Анализ сополимеризации индена с малеиновым ангидридом
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ти - постоянно опасные ЛВЖ (с температурой вспышки от - 18 до 23 0 С);
III разряд опасности -ЛВЖ, опасные при повышенной температуре (с температурой вспышки от 23 до 610 С);
Общий запас одновременно хранящихся в каждом рабочем помещении ЛВЖ и ГЖ расiитывается с учётом того, чтобы образующаяся в случае аварии взрывоопасная смесь горючих газов и паров не превышала 5 % объёма воздуха в помещении. Обычно рекомендуется хранить в одностандщартной комнате (объём помещения - 100 м3) не более 5л ЛВЖ, в двухстандартной не более 10 л и т.д.
Общее количество огнеопасных жидкостей в рабочем помещении не должно превышать суточной потребности, но не более 2 - 3 л на 1 сотрудника. Суточные нормы ЛВЖ и ГЖ утверждаются руководителем структурного подразделения по согласованию с инженером по охране труда. ЛВЖ и ГЖ (за исключением веществ, имеющих низкую температуру кипения) должны храниться в лабораторном помещении в толстостенных банках (склянках) с притёртыми пробками. Запрещается хранить ГЖ в полиэтиленовой, а также тонкостенной стеклянной посуде ёмкостью более 200 мл.
4.5 Техника безопасной работы с пероксидом бензоила
Перекристаллизацию пероксида бензоила ни в коем случае нельзя проводить при нагревании. Перекристаллизация его из горячего хлороформа опасна. Температуру его плавления определяют только в крайнем случае. Для очистки можно брать не более двух грамм пероксида бензоила.
5. Экспериментальная часть
5.1 Изучение сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом
Изучение скорости накопления сополимера проводили в растворе ДО без и в присутствии комплексообразователя (смеси I и II). Состав исходной мономерной смеси с суммарной концентрацией мономеров 3 моль/л и пероксида бензоила 0,03 моль/л приведен в таблице 5.1.
Таблица 5.1 - Состав реакционной смеси
КомпонентМасса, г Объём компонентов при 60о С, млСмесь IСмесь IIСмесь IСмесь II12345ИФ, в т. ч. инден3,68947 3,136053,74780 3,185633,860 3,1473,921 3,196ПБ0,073000,081450,0550,061МА0,294300,298450,2240,2271,4-диоксан6,024256,053356,0976,127Тетрабутоксититан-0,02160--Всего10,0810210,2026510,23610,336В т.ч. инден+МА3,430353,484083,3713,423
Реакционную смесь вылили в откалиброванный дилатометр и следили за изменением объёма в процессе сополимеризации. Объём смеси в дилатометре, согласно откалиброванной величине Vдил и начальному значению метки Vo составил 9,1765 и 9,0815 мл.
Исходя из объёма мономеров в реакционной смеси находим для опытов 1 и 2 (смеси I и II):
Результаты изменения объёма для изучения процесса сополимеризации смесей I и II приведены в табл. 5.2.
Таблица 5.2 - Данные кинетических измерений для реакции сополимеризации инденовой фракции с малеиновым ангидридом в соотношении 90:10 мольн. % в ДО (60 С)
Смесь IСмесь IIt, минV,мл?V,мл?V/Vист., 100 %S, %t, минV, мл?V,мл?V/Vист., 100 %S, %0,000,4900,0000,0000,000,000,5850,0000,0000,0021,000,4950,0050,1581,1411,750,5900,0050.1601,0835,800,5050,0150.4733,1416,200,5950,0100.3212,1740,800.5100,0200,6314,5431,550,6000,0150,4813,2555,200,5150,0250,7895,6846,450,6050,0200,6424,3467,800,5200,0300,9465,9058,750,6100,0250,8025,4279,400.5230,0331,0417,4973,900,6150,0300,9636,5182,800,5250,0351,1047,9494,120,6200,0351,1237,5985,700.5270,0371,1678,40124,870,6300,0451,4449,7695,850.5300,0401,2629,08134,900,6350,0501,60510,84106,500,5330,0431,3579,76138,010,6400,0551,76511,93109,900,5350,0451,42010,22156,200,6450,0601,92613,01125,500,5400,0501,57811,35188,710,6500,0652,08614,09143,100,5450,0551,73512,48213,500,6550,0702,24715,18168,500,5500,0601,89313,62240,000,6600,0752,40716,26182,500,5550,0652,05114,76206,000,5600,0702,20915,89227,300,5650,0752,36717,03266,750,5700,0802,52418,16
Выход высажденного сополимера для смесей I и II составил 18,16 и 16,26 мас. % соответственно. На основании этих величин и соответствующих им значений , равных 2,524 и 2,407, находим величину коэффициента контракции k, как соотношение и S:
.
На основании полученных значений были построены зависимости S от t, приведенные на рис. 5.1 и 5.2.
Рисунок 5.1 - Зависимость накопления полимера (S) от времени для полимеризации смеси I в 1,4-диоксане при 60оС.
Для изучения влияния растворителя и гетерогенности при том же соотношении ИФ и МА была проведена полимеризация в растворе толуола и диоксана. Реакционную смесь залили в шесть ампул, три из которых были наполнены раствором исходных компонентов в диоксане, а три - раствором в толуоле. Состав реакционной смеси приведен в таблице 5.3, а распределение её по ампулам и выход полимеров - в табл. 5.4.
Рисунок 5.2 - Зависимость накопления полимера от времени для полимеризации смеси II при 60оС (ДО).
Таблица 5.3 - Состав реакционной смеси для полимеризации ИФ и МА до высоких конверсий при 600 С
КомпонентМасса компонентов (г) в смесиДоля компонета (масс. %)Смесь IСмесь IIIСмесь IСмесь IIIИФ, в т. ч. инден1,85209 1,574281,45934 1,240442,15042 1,827861,72768 1,46853МА0,148511,240440,169360,13606ПБ0,040360,117020,049680,040061,4 - диоксан3,338280,03180--Толуол-2,715172,155361,73165Всего5,379244,323334,524823,63545В т. ч. мономеров1,722791,357461,997221,60459
Таблица 5.4 - Содержание реакционной смеси в ампулах и выход сополимеров при полимеризации смесей I и III
№ ампулыМасса, гВремя полимеризации, минМасса выделенного полимера, гВыход, %реакционной смесимономеров1*5,380851,722794200,3299519,152*5,632101,803237500,3789021,013*4,239801,3574613050,3366524,804**4,492201,997224200,163858,345**3,609101,604597500,1989512,406**2,798101,2440213050,3259526,20
Рисунок 5.3 - Зависимость S - t для полимеризации ИФ с МА в ДО
Рисунок 5.4 - Зависимость s - t для полимеризации ИФ с МА в толуоле (смесь III) при 60 С
Зависимость S - t для полимеризации ИФ с МА в ДО и толуоле приведена на рис. 5.3. и 5.4.
Чтобы выяснить влияние температуры полимеризации на скорость процесса и свойства сополимера, провели процесс при повышении температуры от 80о до 100о С. При этом смесь IV прогревали ~0,5 ч, поднимая температуру от 80 до 90оС, выдерживали при 90оС 3 ч, затем нагревали до 100о и выдерживали ещё 2 ч.