученных хлорсодержащих каучуков (табл. 3). Резиновые смеси были изготовлены в лабораторном резиносмесителе по стандартной для бутадиен-стирольного каучука рецептуре.
Следует отметить, что для резиновых смесей на основе этих каучуков как скорости вулканизации, так и другие параметры имеют близкие значения. Снижения скорости вулканизации, которое наблюдалось у термомеханически обработанных каучуков (см. табл.1), здесь не происходит.
Влияние продолжительности механической обработки СКС-30РП на вулканизационные характеристики резиновых смесей на его основе и физико-механические свойства вулканизатов
Как видно из полученных данных, прочностные показатели резин на основе хлорсодержащих каучуков СКС-ЗОРП выше, чем для резин на основе исходного каучука. Относительное и остаточное удлинения резин на основе каучуков СКС-ЗОРП, модифицированных в области I с применением модификаторов М 1 и М 2 , несколько выше, чем в случае резин на основе СКС-ЗОРП, модифицированных в областях II и Ш.
Влияние типа модификатора и температуры на некоторые характеристики исходного и модифицированных каучуков СКС-ЗОРП
Влияние типа модификатора на вулканизационные характеристики резиновых смесей на основе СКС-ЗОРП и физико-механические свойства вулканизатов
Исходя из экспериментальных данных, приведенных в табл. 3, можно предположить, что хлорсодержащие каучуки СКС-ЗОРП, полученные в области модификации I с применением как модификатора М 1 так и модификатора М 2 , должны иметь близкие структуры. Близость структурных характеристик должна наблюдаться также у хлорсодержащих каучуков, полученных, в областях модификации II и III. Оптимальные свойства резин на основе модифицированных каучуков СКС-ЗОРП указывают на то, что их структурные различия не столь значительны. Это подтверждает предположение, что доминирующей реакцией в процессе термомеханохимической модификации каучука СКС-ЗОРП является реакция теломеризации. Незначительное различие в свойствах этих каучуков, по-видимому, связано с частично протекающими реакциями гидрохлорирования.
Таким образом, показано, что в отличие от хлорсодержащих каучуков СКИ-3, ЭПДК и БК, хлорсодержащие каучуки СКС-ЗОРП не проявляют существенной склонности к увеличению скорости вулканизации. Однако, учитывая, что эти каучуки имеют достаточно высокий уровень физико-механических показателей, можно предположить, что в зависимости от содержания связанного хлора они должны обладать комплексом новых свойств (например, повышенной адгезией, маслобензостойкостью, способностью к совулканизации с хлорсодержащими каучуками и др.).
Таким образом, бутадиен-стирольные каучуки обладают комплексом химических свойств, характерных для низкомолекулярных соединений. Вместе с тем, по своей реакционной способности и свойствам продуктов они отличаются.
Бутадиен-стирольные каучуки могут участвовать в реакциях по двойной связи (каталитическое гидрирование, присоединение галогенов, галогеноводородов, гидратация, эпоксидирование), а также с участием ароматического кольца (алкилирование, галогенирование, окислительная деструкция).
Реакционную способность полимеров лимитирует, как правило, диффузия. На реакционную способность также влияет ряд эффектов, обусловленных структурой макромолекул.
Полимераналогичные превращения являются перспективными для исследований в области разработки новых материалов с уникальными свойствами, улучшения свойств существующих полимеров, при разработке полимерных носителей со специфическими функциональными и активными группами для синтетических, каталитических и ферментативных процессов и для процессов разделения в аналитической химии.
1. Федтке М. Химические реакции полимеров: пер. с нем. - М.Химия, 1990 - 152 с.
2. Андриасян Ю.О., Попов А.А., Гюлбекян А.Л., Федорова Г.А., Корнев А.Е. Термомеханохимическая модификация бутадиен-стирольного каучука (СКС-30РП) в присутствии хлорсодержащих реагентов. - Каучук и резина 2006 №3. С. 20
3. Андриасян Ю.О., Попов А.А., Гюлбекян А.Л., Корнев А.Е. Влияние термомеханохимических превращений диеновых эластомеров на некоторые характеристики резиновых смесей и резин на их основе. - Каучук и резина, 2002, №4. С. 18.
4. Андриасян Ю.О., Попов А.А., Гюлбекян А.Л., Корнев А.Е. Термомеханохимическая модификация диеновых эластомеров хлорсодержащими реагентами. - Каучук и резина. 2002. №4. С. 20.
5. Андриасян Ю.О., Попов А.А., Гюлбекян А.Л., Корнев А.Е., Федорова Г.А. Хлорсодержащие органические соединения в качестве модифицирующих добавок для эластомеров. - Каучук и резина. 2002. №6. С.44.
6. Андриасян Ю.О., Попов А.А., Ронкин Г.М., Корнев А.Е., Карпова С.Г. Термомеханохимическая модификация этилен-пропилен-диенового каучука хлорсодержащими реагентами. - Каучук и резина. 2002 №6. С.13.
7. Гауптман З., Грефе Ю., Ремане Х., Органическая химия: пер. с нем. - М.Химия, 1979 - 832 с.
Бутадиен-стирольные каучуки, получаемые полимеризацией в растворе и в эмульсии, их отличительные характеристики, описание основных физических и химических свойств, значение в современной индустрии. Механизм выделения и сушки эмульсионных каучуков. курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.12.2010
Исследование динамики полимерных цепей в растворе, которая является чувствительным тестом внутримакромолекулярного структурообразования и химических превращений с участием макромолекул, а также фактором, влияющим на протекание реакций в цепях полимера. статья [259,7 K], добавлен 18.03.2010
Характеристика бутадиена, его свойства. Области применения каучуков. Каталитическое дегидрирование н-бутилена в промышленности в присутствии водяного пара. Описание работы установки дегидрирования бутилена в дивинил и решений по ее автоматизации. реферат [192,4 K], добавлен 25.12.2016
Описание свойств хитозана, воздействие на макромолекулу различных химических реагентов. Виды химических реакций в которые она вступает: гидролиз, окисление. Способы получения эфиров, привитых сополимеров хитозана, взаимодействие с его основаниями. курсовая работа [36,8 K], добавлен 13.12.2010
Промышленное производство бутадиена из этилового спирта в присутствии бифункционального катализатора. Характеристика бутадиена и область его применения. Подготовка алюмохромового катализатора к работе. Продукт термохимической активации гидраргиллита. контрольная работа [20,9 K], добавлен 13.01.2014
Тепловые эффекты физических и химических превращений. Основные термоаналитические методы. Регистрация изменения температуры исследуемого вещества при его нагревании или охлаждении в виде различных кривых: температурных, дифференциальных, деривативных. контрольная работа [142,9 K], добавлен 27.06.2011
Химическая кинетика-наука о скоростях, механизмах химических превращений, о явлениях, сопровождающих эти превращения, о факторах, влияющих на них. Скорость, константа скорости, порядок и молекулярность химической реакции. Закон химической кинетики. реферат [94,9 K], добавлен 26.10.2008
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Полимераналогичные превращения бутадиен-стирольных каучуков курсовая работа. Химия.
Реферат: Экономико-статистический анализ земельного фонда
Критерии Контрольных Работ Огэ 2022
Курсовая работа: Исследование эмоционального опыта в психологии личности
Курсовая работа: Налоги на доходы физических лиц: социальные вычеты. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Про Островского
Дипломная работа по теме Приемы и инструменты выделения в растровом графическом редакторе Adobe PhotoShop
Реферат: Рынок медикаментов
Реферат по теме Специальные фонды в зарубежных странах: значение, состав, особенности управления
Сочинение На Тему Магазин Все Для Счастья
Контрольная работа по теме Экономика сельскохзяйственного производства
Брянский Курсовой Комбинат
Сочинение: Приезд Чацкого в дом Фамусова. Анализ сцены из первого действия комедии А.С.Грибоедова Горе от у
Реферат по теме Лекции по анатомии ЦНС
Реферат: Suicide Essay Research Paper Suicide appears to
Темы Дипломных Работ По Финансам
Можно Ли Заработать На Стихах Собственного Сочинения
Скачать Оформление Реферата По Госту 2022 Образец
Итоговое Сочинение Вузы
Сочинение Рассказ Про Школу
Доклад по теме Святитель Григорий Богослов
Ремонт и назначения токоприемника 4-КП - Физика и энергетика курсовая работа
Сервисы Google - Программирование, компьютеры и кибернетика доклад
Візантійська імперія в ХІ - ХV ст. - История и исторические личности реферат