Процесс пленкообразования модифицированных олигобутадиенов из органических и водных систем. Курсовая работа (т). Химия.
💣 👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Процесс пленкообразования модифицированных олигобутадиенов из органических и водных систем
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
ОЛИГОБУТАДИЕН, ПБ-Н, ПЛЕНКООБРАЗОВАНИЕ, НЕЙТРАЛИЗУЮЩИЙ АГЕНТ, ОТВЕРДИТЕЛИ
КИСЛОТНОГО ТИПА, КОКСОВОЕ ЧИСЛО, ИКС.
Объектами исследования являются жидкий каучук - низкомолекулярный
олигобутадиен смешанной микроструктуры ПБ-Н.
Цель работы - исследование процесса пленкообразования модифицированных
олигобутадиенов из органических и водных систем, в присутствии отвердителей
кислотного типа и разработка материалов пониженной горючести.
В процессе работы проводились исследования процессов пленкообразования из
органических и водных систем с использование отвердителей кислотного типа.
Методом ИКС исследована структура исходного, эпоксидированного и
аминированного олигобутадиенов, а также продуктов их отверждения под действием
отвердителей кислотного типа.
Аппаратура: стеклянные колбы, обратный холодильник, термометр,
механическая мешалка, электрическая плитка, сушильный шкаф, аналитические весы,
роторно-пленочный испаритель, вакуум-насос, ротационный вискозиметр,
кондуктометр, ИК-спектрофотометр фирмы „Perkin Elmer”.
. Пленкообразователи на основе олигодиенов
1.1 Особенности пленкообразования непредельных соединений
.2 Жидкие каучуки как пленкообразователи для водоразбовляемых
лакокрасочных материалов
.3 Пленкообразующая способность (со)олигодиенов
.4 Модифицированные олигобутадиены в качестве
пленкообразователей
2.1 Объекты исследования и вспомогательные вещества
.2.3 Определение содержания нелетучих веществ в композиции
.2.4 Приготовление водных растворов
.2.5 Определение массовой доли свободного аминоспирта
.2.6 Определение массовой доли связанного аминоспирта
.2.7 Определение эпоксидных групп в присутствии органических
оснований
.2.9 Исследование структуры модифицированных олигодиенов
методом ИК-спектроскопии
. Исследование процесса пленкообразования модифицированных
олиго
.1 Пленкообразующие системы каучуков ЭОД и АЭОД с
ацетилсалициловой, аскорбиновой, лимонной, борной и ортофосфорной кислотами
.3.1 Пленкообразующие системы каучука ЭОД
.3.2 Пленкообразующие системы каучука АЭОД
.3.3 Водорастворимые пленкообразующие системы на основе
каучука АЭОД
3.3.4 Реакции эпоксидных групп с кислотами различной природы
.3.5 Пленкообразующие системы каучука ЭОД с биологически
активными производными азотсодержащих карбоновых кислот
3.2Характеристика горючести
пленкообразующих систем на основе аминированных эпоксидиенов
АЭОД - аминированный эпоксиолигобутадиен;
ЛВЖ - легковоспламеняющаяся жидкость;
ММВ− межмолекулярные взаимодействия
ММР - молекулярно-массовое распределение
ПБ-Н- низкомолекулярный полибутадиен смешанной микроструктуры
ПБ-НЭА - низкомолекулярный эпоксидированный и аминированный полибутадиеновый
каучук;
Современный уровень развития техники требует создания и массового
применения высококачественных конкурентоспособных отечественных полимерных
материалов. Объем мирового производства полимерных материалов неуклонно растет.
Они находят всё более широкое применение в строительстве, автомобиле-, авиа-,
судостроении, в различных областях техники и быту. Таким образом, поиск новых
материалов приобретает особую важность в связи с необходимостью решения
непрерывно возникающих технических, экологических и экономических проблем,
которые позволяет нам решить использование полифункциональных эпокси-, амино-,
гидрокси-, фосфорборсодержащих олигобутадиенов, основной особенностью которых
является низкая вязкость, которая очень сильно расширяет области применения
композиционных материалов на основе таких соединений.
В последнее время актуальным современным направлением химико-фармацевтической
отрасли является применение полимеров в биологически активных системах в
качестве эффективных средств доставки лекарственных веществ в организм.
На кафедре ТПМ ЯГТУ разработаны водные пленкообразующие системы, на
основе которых получены покрытия методом катодного электроосаждения на базе
полифункциональных эпокси-, амино-, гидрокси-, олигодиенов. Исходя из теории о
фармакофорных фрагментов, предполагается, что полученные материалы будут
проявлять специальные свойства и высокая реакционная способность жидких
каучуков открывает возможности для различных путей модификации.
Низкий класс опасности водорастворимых олигобутадиенов для организма
человека, вероятно, позволит использовать их в качестве носителей биологически
активных веществ, а так же для решения специальных и общих проблем медицины и
быта.
Олигодиены являются новым источником синтетических непредельных
пленкообразующих веществ, которые подобно растительным маслам и смешанным
эфирам непредельных высших жирных кислот (алкидам) обладают способностью
образовывать при комнатной температуре полимерные пленки сетчатого строения
после нанесения тонким слоем на подложку в результате взаимодействия с
кислородом воздуха. Наибольшее распространение получили пленкообразователи на
основе диеновых углеводородов - бутадиена, сополимеров бутадиена со стиролом,
пипериленом.
Среди современных пленкообразователей в отечественной и зарубежной
лакокрасочной промышленности лидирующее положение занимают непредельные
соединения.
Известно, что химическую основу пленкообразования непредельных соединений
составляют процессы окисления и окислительной полимеризации. Они играют
решающую роль в реализации потенциальной способности таких соединений к
пленкообразованию и в формировании свойств образующихся покрытий [1].
С позиции механизма окисления все олефины подразделяют на две большие
группы: винильные и аллильные соединения. К первой группе относят молекулы,
содержащие в α-положении к двойной связи электронодонорные или
электроноакцепторные заместители (-С 6 Н 5 , -НС=СН-, -СN, СООR, -СОNН 2 ,
-ОСОR и т.п.), ко второй - соединения,
содержащие в a-положении к
кратной связи только группы -С-Н, т.е. структурные единицы типа СН 3 -СН=СН-,
-СН 2 -СН=СН-, СН-СН=СН-.
При окислении винильных соединений доминирующими являются реакции
присоединения пероксидрадикалов к двойной связи.
При окислении соединений аллильного типа в отличие от винильных
соединений продолжение цепей происходит путем отрыва атома водорода.
Олигобутадиены, отличающиеся содержанием в полимерной цепи звеньев
различной микроструктуры и звеньев с сопряженными двойными связями, окисляются
по механизму, описываемому следующей схемой[2]:
Систематическое изучение окисления при пленкообразовании выполнено к
настоящему времени для олигомеров трех классов: олигоэфиракрилатов, олигомерных
аллиловых эфиров и (со)олигодиенов.
Большой интерес к жидким каучукам как пленкообразователям обусловлен тем,
что олигодиены являются новым источником синтетических непредельных
пленкообразующих веществ, которые подобно растительным маслам и смешанным
эфирам непредельных высших жирных кислот (алкидам) обладают способностью
образовывать при комнатной температуре полимерные пленки сетчатого строения
после нанесения тонким слоем на подложку в результате взаимодействия с
кислородом воздуха. Кроме того, жидкие каучуки хорошо совмещаются со всеми
маслами (за исключением касторового), алкидами, некоторыми карбамидными и
фенольными смолами и другими распространенными пленкообразующими веществами.
В лакокрасочной промышленности применяют жидкие диеновые каучуки с
молекулярной массой (Мм) 1000-5000 и йодным числом около 300-400 г I/100 г. Меньшая Мм приводит к
увеличению времени отверждения и ухудшению физико-механических свойств
покрытий. С ростом Мм жидких каучуков улучшаются пленкообразующие свойства, но
в значительной степени возрастает вязкость, в результате чего падает сухой
остаток композиций. Наибольшее распространение как пленкообразователи получили
жидкие каучуки на основе диеновых углеводородов - бутадиена, сополимеров
бутадиена со стиролом, пипериленом [3].
Промышленные марки жидких каучуков (ЖК) получают по механизму
свободнорадикальной, катионной, стереоспецифической и анионной полимеризации.
От метода получения продуктов полимеризации зависит их молекулярное строение.
Системы со свободнорадикальными инициаторами дают разветвленные полимеры,
характеризующиеся широким молекулярно-массовым распределением (ММР), в то время
как при анионной полимеризации получают преимущественно линейные полимеры с
узким ММР [4].
На основании имеющихся в литературе данных [1-3,11-13] можно заключить,
что пленкообразование жидких углеводородных каучуков, также как и других
непредельных соединений - растительных масел, смешанных эфиров непредельных
высших жирных кислот (алкидов), эфиров аллилового спирта - протекает при
участии кислорода воздуха. Систематическое исследование окислительных и
полимеризационных процессов при пленкообразовании 1,4-цис-олигобутадиена,
олигобутадиенов смешанной микроструктуры, низкомолекулярных сополимеров
бутадиена с пипериленом, пропиленом и некоторыми другими диенами позволило
выявить закономерности и особенности окислительной полимеризации олигодиенов.
Окисление сопровождается процессом деструкции и сшивания макромолекул в
полимер трехмерного строения. При изучении окислительных и полимеризационных
превращений в жидких цис-бутадиеновых каучуках в тонких пленках на воздухе
установлено, что пространственно-сетчатые полимеры в пленке формируются через
стадию образования растворимых полимеров, представляющих собой окисленные
разветвленные продукты [5,6]. На этой стадии в полимеризационных процессах
преобладает реакция сополимеризации цис-бутадиенового каучука с кислородом, а
гомополимеризация играет второстепенную роль.
Пленкообразующая способность (со)олигодиенов коррелирует, прежде всего с
такими параметрами, как состав и микроструктура полимерной цепи, а также с
содержанием сопряженных двойных связей.
В случае олигобутадиенов микроструктура полимерной цепи оказывает
решающее влияние на их пленкообразующую способность. В полимеризации каучука
СКДН-Н при 20°С в пленках участвуют двойные связи лишь в цис-звеньях, а
транс-звенья остаются практически не затронутыми [4]. Реакционную способность
двойных связей в бутадиеновых звеньях различной микроструктуры можно
расположить следующим образом: 1,4-цис->1,4-транс-≥1,2-.
Пленкообразующая способность жидких каучуков оценивается в литературе в
сопоставлении с классическими пленкообразователями, такими, как растительные
масла [7]. Жидкие каучуки подобно высыхающим растительным маслам способны
отверждаться в тонком слое на воздухе с образованием покрытий, обладающих
ценными свойствами: высокой стойкостью к растворителям, кислотам и щелочам,
хорошим комплексом физико-механических свойств - прочностью на удар,
твердостью, прочностью на изгиб, адгезией. Высокая химическая стойкость связана
с карбоцепным строением полимерной цепи, отсутствием в макромолекуле
функциональных групп, нестойких к гидролизу, ацидолизу и другим деструктивным
воздействием.
Цис-олигобутадиены и олигобутадиены смешанной микроструктуры высыхают при
комнатной температуре быстрее, чем масла типа льняного и намного быстрее масел
типа подсолнечного. Эта способность используется в технологии пленкообразующих
веществ для улучшения свойств продуктов переработки масел - олиф. Совмещение
каучуков с растительными маслами позволяет сократить время пленкообразования,
улучшает твердость и блеск покрытий без ухудшения их атмосферостойкости (если
содержание каучука не превышает 25-30%). Твердость пленок каучуков значительно
выше, чем масляных пленок. Удельное содержание двойных связей в покрытиях на
основе олигобутадиенов примерно в 2-2,5 раза выше, чем в покрытиях на основе
растительных масел или алкидов. Это предопределяет их высокую склонность к
окислительному старению в процессе эксплуатации [8].
Такие особенности свойств пленок предопределили применение жидких
каучуков для защиты металлов от коррозии, для получения масло- и бензостойких
покрытий, покрытий, эксплуатируемых внутри помещений или в условиях,
исключающих прямое воздействие атмосферы (окраска трубопровода, металлических
подземных сооружений и др.), а так же в композициях с другими
пленкообразователями. Как правило, применению жидких каучуков в покрытиях
предшествует их химическая модификация.
Высокая реакционная способность жидких каучуков позволяет проводить их
модификацию как по двойным связям, так и по α-метиленовым группам, создавая при
этом предпосылки для получения принципиально новых материалов, не уступающих по
своим свойствам композициям на основе эпоксидных, алкидных, акриловых и других
пленкообразователей [3].
Химическая модификация жидких каучуков осуществляется окислением,
малеинизацией, гидрированием, гидроксилированием, циклизацией. В результате
модификации за счет повышения полярности значительно улучшаются технологические
свойства жидких каучуков: способность смачивать пигменты, совместимость с
другими олигомерами и полимерами и пр.
Наиболее проста и освоена промышленностью модификация жидких каучуков
методом окисления. Этот метод часто используется в лакокрасочной промышленности
для улучшения свойств масел.[8].
Окислением устраняются плохая совместимость с другими
пленкообразователями, неудовлетворительная адгезия и смачиваемость пигментов
жидких сополимеров бутадиена со стиролом. Покрытия на основе окисленных жидких
сополимеров бутадиена со стиролом отличаются хорошей адгезией, высоким блеском
и твердостью, стойкостью к истиранию, малым влагопоглощением, химической
стойкостью.
Несмотря на снижение в процессе окисления содержания двойных связей,
окисленные сополимеры остаются высоконепредельными соединениями, поэтому их
нельзя применять для получения покрытий, подверженных непосредственному
атмосферному воздействию.
Другим путем снижения ненасыщенности жидких каучуков и ускоренного
атмосферного старения покрытий на их основе является гидрирование. При
гидрировании можно получать жидкие каучуки с заданным содержанием двойных
связей.[3].
Покрытия на основе гидрированных жидких каучуков имеют высокие
физико-механические характеристики. В отличие от исходного цис-олигобутадиена у
гидрированных каучуков наблюдается меньшая склонность к старению, а покрытия на
их основе обладают повышенной адгезией и сохраняют высокие соле-, водо- и
щелочестойкость .
Преимущество гидрирования перед окислением заключается в том, что оно не
связано с деструктивными процессами. Однако гидрирование не приводит к
повышению температуры стеклования (как это наблюдается при окислении), что
вызывает необходимость проведения пленкообразования в течение более длительного
времени. Кроме того, гидрирование - менее экономичный процесс. Вследствие этого
он не получил широкого практического применения для модификации
пленкообразователей.
Перспективно применение эпоксидированных жидких каучуков, имеющих высокую
адгезию к металлам и хорошие защитные и прочностные показатели. Для
эпоксидирования применяют, в основном, четыре эпоксидирующих агента:
молекулярный кислород, пероксид водорода, надкислоты и гидропероксиды [4].
Изучение процесса пленкообразования эпоксидированных олигобутадиенов,
содержащих в цепи реакционноспособные группы двух типов - двойные связи и α-оксидные циклы, представляет особый
интерес. Пленкообразование таких олигодиенов отличается от пленкообразования
немодифицированных каучуков. Скорость пленкообразования эпоксидированных
олигобутадиенов ниже, чем у немодифицированных жидких каучуков, но глубины превращения
по трехмерному полимеру у них выше, вероятно, за счет участия эпоксидных групп
в образовании гель-полимера. Меньшая остаточная ненасыщенность и увеличение
содержания трехмерного полимера приводит к повышенной стойкости к старению
покрытий на основе эпоксидированных олигодиенов [3].
В работах кафедры ТПМ ЯГТУ [9,10,11] впервые было проведено комплексное
изучение основных закономерностей процесса отверждения эпоксидированных
олигодиенов со статическим распределением эпоксидных групп в олигобутадиеновой цепи
регулярного строения и смешанной микроструктуры.
Эпоксидированные полимеры применяются в производстве электроизоляционных
материалов, клеев, поверхностных покрытий, материалов для полов, армированных
пластиков, связующих для новых типов топлив. Благодаря высоким защитным
свойствам перспективно использование эпоксидированных каучуков в
микроэлектронной промышленности [12].
Модификация эпоксидированных олигобутадиенов различными типами аминов
раскрывает новые возможности использования промышленных ЖК.
В последнее время жидкие каучуки нашли практическое применение в
водоразбавляемых композициях, наносимых методом катафореза [13]. Эти материалы
по сравнению с анафорезными имеют более высокую рассеивающую способность, а
покрытия на их основе отличаются высокой солестойкостью, что обусловило их
широкое использование в качестве грунтовок, наносимых на кузова легковых
автомобилей и другие металлические изделия.
При нейтрализации органической или минеральной кислотой продуктов
аминирования образуются аммониевые соединения, хорошо растворимые в воде. После
осаждения покрытия отверждают при температуре 180-200 °С. Время отверждения
5-30 минут. Катафорезные связующие на основе эпоксидированных каучуков имеют
высокий комплекс физико-механических и защитных свойств. После отверждения в
присутствии малеиновой, хлормалеиновой, фталевой и пиромеллитовой кислот
покрытия имеют повышенную эластичность и ударопрочность [13-15].
Таким образом, изучение механизма пленкообразования эпоксиолигодиенов и
продуктов их модификации , разработка прогрессивных композиционных материалов
на их основе представляет несомненный теоретический и практический интерес.
Таким образом, анализ патентной и научно-технической литературы показал
следующее. Основная масса современных пленкообразователей - это ненасыщенные
соединения с окислительным механизмом отверждения. К ним же относится такой тип
связующего как катионоактивные аминированные эпоксиолигодиены. Они обладают
рядом преимуществ перед пленкообразователями других типов и важнейшим свойством
- способностью к нанесению методом катодного электроосаждения, который получил
широкое распространение в мировом автомобилестроении. Публикации о
пленкообразовании водорастворимых связующих катионного типа в литературе ограничены.
Между тем, для контроля процесса пленкообразования, создания оптимальных
технологических режимов отверждения и получения новых материалов.
пленкообразование кислота
каучук эпоксидный
Каучук ПБ-НЭ, ПБ-НЭА - лабораторные образцы с
различным содержанием аминогрупп и эпоксидных групп, синтезированные на кафедре
технологии полимерных материалов ЯГТУ. Исходным объектом для модификации служил
олигобутадиен смешанной микроструктуры - каучук ПБ-Н, выпускаемый на опытном
заводе Воронежского НИИСК (ТУ 38.103641-98).
Ацетон - ГОСТ 2603-79 или ГОСТ 2768-84 - марка «чда»
Растворитель 646 - ГОСТ 18188-72 - состав, м.д., %: этиловый спирт - 10,
ацетон -7, этилцеллозольв - 8, бутилацетат - 10, толуол - 50, бутиловый спирт -
15
Спирт этиловый - ГОСТ 17299-78 или ГОСТ 1830-87
Спирт изопропиловый - ТУ 2632-015-112910578-95
Четыреххлористый углерод - ГОСТ 20288-74 - марка «чда»
Соляная кислота - ГОСТ 3118-77 или ТУ 857-95
Толуол - ГОСТ 5789-78 - марка «чда»
Моноэтиловый эфир этиленгликоля - ГОСТ 83-13-78 или
Бромистоводородная кислота - ГОСТ 2062-77
Вода дистиллированная - ГОСТ 6709-72
Гипосульфит (тиосульфат) натрия - СТСЭВ 223-75
Калий йодистый - ГОСТ 4232-74 - марка «чда»
Калий бромистый - ГОСТ 4160-74 или ГОСТ 2062-77
Малеиновый ангидрид - ГОСТ 11153-75- марка «чда»
Ангидрид изо-метилтетрагидрофталевый - ТУ 6-09-3321-7320
Орто-фосфорная кислота - ГОСТ 6552-80
Сиккатив НФ-1 - ГОСТ 1003-73 - нафтенат свинцово-марганцевый; содержание,
м.д., %: Рb -4,5-5; Mn - 0,9-1,3; летучих веществ, не более - 32
Ацетилсалициловая кислота- ГОСТ 12.1.005-88
Орто-фосфорная кислота - ГОСТ 6552-80
Биологически активная производная азот содержащая карбоновая кислота-
экспериментальный образец.
В стеклянном бюксе на аналитических весах берут точные навески
компонентов композиции и растворяют в необходимом растворителе. В этот же бюкс
(если это необходимо) количественно вносят отвердитель в виде 30-50%-ного
раствора в экспериментально подобранном растворителе. После тщательного
перемешивания определяют сухой остаток одной капли. Нанеся на предварительно
взвешенное стекло пипеткой несколько капель композиции (обычно 5), его
высушивают в сушильном шкафу при температуре 100…200С до постоянной
массы. После этого стекло взвешивают и находят массу одной капли. Количество
капель, необходимое для получения пленок определенной толщины, рассчитывают по
формуле:
Нанесенные на стекла размером 3*4,5 см капли композиции равномерно
распределяют по поверхности для получения пленок одинаковой толщины и
выдерживают на воздухе для удаления излишков растворителя. Стекла с пленками
ставят в сушильный шкаф при температуре опыта. Через определенные промежутки
времени образцы охлаждают, взвешивают, а затем заворачивают в фильтровальную
бумагу и помещают в аппарат Сокслета. Экстракцию проводят толуолом или
метилэтилкетоном при нагревании в течение 8-10 часов. Длительность экстракции и
растворители подбираются экспериментально. В процессе экстракции из пленок
удаляются все продукты не трехмерного строения (золь-фракция). После этого
образцы сушат на воздухе, взвешивают на аналитических весах с погрешностью до
0,0002 г. По разности находят массу гель-фракции и строят график зависимости
степени отверждения от времени. Выход гель-фракции определяют по формуле:
где и - масса пленки до и после экстракции соответственно.
Метод заключается в нагревании навески композиции при заданной
температуре до постоянной массы. В предварительно взвешенные бюксы отбирают
пробы массой 0,2-0,3 г и проводят испытание в течение 2 часов при температуре
105С. Затем бюксы с пробами вынимают из сушильного шкафа, помещают в
эксикатор, охлаждают при комнатной температуре и снова взвешивают. Содержание
нелетучих веществ (Х) определяют по формуле:
где , - масса испытываемого образца до и после нагревания.
Сначала готовится 70%-ый раствор образца в органическом растворителе.
Затем полученный раствор нейтрализуют. Количество нейтрализующего агента
рассчитывают по формуле:
где - объем нейтрализующего агента, мл;
- навеска раствора аминоаддукта, г;
- массовая доля связанного амина в аминоаддукте, %;
- массовая доля нелетучих в растворе аддукта, %;
- молекулярная масса аминоспирта, г/моль;
- массовая доля основного вещества в НА, %;
Для определения массовой доли свободного аминоспирта в реакционной массе
при синтезе аминокаучука используется индикаторное титрование. Для этого в
колбу вносят навеску аминокаучука 0,2-0,3 г (с точностью до 0,0002 г),
промывают порциями по 50 см3 горячей
дистиллированной водой в присутствии индикатора фенолфталеина до тех пор, пока
промывная вода не станет бесцветной. Затем промывную воду титруют 0,1н
раствором соляной кислоты. Расчет массовой доли свободного аминоспирта в
реакционной массе производят по формуле:
где - массовая доля свободного аминоспирта, %;
,00365 - титр раствора соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм3;
- объем раствора соляной кислоты, пошедший на титрование
пробы, см3;
К - поправка к титру раствора соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм3;
- молекулярная масса аминоспирта, г/моль;
- молекулярная масса соляной кислоты, г/моль;
- масса пробы, взятой для анализа, г.
Массовую долю связанного аминоспирта определяют титрованием навески
очищенного каучука раствором соляной кислоты. Навеску массой 0,2-0,3 г (с
точностью до 0,0002 г) аминокаучука растворяют в 25 см3 этилцеллозольва и титруют 0,1н раствором соляной
кислоты в присутствии индикатора метилового оранжевого. Вместо этилцеллозольва
может использоваться смесь, состоящая из 10 см3 ацетона и 5 см3 изопропилового
спирта в толуоле (при соотношении спирт:толуол = 1:1). Анализируют 2 пробы,
параллельно проводят контрольный опыт с тем же количеством растворителя.
Содержание связанного амина рассчитывается по формуле:
где − массовая доля связанного аминоспирта, %;
,00365 - титр раствора соляной кислоты с концентрацией 0,1 моль/дм3;
− объем раствора соляной кислоты, пошедший на
титрование пробы, см3;
− объем раствора соляной кислоты, пошедший на
титрование холостой пробы, см3;
− поправка к титру раствора соляной кислоты с
концентрацией 0,1 моль/дм3;
− молекулярная масса аминоспирта, г/моль;
− молекулярная масса соляной кислоты, г/моль;
− масса пробы, взятой для анализа, г.
Метод заключается в том, что навеску каучука подвергают гидробромированию
в ледяной уксусной кислоте (ЛУК). Избыток бромистоводородной кислоты
оттитровывают водным раствором AgNO 3 в
присутствии абсорбционного индикатора. В колбу вносят 0,15-0,2 г навески
исследуемого образца, добавляют пипеткой 10 мл 0,2N раствора HBr в
ЛУК и титруют 0,1N раствором AgNO 3 в присутствии нескольких капель
индикатора эозина до окрашивания осадка AgBr в интенсивный красный цвет. Параллельно проводят
холостой опыт. Содержание остаточных эпоксидных групп вычисляют по формуле:
где - объем 0,1 N
раствора AgNO 3 , пошедший на титрование холостой пробы, мл;
− объем 0,1 N раствора AgNO 3 , пошедший на титрование рабочей
пробы, мл;
- количество эпоксидных групп, соответсвующее 1 мл 0,1 N раствора AgNO 3 , г;
Навеску исследуемого образца 0,2-0,3 г растворяют в двухкратном
количестве изопропилового спирта и титруют 0,5 N раствором HCl в
изопропиловом спирте в присутствии индикатора бромкрезолового зеленого до
перехода окраски из синей в желтую. Аминное число определяют по формуле:
где - объем 0,5N HCl, израсходованный на титрование, мл;
- поправочный коэффициент для приведения концентрации
раствора HCl точно к 0,5N;
- масса КОН, соответствующая 1 мл точно 0,5N раствора HCl,
мг;
Адсорбционная спектроскопия в инфракрасной области применяется для
установления качественного и количественного состава исходных полимерных
композиций на основе низкомолекулярного каучука и продуктов их структурирования
в зависимости от времени отверждения.
Запись ИК-спектров осуществляется на ИК-спектрофотометре фирмы „Perkin Elmer” в диапазоне длин волн 500 - 4000 см -1 .
Образцы для анализа органических растворов формируются на пластинках из хлорида
натрия в виде пленок толщиной 18-20 мкм. Применяемая пленочная методика
достаточно проста, надежна и в наибольшей степени соответствует состоянию изучаемых
объектов.
Навеску образца олигодиена 1 г помещают в тигель с открытой крышкой и
выдерживают в термошкафу 2 ч при Т=105°С для удаления растворителя. Затем тигель охлаждают и
взвешивают. Помещают в муфельную печь с закрытой крышкой с Т=500°С и выдерживают 7 мин. Тигель
вынимают охлаждают и взвешивают. Коксовое число рассчитывают по формуле:
3. Исследование процесса пленкообразования модифицированных
олигобутадиенов
.1 Пленкообразующие системы каучуков ЭОД и АЭОД с ацетилсалициловой,
аскорбиновой, лимонной, борной и ортофосфорной кислотами
В качестве объектов исследования использовались модифицированные
олигобутадиены: эпоксидированный каучук смешенной микроструктуры-ПБ-НЭ и
аминированный эпоксиолигобутадиен - ПБ-НЭА.
Эпоксидированный олигобутадиен получен методом гидропероксидного
эпоксидирования, разработанным на кафедре технологии полимерных материалов
ЯГТУ, с использованием гидропероксида третбутила в присутствии катализатора
ацетилацетона молибденила в толуоле. АЭОД синтезирован в условиях, позволяющих
получать олигомеры с достаточным содержанием эпоксидных грум (ЭГ), способными
принимать участие в процессе отверждения. Степень модификации образцов была
достаточной для их перевода в водорастворимое состояние. В качестве
аминирующего агента использовали диэтаноламин (ДЭА).
Структурные формулы эпоксидированного и аминированного олигобутадиена.
В таблицах 1 и 2 представлены Физико-химические характеристики каучуков
ЭОД и АЭОД.
Динамическая вязкость при
25°С, Па.с
Таблица 2- Физико-химические характеристики АЭОД
Динамическая вязкость 70%
ПБ-НЭА при 25°С, Па.с
Наличие в цепи модифицированных олигобутадиенов рефкционноспособных
функциональных групп и двойных связей обуславливает их способность к
отверждению под действием тепла или отверждающих агентов, как из органических,
так и водных плёнкообразующих систем. Важнейшим свойством жидких ненасыщенных
каучуков является их способность к плёнкообразованию. Сведения о
плёнкообразовании модифицированных олигобутадиенов- эпоксидированных каучуков
со статистическим распределением ЭГ и продуктов их модификации аминами в
литературе крайне ограничены. Ранее показано, что ЭОД со статистическим
распределением ЭГ проявляют высокую активность с отвердителями кислотного типа в
отличии от широко используемых диеновых эпоксидных смол с концевыми ЭГ. На
скорость плёнкообразования каучуков оказывают влияние микроструктура, тип
отверждающего и аминирующего агентов, степень модификации и температура
отверждения. Нами проведено исследование процесса отверждения ЭОД в присутствии
перспективных современных отвердителей - фосфорной (ОФК), борной (БК), лимонной
(ЛК), ацетилсалициловой (АЦ), аскорбиновая (АСК), а так же биологически
активная азот содержащая карбоновая кислота.
Выбор кислот обусловлен следующими факторами: экологичность, доступность,
активность и совместимость кислот с модифицированными олигобутадиенами, а так
же биологическая активность этих кислот с пользой для организма человека.
.3.1 Плёнкообразующие системы каучука ЭОД
Результаты исследования показали, что оптимальной скоростью
плёнкообразования обладают ортофосфорная, борная и лимонная кислота при
оптимально низких температурах- 60 0 С (рис.1).
Рисунок 1- Кинетика отверждения ПБ-НЭ в присутствии отвердителей
кислотного типа при 60 0 С
Ацетилсалициловая и аскорбиновая кислоты отверждают
1.3
Пленкообразующая способность (со)олигодиенов Курсовая работа (т). Химия.
Реферат: Содержание и специфика Английского просвещения
Дипломная работа по теме Таможенные режимы как административно-правовой регулятор внешнеэкономической деятельности
Курсовая работа по теме Проектирование информационной системы ВУЗа
Введение И Содержание В Реферате
Реферат: по иностранному языку (английский) тема: «machine vision and robotic assembly»
Курсовая работа по теме Инфраструктура рынка в развитых странах и Республике Беларусь
Реферат по теме Уинстон Черчилль
Эссе Осенняя Пора Очей Очарованье
Контрольная работа по теме Организация бухгалтерского и налогового учёта в организациях
Курсовая работа: Электронные справочники на уроках информатики и требования к ним
Биология Пятый Класс Контрольная Работа
Валютный Рынок Курсовая Работа
Реферат: «ит в радиофизике»
Магистерская диссертация по теме Формирование родительского отношения к детям с ОВЗ (дети с нарушением слуха)
Сочинение: Выбранные пути в жизни Сони и Раскольникова
Реферат: Уроки французского
Реферат На Тему Причины Осложнения Ба
Построение Организационной Структуры Предприятия Курсовая
Эссе Ба Мавзуи Хунар Шараф Аст
Управление Структурным Подразделением Организации Курсовая
Похожие работы на - Географические особенности формирования и проблемы новых городов
Реферат: TellTale Heart Essay Research Paper The TellTale
Контрольная работа: Вибір джерел фінансування переозброєння, модернізації та розвитку виробництва