Статья по теме: Деполимеризации полистирола

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

При деполимеризации полистирола приблизительно при 300°С выход мономера составляет 60—65%, полиметилметакрилат деполимеризуется в этих условиях на 90—95%, тогда как при нагревании полиме-тилакрилата выход мономера очень мал. Полимеры, которые содержат четвертичный атом углерода и не содержат групп, легко подвергающихся химическим превращениям при нагревании, сравнительно легко распадаются на мономеры.[2, С.285]

Механизм деполимеризации полистирола мало изучен. Экспериментально установлено, что скорость деструкции полистирола в присутствии перекиси бензоила изменяется в зависимости от содержания перекиси бензоила и продолжительности деструкции так же, как и скорость полимеризации стирола, что указывает на взаимную связь и близость механизмов полимеризации и деструкции.[2, С.288]

О сходстве реакций деполимеризации полистирола и сополимеров метилметакрилата с акрилонитрилом уже упоминалось выше (раздел Б-2,г), причем было отмечено, что характер изменения скорости образования мономера наряду с быстрым снижением молекулярного веса полимера на начальных стадиях реакции является доказательством того, что в макромолекулах сначала происходят разрывы цепей, а затем уже осуществляется деполимеризация макрорадикалов. Грасси и Керр [92] подтвердили это предположение и для процесса термодеструкции полистирола, анализируя данные, характеризующие скорости образования мономера и разрыва цепей на начальных стадиях реакции.[7, С.43]

Скорость деполимеризации полистирола значительно возрастает в присутствии кислорода, что видно из сопоставления рис. 43 и 44.[2, С.288]

Рис. 227. Зависимость деполимеризации полистирола (растворитель — бензол) со степенью полимеризации 3600 (1); 2—2460 (2) к 1505 (3) от продолжительности озвучивания.[4, С.265]

Рис. 228. Зависимость деполимеризации полистирола (растворитель — толуол) с молекулярной массой 30-Ю4 (1), 15-Ю4 (2) и 10-Ю4 (3) от продолжительно-сти озвучивания.________________________________________,______________[4, С.265]

Подробное исследование термической деполимеризации полистирола показало, что данные об уменьшении молекулярного веса не позволяют рассчитать количество выделившегося мономера, если исходить из представлений о разрыве цепи по закону случая. Так, количество мономера, образующегося на ранних стадиях реакции, в 103—104 раз превышает количество, рассчитанное по данным об уменьшении молекулярного веса [1]. Эти результаты, а также данные, полученные при исследовании других полимеров, показали, что такая простая теория разрывов по закону случая вообще не применима к процессам деполимеризации полимеров, полученных методами полимеризации. Общей особенностью этих двух процессов является только наличие мономера в продуктах реакции.[5, С.27]

Мадорский и Штраус [22] разделили продукты термической деполимеризации полистирола в высоком вакууме при 350—420° на четыре фракции. Наиболее летучая фракция, газообразная при обычных температурах, состоит главным образом из окиси углерода; максимальное количество ее образуется уже после улетучивания некоторого количества полистирола. Эта фракция образуется в результате разложения присутствующих в полимере кислородсодержащих структур или при реакции полистирола с кислородом, растворенным в исходном мономере или абсорбированным полистиролом при хранении на воздухе. Наименее летучей фракцией является остаток в реакционном сосуде; он состоит из больших осколков макромолекул полистирола, длина которых постепенно уменьшается в ходе реакции. Так, молекулярный вес остатка полимера, имевшего вначале молекулярный вес 230 000, после улетучивания 80—90% составляет

Это подтверждается также значениями энергии активации процесса деполимеризации полистирола в атмосфере азота (142 кДж/моль, или 34 ккал/моль) и кислорода (41,8 кДж/моль, или 10 ккал/моль).[2, С.288]

Имеются, по-видимому, две основные причины расхождения результатов количественных исследований реакции деполимеризации полистирола, полученных различными авторами—это несовершенство экспериментальных методов и различия молекулярной структуры исследованных[5, С.54]

Во всех этих реакциях распада полиметакрилатов, приводящих к образованию мономера с высоким выходом, практически имеет место только один процесс, не осложненный побочными реакциями. При деполимеризации полистирола, однако, в результате конкурирующих реакций образуются заметные количества димера, тримера и т. д. Изменение природы замещающих групп оказывает незначительное влияние на реакции деполимеризации: при обычных условиях полистирол, полидихлорстирол и поли-лг-три-фторметилстирол дают выход мономера 60 — 70% [6].[5, С.16]

Составьте уравнение реакции деполимеризации полистирола. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает полистирол, его применение.

Готовое решение: Заказ №8415

Тип работы: Задача

Статус: Выполнен (Зачтена преподавателем ВУЗа)

Предмет: Химия

Дата выполнения: 02.09.2020

Цена: 209 руб.

Чтобы получить решение , напишите мне в WhatsApp , оплатите, и я Вам вышлю файлы.

Кстати, если эта работа не по вашей теме или не по вашим данным , не расстраивайтесь, напишите мне в WhatsApp и закажите у меня новую работу , я смогу выполнить её в срок 1-3 дня!

Описание и исходные данные задания, 50% решения + фотография:

Составьте уравнение реакции деполимеризации полистирола. Назовите продукт реакции. Укажите, какими свойствами обладает полистирол, его применение.

Решение:

При деполимеризации полистирола приблизительно при 300°С выход мономера составляет 60—65%, полиметилметакрилат деполимеризуется в этих условиях на 90—95%

Полистирол – термопластичный материал, обладающий высокой твёрдостью и хорошими диэлектрическими свойствами, химически стойкий

• Ответьте на следующие вопросы о химических элементах, порядковые номера которых указаны в Вашем задании. 1. Укажите заряд ядра атома и число электронов у данного элемента. 2-7. 9. № 26 железо, № 88
• 1. Составьте энергетическую диаграмму предложенной частицы. 2. Запишите электронную формулу данной частицы. 3. Определите порядок связи. 4. 84. NeO2+
• Взаимодействием компонентов гальванических элементов с растворителем можно пренебречь. 1. Напишите электрохимическую схему данного гальванического элемента. 2-5. 284
• При выполнении заданий используйте приложение 5, условно приняв, что электродный потенциал металла в расплаве равен E(Men+/Me) в растворе. 1. 345. а) К (. ) Сu | NaF, MgSО4 , CuCl2 (расплав) | Сu

Присылайте задания в любое время дня и ночи в ➔

Официальный сайт Брильёновой Натальи Валерьевны преподавателя кафедры информатики и электроники Екатеринбургского государственного института.

Все авторские права на размещённые материалы сохранены за правообладателями этих материалов. Любое коммерческое и/или иное использование кроме предварительного ознакомления материалов сайта natalibrilenova.ru запрещено. Публикация и распространение размещённых материалов не преследует за собой коммерческой и/или любой другой выгоды.

Сайт предназначен для облегчения образовательного путешествия студентам очникам и заочникам по вопросам обучения . Наталья Брильёнова не предлагает и не оказывает товары и услуги.

Лабораторная работа 1 . Полимеризация стирола в растворе

Лабораторная работа 1

Полимеризация стирола в растворе

Различают два варианта полимеризации в растворе:

1. полимер и мономер растворимы в растворителе;

2. в растворителе растворим только мономер, а полимер осаждается по мере образования.

В первом варианте конечным продуктом является раствор полимера, который может быть непосредственно использован в качестве лака, клей или состав для пропитки. Этот метод удобен только тогда, когда полимер подвергается дальнейшей химической переработке в растворенном состоянии. Благодаря реакции передачи цепи радикальная полимеризация в растворе дает сравнительно низкомолекулярные продукты, что ограничивает их использование.

По второму варианту получают более высокомолекулярные продукты. Например, при проведении реакции полимеризации в смеси метанол : вода = 1:1 молекулярная масса полиметилметакрилата составляет порядка 160 000. По этой причине, а также благодаря легкости отделения полимера от растворителя такой метод полимеризации нашел значительное применение, особенно для ионной полимеризации, при которой передача цепи на растворитель выражена относительно слабо.

При полимеризации в растворе добавление растворителя снижает вязкость системы, тем самым облегчаются перемешивание реакционной массы и отвод из нее избыточного тепла. Благодаря этому уменьшаются опасность перегрева и полидисперсность полимера по молекулярной массе.

При полимеризации стирола в среде бензола, циклогексана, трет — бутилбензола и толуола можно получить полимеры с большей молекулярной массой, чем при полимеризации в других растворителях, так как константы переноса цепи имеют наименьшее значение.

Получение полимеров в растворе удобно для изготовления лаков. Для других целей полимер осаждают из раствора, прибавляя осадитель, в котором растворяется мономер, но не растворяется полистирол. В качестве таких растворителей — осадителей используют нефтяные углеводороды, метанол и этанол. Другие методы выделения полистирола из раствора заключаются в отгонке растворителя под уменьшенным давлением или перегонке его с водяным паром. При любом из указанных методов полное удаление растворителя требует продолжительной сушки полимера в вакууме.

Написать уравнения химических реакций, протекающих при полимеризации стирола в растворе Провести полимеризацию стирола при 90-95°С в течение 4 часов по двум рецептурам (г) : а) стирол -20,0; пероксид бензоила — 0,4; бензол-10,0 г; б) стирол-20,0; пероксид бензоила-0,4; четыреххлористый углерод-10,0 Выделить полимер и определить его выход (в граммах и %) для каждой рецептуры Определить скорость полимеризации в разных растворителях Проверить растворимость полученного полимера в органических растворителях, отношение его к нагреванию, действию кислот и оснований Провести деполимеризацию полистирола. Рассчитать выход стирола

1 этап работы. Синтез полистирола в разных растворителях.

Стирол (свежеперегнанный), 20,0 г

Пероксид бензоила, 0,4 г

Четыреххлористый углерод, 10,0 г

Петролейный эфир, 100 мл

Серная кислота концентрированная

Азотная кислота концентрированная

Гидроксид натрия, концентрированный раствор

Круглодонная колба со шлифом вместимостью 100 мл — 2 шт

Обратный холодильник шариковый – 2 шт

Стакан химический, 200 мл

Выпарительная чашка фарфоровая – 2 шт

Чашка Петри — 2 шт

Водяная баня или колбонагреватель

Навески стирола по 10,0 г помещают в две колбы, добавляют в них по 0,2 г пероксида бензоила, а также растворители: в одну 10,0 г бензола, в другую — 10,0 г четыреххлористого углерода. Каждую колбу соединяют с обратным холодильником и нагревают на водяной бане или колбонагревателе при 90-95°С в течение 4 часов. Затем отключают нагрев, содержимое каждой колбы охлаждают. Добавляют петролейный эфир или этанол. Выпадает осадок полимера. Проверяют полноту осаждения. Полимер промывают осадителем. Осадок отделяют от жидкости, переносят во взвешенную фарфоровую чашку (чашку Петри) и высушивают сначала при комнатной температуре на воздухе, а затем в термостате при 60-70°С или в вакуумном сушильном шкафу при температуре 30-40°С до постоянной массы.*

* все операции: синтез, осаждение и высушивание полимера можно проводить в одной колбе (предварительно взвешенной). Полученный полимер использовать для дальнейших опытов.