РОЗДІЛ 2
ВИХІДНІ РЕЧОВИНИ, МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ СИНТЕЗІВ,
ФІЗИКО - ХІМІЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ
2.1. Об'єкти дослідження
2.1.1. Характеристики досліджуваних хімічних полімерних матеріалів.
Полівінілхлорид ПВХ
[-CH2CHCl-]n
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, кгс/см2 - 450-700
Відносне видовження, % - 10-15
Модуль пружності, кгс/см2 - 26·103-30·103
Твердість по Бринеллю, кгс/мм2 - 1-16
Питома теплоємність, ккал/(кг·?С) - 0,25-0,35
Коефіцієнт теплопровідності, ккал/(м·ч·?С) -0,14
Граничний об'ємний опір, ом·см -1·1014-1·1016
Водопоглинання, % за 24 год. - 0,01
Кополімер вінілхлориду з вініліденхлоридом (ВХВД)
[-CH2CHCl-]m- [-CH2-CCl2-]n
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, кгс/см2 - 400-500
Відносне видовження, % - 4
Модуль пружності, кгс/см2 - 2100
Водопоглинання, % за 24 год. - 0,04
Пробивна напруга, кв/мм - 14-24
Кополімер вінілхлориду з вінілацетатом ВХВА
[-CH2CHCl-]m-[-CH2-CH-]n
?
ОCOCH3
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, кгс/см2 - 1000
Водопоглинання, % за 24 год. - 0,05
Пробивна напруга, кв/мм - 25
Граничний об'ємний опір при 50?С, ом·см -5,2·1014
Хлорований полівінілхлорид ПХВС
[-CH2CHCl-]m-[-CHClCHCl-]n
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, кгс/см2 - 650-750
Відносне видовження, % - 4-5
Поліакрилонітрил ПАН
[-CH2-CH-] n
?
CN
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, г/деньє - 3-4
Відносне видовження, % - 8-35
Відносна міцність у вологому стані, % - 90-98
Водопоглинання, % - 1-2
Гігроскопічність (при 20?С та 60% відносної вологості),% - 1
Кополімер акрилонітрилу з вініліденхлоридом АНВД
[-CH2-CH-]m- [-CH2-CCl2-]n
?
CN
Характеристики об'єкту
Границя міцності при розтязі, кгс/см2 - 560
Відносне видовження, % - 8
Показник заломнення n25D - 1,580
Кополімер акрилонітрилу з вінілацетатом АНВА
[-CH2-CH-]m-[-CH2-CH-]n
? ?
CN ОCOCH3
Характеристики об'єкту
Розривна міцність, г/деньє - 4,2
Відносне видовження, % - 10
Граничний об'ємний опір при 50?С, ом·см - 4,1·1014
2.1.2. Методика одержання кополімерів акрилонітрилу зі стиролом (СТАН).Кополімери акрилонітрилу зі стиролом були синтезовані радикальною полімеризацією у таких масових співвідношеннях мономерів стирол-акрилонітрил: 8:2; 7:3; 5:5; 3:7.
Методика синтезу: у тригорлій колбі, що містить мішалку, термометр і зворотний холодильник, розчиняється необхідна кількість (по розрахунку) полівінілового спирту в дистильованій воді. При інтенсивному перемішуванні, до розчину додається розрахована кількість акрилонітрилу, яка необхідна для синтезу певного кополімеру, а потім з ділильної воронки по краплинам додається розчин одного граму перекристалізованого динізу в відповідній для синтезу, певного кополімеру, кількості стиролу. Реакційну масу нагрівали протягом однієї години при 60о С на водяній бані. Далі реакційну суміш по годині видержували при 70оС та при 80оС.
Очищення синтезованих кополімерів проводили методом переосадження. Для цього кополімери розчиняли у диметилформаміді. Потім до розчину додавали осаджувач - ізопропіловий спирт, у кількості, що у десять разів більша за об'єм кополімеру. Переосадження проводили шляхом внесення розчину малими порціями в осаджувач при інтенсивному перемішуванні. Після відфільтровування на скляному фільтрі осад кополімерів переносили на чашку Петрі та висушували спочатку на повітрі, а потім в сушильній шафі при 70оС до постійної маси.
Склад кополімерів встановлено методом ІЧ спектроскопії. ІЧ спектри були зняті в області 700-3500см-1. За таблицями характеристичних частот відповідних груп і віднесенню смуг валентних коливань встановлено наявність кополімерів стирол-акрилонітрил у різних співвідношеннях.
Склад кополімерів також встановлено хімічним аналізом по вмісту азоту. Значення вмісту азоту (у відсотках) у кополімерах різного співвідношення мономерів дано в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Вміст азоту в кополімерах акрилонітрилу зі стиролом
Співвідношення в СТАН мономерів стиролу та
акрилонітрилуПроцент азоту -
теоретичний
розрахунокПроцент азоту-
визначений
експериментально 8:2