Синтез сополимеров на основе ненасыщенных полиэфирных смол с акриловой, метакриловой кислотами и стиролом методом холодного отверждения

Определение кислотного числа полимера

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ НЕНАСЫЩЕННЫХ ПОЛИЭФИРНЫХ СМОЛ

Молекулярную массу определяли по кислотному числу полимера и нефелометрическим методом. Данные полученные по тдвумм методам должны коллерироваться друг с другом.

Определение кислотного числа полимера проводится титрометрическим методом: навеска полимера в растворителе титруется раствором едкого кали или едкого натра, без примесей углекислых солей. В качестве индикатора применяется фенолфталеин.

Навеску исследуемого вещества массой 0.1–0.3 г, взвешенную с точностью до 0.0002 г, растворяют в 15–30 мл растворителя. Титрование проводят 0.1 н раствором щелочи (KOH или NaOH) в присутствии индикатора фенолфталеина (1-2 капли) до окрашивания раствора в бледно-розовый цвет.

Рассчитывается кислотное число (КЧ) по формуле 3:

КЧ =

где V₁ – объем 0,1 н р-ра щелочи, израсходованного на титрование рабочей пробы, мл;

V₂ - 0,1 н р-ра щелочи, израсходованного на титрование контрольной пробы, мл;

F – поправочный коэффициент 0,1 н р-ра щелочи;

0.00561 – титр 0.1 н раствора KOH, г/мл;

g– навеска вещества, г.

Анализ проводится с двумя пробами. Параллельно анализируется контрольная проба с таким же объемом растворителя и массой навески. За конечный результат принимается среднее значение проведенных опытов.

Кислотное число определяется количеством едкого кали (в мг), необходимого для нейтрализации карбоксильных групп, содержащихся в навеске полимера массой 1 г.

При этом, титрование можно проводить 0.1 н раствором едкого натра, но в расчетной формуле учитывается титр раствора едкого кали той же нормальности.

Молекулярная масса рассчитывается по формуле 5.

(5)

Отверждение полиэфирной смолы.Для отверждения применяют 35% мономера, 1% перекиси бензоила и 0,01% диметиланилина (от смолы).

После растворения гидрохинона в реакционную колбу загружают 70% от рассчитанного для отверждения количества мономера, и содержимое колбы перемешивают до полного растворения полиэфира в мономере. B фарфоровую чашку выливают раствор полиэфира и раствор перекиси бензоила в оставшемся мономере. K хорошо перемешанной смеси добавляют растворенный в мономере диметиланилин и после тщательного перемешивания смесь заливают в пробирки, предварительно обработанные 10% раствором кремнийорганического каучука в толуоле и высушенные в термостате при 100° С. (Фарфоровую чашку необходимо сразу после этого вымыть).

Отверждение проводят при комнатной температуре до тех пор, пока образец не начнет отлипать от пробирки. Если через сутки образцы не отвердились, можно поместить пробирки на 2—3 ч в термостат при 45—50° С.

B случае получения изделий с наполнителем последний вводят в раствор смолы после добавления раствора перекиси бензоила. Смесь хорошо перемешивают, добавляют раствор диметиланилина и тщательно перемешанную композицию помещают в подготовленные заранее пробирки.

Сополимеризацию ненасыщенных полиэфирных смол с виниловыми мономерами осуществляли методом холодного отверждения. Тройная система, состоящая из катализатора, ускорителя и соускорителя: перекиси бензоила, диметиланилина и нафтената кобальта соответственно, позволяет проводить реакцию при комнатной температуре, не затрачивая энергию.

Сополимеризацию проводили в массе. Готовили сополимеры в пяти соотношениях: 10:90; 15:85; 25:75; 40:60; 50:50. Получали 5 г сополимера. Перекись бензоила, диметиланилин и нафтенат кобальта брали в 1% от массы сополимера. Навеску смолы растворяли в мономере, часть которого уходит на растворение нафтената кобальта. В раствор смолы и мономера добавляли перекись бензоила, затем диметиланилин, в последнюю очередь - раствор нафтената кобальта в мономере. Реакция является экзотермичной и протекала бурно, процесс сополимеризации проводился в течение нескольких минут.