Задание. Объясните влияние качества растворителя на вязкость раствора полимера и на измеряемую молекулярной массы полидисперсного полимера.
Цель работы: Определение средневязкостных молекулярных масс полистирола в хорошем и плохом растворителях оценка степени полидисперсности полимера.
Реактивы: раствор полистирола в толуоле с концентрацией 1 г/дл, толуол, этанол.
Приборы и посуда: термостат типа Т-16, вискозиметр Уббелоде, секундомер, резиновая груша, пипетка на 10мл, плоскодонная колба на 50мл.
Методика работы. В качестве хорошего растворителя используют толуол, плохим растворителем служит смесь толуола с этанолом, содержащая 25%(об.) этанола. Измерения выполняют при 25 с помощью капиллярного вискозиметра Уббелоде (см.работу №1). Сначала определяют характеристическую вязкость полистирола в хорошем растворителе, как описано в работе №1.
Для приготовления исходного раствора полистирола в плохом растворителе к 5мл раствора полистирола в толуоле (С = 1г/дл) добавляют 2,5мл толуола и 2,5мл этанола. Этанол добавляют небольшими порциями при перемешивании раствора, следя за тем, чтобы раствор оставался прозрачным. В результате получают 10мл раствора полистирола (С = 0,5г/дл) в смеси толуола и этанола. Для разбавления используют смесь толуола и этанола, которую предварительно готовят, смешивая 30,0мл толуола с 10,0 мл этанола. Определяют характеристическую вязкость полистирола в плохом растворителе. Форма записи результатов такая же, как в работе №1.
Обработка результатов. Строят графики зависимости приведенной вязкости от концентрации для растворов полистирола в хорошем и плохом растворителях. Экстраполяцией полученных зависимостей к нулевой концентрации находят значения характеристических вязкостей. По формуле рассчитывают молекулярные массы полистирола соответственно в хорошем и плохом растворителях. Для расчета используют константы К и а, приведенные в табл.1.
Таблица 1. Константы уравнения Марка-Куна-Хаувинка
Система полимер – растворитель
|
| а
| Т, С
|
полистирол –толуол
| 1.18
| 0,72
|
|
полистирол – толуол (75%) + этанол (25%)
| 10,80
| 0,50
|
|
Рассчитывают отношение молекулярных масс полистирола в хорошем и плохом растворителях.
Форма записи результатов:
Система полимер - растворитель
|
|
|
|
|
|
|
|
Основная литература: 9 [110-111];
Контрольные вопросы
- Что такое полидисперсность?
- Каким образом делается усреднение молекулярных масс?
- Опишите вискозиметрический метод определения молекулярной массы.
- В чем суть оценки полидисперсности полимеров?
Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (СРСП)
№
| Задания
| Форма
проведения
| Методические
рекомендации
| Рекомендуемая литература
|
| Механизм радикальной полимеризации (этилена, стирола, винилхлорида, хлоропрена)
| Реферат, схема реакции
| Изучить закономерности радикальной полимеризации
| Осн.1 [118-211];
2 [117-166];
4 [19-35]
|
| Механизм катионной полимеризации (изобутилена, винилметилового эфира, стирола)
| Написать элементарные стадии
| Изучить закономерности ионной
полимеризации
| Осн.1[225-247];
2 [165-233];
4 [31-69]
|
| Механизм анионной полимеризации (акрилонитрила, бутадиена, стирола)
| Оформление в виде реферата
| Рассмотреть особенности анионной полимеризации
| Осн.1[225-247];
2 [222 -233];
|
| Механизм ионно-координационной полимеризации (этилена, пропилена, изопрена, бутадиена)
| Оформить в виде плаката
| Изучить ионно-координационную полимеризацию
| Осн.1[225-247];
4 [47-54]
|
| Механизм получения полиамидов, полиэфиров
| Устный опрос
| Изучить закономерности равновесной поликонденсации
| Осн.1[256-273];
4 [67-80];
9 [29-36]
|
| Механизм получения фенол-формальдегидных олигомеров
| Тренинг
| Ступенчатая полимеризация. Неравновесная поликонденсация.
| Осн.1[256-273];
4 [67-80];
9 [29-36]
|
| Механизм получения уретановых эластомеров
| Реферат
| Изучить миграционную полимеризацию
| Осн.1[270-273];
9 [29-31]
|
| Внутримолекулярные превращения (полибутадиена, поливинилхлорида, полиакрилонитрила, поливинилового спирта, полиизопрена)
| Примеры реакции. Опрос
| Изучить химические реакции полимеров без изменения степени полимеризации
| Осн.1[233-237,360-363];
2 [378-394];
9 [51-58]
|
| Модификация полибутадиена различными модификаторами
| Реферат
| Изучить химическую модификацию полимеров
| Осн.1[360-363];
2 [378-394];
9 [51-60, 67-72]
|
| Механизм окислительной деструкции (полипропилена, полиэтилена, полибутадиена, полиизопрена)
| Примеры реакции.
Схема элементарных стадии
| Изучить химическую модификацию с уменьшением степени полимеризации
| Осн.1[345-360];
|
| Механизм термической деструкции (деполимеризации) полиметил-метакрилата
| Примеры реакции. Опрос
| Изучить особенности деполимеризации
| Осн.1[340-362];
9 [ 67-72]
|
| Механизм термической деструкции (поливинилхлорида, полиамидов)
| Примеры реакции.
Схема элементарных стадии
| Изучить химическую модификацию с уменьшением степени полимеризации
| Осн.1[340-362];
9 [ 67-72]
|
| Механизм радиационной деструкции полиэтилена
| Реферат
| Изучить особенности радиационной деструкции
| Осн.1[340-362];
4 [242-249]
|
| Механизм химической деструкции полимеров
| Схемы реакции алкаголиза, амонолиза ,
ацитолиза и.т.д.
полимеров
| Изучить закономерности деструкции по закону случая
| Осн.1[346-355];
4 [276-293]
|
| Механизм стабилизации полимеров
| Реферат
| Особенности применение антиоксидантов, антирадов и.т.д.
| Осн.1[346-355];
4 [257-276]
|
Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (СРС)
№
| Задания
| Методические рекомендации
| Рекомендуемая
литература
|
| Методы определения молекулярной массы полимеров
| Прочитать определение молекулярной массы полимеров различными методами.
| Осн.6 [400-413];
2 [34-40]; 9 [92-98]
|
| Методы определения молекулярно-массового распределения полимеров
| Нарисовать ММР полимеров расписать, каким образом можно получить ММР.
| Осн.6 [415-420];
2 [34-40]; 9 [92-98]
|
| Структура макромолекул. Конфигурация и конформация
| Написать схему конфигурации и конформационных превращении полимеров.
| Осн.6 [54-73];
2 [48-74]; 1 [48-72]
|
| Радикальная полимеризация. Основные стадии. Методы инициирования радикальной полимеризации
| Написать схему радикальной полимеризации ММА и СТ в присутствии ДАК.
| Осн.1 [183-211]
2 [117-166]; 4 [19-35]; 6 [7-115]; 7 [61-80]
|
| Сополимеризация. Состав сополимеров
| Вывести уравнение Майо-Льюиса. Построить различные типы кривых состава
| Осн.1 [288-320];
2 [169-185,264-281]
|
| Отличительные особенности ионной полимеризации. Катионная и анионная полимеризация
| Привести сравнительные характеристики радикальной и ионной полимеризации на конкретных примерах.
| Осн.1 [225-297];
2 [185-233]; 4 [31-67]
|
| Ионно-координационная полимеризация. Механизм. Стереоспецифические катализаторы
| Написать ИКП бутадиена н катализаторе Циглера-Натта.
| Осн.1 [225-247];
4 [47-54]
|
| Ступенчатые методы синтеза полимеров. Поликонденсация. Закономерности ступенчатых методов синтеза полимеров
| На примере синтеза полимеров доказать разницу между полимеризацией и поликонденсации.
| Осн.1 [256-273];
4 [67-86]; 9 [29-36]
|
| Химические превращения полимеров. Особенности. Полимераналогичные превращения. Реакции сшивания и деструкции
| На примере низкомолекулярных соединений показать разность в реакциях. Привести примеры реакции.
| Осн.1 [333-337];
4 [215-230]; 9 [51-58]
|
| Гибкость полимеров. Термодинамическая и кинетическая гибкость
| На примере различных полимеров дать характеристику гибкости их цепей.
| Осн.1 [48-72];
2 [48-74]; 3 [91-99];
45 [420-422]; 6 [54-74]
|
| Надмолекулярная структура аморфных и кристаллических полимеров
| Нарисовать различные надмолекулярные формы полимеров.
| Осн.6 [83-101];
2 [144-158]; 2 [464-502]; 9 [167-190]
|
| Фазовые и физические состояния полимеров. Термомеханические методы исследования полимеров
| Прочитать соответствующие разделы учебников. Нарисовать термомеханические кривые различных полимеров
| Осн.4 [91-171];
6 [101-180];
9 [139-159]
|
| Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояние
| Рассмотреть особенности различных деформационных свойств полимеров. Изучить природу вынужденный эластичности, хрупкости полимеров.
| Осн.4 [142-156];
6 [208-226];
9 [739-159]
|
| Релаксационные процессы в полимерах. Релаксация напряжения. Ползучесть
| Нарисовать кривую напряжение - деформация. Объеснить суть образования петли гистерезиса.
| Осн.4 [142-156];
6 [208-226]; 6 [141-149]; 9 [239-159]
|
| Особенности растворов полимеров. Гидродинамические свойства разбавленных растворов.
| Рассмотреть процессы набухания и растворения. Рассказать суть гидродинамических свойств растворимых полимеров.
| Осн.1[95-122]; 2[112-116]; 6[265-278, 370-378]; 9[80-103]
|