Проведение полимеризации

В дилатометр помещают магнитную мешалку, проверяют работу магнитной мешалки, закрывают тубус пробкой с накидной гайкой и присоединяют к вакуумной линии (остаточное давление 1-3 мм рт.ст.) при помощи иглы и резиновой трубки с краном для вакуумирования при 180-200 °С в течение часа в цилиндрической печи. При подготовке нескольких дилатометров подключение осуществляется с помощью гребенки, а нагрев - на специальной электропечи.

После остывания дилатометра до комнатной температуры стравливают вакуум инертным газом, снимают с иглы и заполняют шихтой с помощью соответствующих шприцев.

Собранный шприц продувают на приборе инертным газом, прокалывая иглой пробку, закрепленную накидной гайкой и опуская конец иглы до отвода. Медленно поднимая поршень, заполняют шприц инертным газом, быстро опускают поршень, снова поднимают и повторяют эту операцию еще 2-3 раза. Заполненный инертным газом шприц (поршень в верхнем положении) вместе с иглой присоединяют к сосуду с приготовленным заранее изопреном, опускают поршень и набирают 3 мл изопрена. При наличии в сосуде давления его стравливают через кран. Заполненный изопреном шприц вынимают и прокалывают свободной иглой для выхода избыточного инертного газа при сливании в дилатометр изопрена из шприца.

Изопентан (25-300 мл) вводят в дилатометр аналогичным образом с помощью шприца большего объема и в таком количестве, чтобы уровень жидкости остановился на 8-10 делении сверху. После введения изопентана дилатометр помещают в водяной термостат с температурой 20 °С, включают мешалку и перемешивают содержимое 5-10 мин.

Для отбора катализатора пользуются шприцем емкостью 2 мл, «тренируют» шприц как указано выше, набирают в шприц рассчитанное количество каталитического комплекса (1,6-1,7 мл), держа склянку дном вверх за накидную гайку, чтобы охлажденная склянка не грелась от рук. Осторожно вынув иглу, вкалывают ее в дилатометр, опустив иглу до конца, вводят катализаторный раствор в шихту, включают секундомер, записывают начальный уровень реакционной массы. Шприц из-под катализатора сразу же промывают этанолом. Перемешивание ведут до 30-40%-ной конверсии, отмечая время снижения уровня на каждое деление. Реакцию считают законченной, когда прекращается уменьшение объема полимеризата.

По окончании полимеризации вскрывают дилатометр и выливают раствор полимера в фарфоровую чашку со спиртом. Для облегчения сливания закрепляют дилатометр тубусом вниз под лампой, после чего заполняют его спиртом, снимают пленку полиизопрена проволокой, объединяют с полимером, высаженным в фарфоровой чашке. Промывают полимер 2-3 раза спиртом, режут на кусочки и высушивают в вакуумном шкафу до постоянной массы, определяют выход полимера.

В полученном полимере по заданию преподавателя определяют молекулярную массу и содержание 1,4-транс; 3,4-звеньев.

Определение содержания 1,4-транс и 1,2-звеньев в диеновых каучуках

1 г каучука растворяют в колбе с притертой пробкой в 100 мл бензола и осаждают в 200 мл этилового спирта. Переосажденный каучук высушивают в термостате при 50 °С до постоянной массы и растворяют в четыреххлористом углероде. Концентрация раствора в зависимости от ожидаемого соотношения звеньев различной конфигурации 0,5-2 %.

Часть раствора используют для точного определения концентрации раствора по методике представленной в работе.

Оптическую плотность определяют в кювете с толщиной слоя 0,05 см при 910 и 957 см^-1.

Содержание 1,4 транс-звеньев x_транс и 1,2-звеньев x_1,2рассчитывают по формулам:

где D- оптическая плотность;

d – толщина слоя в кювете, см;

203 и 224 – коэффициенты экстинкции;

с– концентрация раствора каучука, г/л