РОЗДІЛ 2
Об’єкти і методи досліджень
2.1. Характеристика відправних речовин
2.1.1 Епоксидні сполуки. Як об’єкти досліджень були використані наступні
епоксиолігомери: ЕД-20, ДЕГ-1, УП-632, КГЕ (табл.2.1.). Перед використанням всі
олігомери були дегазовані та просушені під вакуумом (0,7 атм.), а мономери
очищені методом перегонки.
ЕД-20 – діанова епоксидна смола, продукт конденсації дифенілпропана з
епихлоргідрином (ГОСТ 10587-84).
ДЕГ-1 – аліфатична епоксидна смола є продуктом конденсації багатоатомних
спиртів з епіхлоргідрином в присутності лугу (ТУ 6-05-1823-77).
УП-632 – циклоаліфатична епоксидна смола - продукт обробки перкислотами
(зокрема оцтовою) 3ў-циклогексиніла-3-циклогексен-карбоксилата (ТУ
6-05-241-166-77).
Крезилгліцидиловий етер (УП-616) – активний розбавлювач епоксидних смол,
прозора рідина з різким характерним запахом, суміш о- і м- ізомерів (ТУ 6
05-214-152-77), фенілгліцидиловий етер (ЭГФ) – активний розбавлювач епоксидних
смол, світло-жовта прозора рідина з різким характерним запахом (ТУ 6
05-214-1747-76) – продукти дегідрохлорування дихлоргідринів, отриманих
конденсацією епіхлоргідрина з водою під дією кислого каталізатора.
Таблиця 2.1-
Властивості епоксивмісних сполук
Марка
Молекулярна формула
Епоксидний
еквівалент
Епоксидне
число
Молекулярна
маса
h ПаЧс
при 298 K
ЕД-20
203
21,2
400
16,60
ДЕГ-1
126
28,0
252
0,40
УП-632
150
24,0
300
0,07
КГЕ
164
26,0
164
0,06
ФГЕ
149
29,0
149
0,50
2.1.2 Гідроксил- і карбоксилвмісні сполуки. Як співреагенти в реакції синтезу
аналогів поліепоксиакрилатів були взяті наступні мономери: метакрилова кислота,
монометакриловий естер етиленгліколю, а також оцтова кислота і метилцелозольв
та акрилова кислота як модельні компоненти (табл. 2.2).
Таблиця 2.2-
Властивості акрилатних мономерів
Умовне
позначення
Молекулярна
формула
Молекуляр-на маса
Т кип,
°С
nD20
d204 ,
г/см3
АК
72
140,9
1,4220
1,0511
МАК
86
160,5
1,4316
1,0150
МЕГ
130
86*
1,4156
0,9110
МЦ
90
124,5
1,4020
0,9660
ОК
60
180,0
1,3698
1,0492
BuОН
74
117,0
1,3990
0,7887
PrОН
60
97,0
1,3840
0,8035
ММА
100
100
1,4140
0,9360
Примітка. * - при тиску 5 мм рт. ст.
2.1.3 Фіотоініціатор реакції. Як фотоініціатор використовували ТСГФ (2.1) –
білу, без запаху, аморфну речовину, що розпадається при температурі вищій за
температуру плавлення. Добре розчиняється в ацетоні, ацетонітрилі,
диметилформаміді, вазеліновому маслі, погано розчиняється у воді, метанолі,
етанолі. Нерозчинна в ефірі, бензолі. Її отримують обробкою водного розчину
трифенілсульфоній-тетрафторборату водним розчином PF6 і з наступною
перекристалізацією з водного розчину метанола. Молекулярна маса 408.
Температура плавлення 483-484 К.
(2.1)
Даний фотоініціатор характеризується великою швидкістю фотолізу навіть при
l=300 нм. На рис.2.1 представлена крива спектру зміни інтенсивності пропускання
в УФ-області розчину цього фотоініціатора в метанолі.
Рис. 2.1. Спектр зміни інтенсивності пропускання в
УФ-області ТСГФ розчиненого в метанолі.
2.2. Склад досліджуваних композицій
На основі цих відправних речовин були створені композиції різного молярного
складу. Співвідношення реагентів: епоксид/акрилат 3/1, 2/1, 1/1, 1/2, 1/3.
Композиції готували змішуючи в бюксі певну кількість, попередньо очищених
епоксидної смоли та акрилатної складової, ретельно перемішували скляною
паличкою і вводили ініціатор (кількість якого залежала від мети досліджень) і
знову перемішували до повного його розчинення в реакційній масі. Після цього
бюкс закривався притертою кришкою і ставився в темне прохолоде місце для
виділення з отриманої композиції повітря, яке потрапило туди під час
перемішування. Для дослідження впливу кисню повітря на процес полімероутворення
композиції використовували зразу після перемішування
З метою визначення впливу зміни концентрації фотоініціатора на процес
одностадійного отримання ПЕА були досліджені ряд композицій (табл. 2.3).
Табиця 2.3-
Склад композиції для визначення впливу зміни концентрації фотоініціатора на
процес одностадійного отримання ПЕА
Система
Співвідно-шення ком-понентів, моль
Кількість фотоініціатора, %
3 % від маси ЕС
від маси композиції
1 %
1,5 %
3%
ЕД-20/МАК
3/1
1/1
1/3
УП-632/МАК
3/1
1/1
1/3
ДЕГ-1/МАК
3/1
1/1
1/3
Примітка: 1.+ система досліджувалась
2.- система не досліджувалась
2.3. Фотохімічно ініційоване отримання ЕА та ПЕА
Співреагенти в композиції попередньо очищали методом перегонки у вакуумі.
Компоненти змішували і вводили фотоініціатор при перемішуванні до повного його
розчинення. Після цього отриману реакційну масу поміщали в дилатометричну
комірку і термостатували в ультратермостаті U-10 при 25±1 °С, заповненому
дистильованою водою для запобігання температурного впливу.
Композицію опромінювали УФ-лампою ДРТ-1000 з відстані 30 см. Для підтвердження
будови отриманих естерів або етерів проводили зустрічний синтез за традиційними
методиками [160, 161].
2.3.1 Синтез модельних епоксиакрилатних систем.
1-Ацетокси - 2 - гідрокси - 3 – крезоксипропан:
а) Метод фотохімічно ініційованої етерифікації
Суміш, що складається з 0,11 моля (17,3 г) КГЕ і 0,21 молей (12,7г) «крижаної»
оцтової кислоти і ініціатора в кількості 3% від маси композиції, поміщали в
комірку (рис. 2.2) товщиною 0,5 см із щільно прилягаючою кварцевою верхньою
кришкою оптично прозорою для УФ- світла з l.= 254. Реакцію проводили у вказаних
вище умовах протягом 1,5 год. Контроль за процесом естерифікації проводили
методом тит
- Київ+380960830922