Составьте уравнение реакции сополимеризации бутадиена-1,3 и стирола (фенилэтилена). Назовите продукт реакции. Укажите основное применение полученного каучука.
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 сополимеризации бутадиена-1,3 и стирола (фенилэтилена). Назовите продукт реакции. Укажите основное применение полученного каучука.
Решение:
При сополимеризации дивинила и стирола получается дивинилстирольный каучук
схема получения каучука:
Все бутадиен-стирольные каучуки эмульсионной полимеризации, а
| Если вам нужно решить химию, тогда нажмите ➔ заказать химию. |
| Похожие готовые решения: |
- При выполнении заданий используйте учебную и справочную литературу (библиографический список) и приложение 1. 1-7. 1. №31 галлий, № 74 вольфрам.
- 1. Определите тип гибридизации АО центрального атома предложенной молекулы. 2. Изобразите геометрическую конфигурацию данной молекулы. 3. Укажите наличие дипольного момента (полярность молекулы). 43
- 1. Покажите на рисунке, как происходит коррозия предложенной Вам коррозионной пары. 2. Определите у предложенного Вам изделия тип покрытия по механизму действия (анодное или катодное). 3. 318
- При выполнении заданий используйте приложение 5, условно приняв, что электродный потенциал металла в расплаве равен E(Men+/Me) в растворе. 1-2. 348. а) К (…) Сu | NaF, MgI2, KNO3 (расплав) | С (…) А
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.
Высоко- и низкотемпературная полимеризация бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков
Свойства бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков
Бутадиен-стирольные (СКС) и бутадиен-метилстирольные (СКМС) каучуки в настоящее время являются наиболее многотоннажными каучуками общего назначения и вырабатываются в широком ассортименте.
Каучуки СКС и СКМС имеют нерегулярное строение. Они не кристаллизуются ни при хранении, ни при деформации. Температура стеклования каучука тем выше, чем больше содержание стирола, и колеблется от – 74 0 С до – 13 0 С. Молекулярная масса СКС лежит в пределах 150000 – 400000 и зависит от метода полимеризации. СКС имеют плотность 0,9 – 0,98 т/м 3 .
Бутадиен-стирольные каучуки растворяются в обычных растворителях (бензин, бензол и др.), достаточно стойки к действию разбавленных кислот. Химическая активность каучуков определяется содержанием двойных связей в бутадиеновых звеньях. Способ получения каучука, его состав и структура оказывают большое влияние на свойства получаемых полимеров, а также на качество изделий из них. С уменьшением содержания звеньев стирола (10 %) улучшаются морозостойкость, эластические свойства каучука, но одновременно снижается прочность, и ухудшаются технологические свойства.
Повышение содержания стирола (25 – 30 %) улучшает технологические свойства каучуков, но снижает морозостойкость и эластичность. Каучуки низкотемпературной полимеризации характеризуются лучшим комплексом прочностных и технологических свойств. Каучуки СКС и СКМС вулканизируются серой и органическими сульфидами.
Применение бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков
Из СКС изготавливают шины, различные резиновые технические изделия
кабельную изоляцию, обувь и др.
Высоко- и низкотемпературная полимеризация бутадиен-стирольных (α-метилстирольных) каучуков
СКС и СКМС получают радикальной полимеризацией бутадиена-1,3 со стиролом или 
-метилстиролом в водных эмульсиях в присутствии эмульгаторов (калиевых и натриевых солей жирных кислот, канифольных мыл или алкилсульфонатов).
Сополимеризация бутадиена со стиролом или -метилстиролом протекает по радикально-цепному механизму. Процесс проводится в присутствии инициаторов, активаторов, регуляторов молекулярного веса, прерывателей полимеризации, стабилизаторов.
В зависимости от назначения каучука при сополимеризации используют различное количество стирола или -метилстирола.
К мономерам предъявляются следующие требования: они должны иметь высокую степень чистоты (бутадиен – не менее 98 %; стирол или
α-метилстирол – не менее 99,6 %) и не содержать примесей, влияющих на свойства каучуков (ацетилен) или ингибирующих полимеризацию
(пентадиен-1,4 или димер бутадиена.)
В промышленности сополимеризацию проводят двумя путями:
ü при низкой температуре +5 0 С (низкотемпературная полимеризация);
ü при температуре +50 0 С (высокотемпературная полимеризация).
Температура процесса оказывает существенное влияние на степень разветвленности сополимера, регулярность строения, молекулярный вес и свойства сополимера.
С понижением температуры повышается средний молекулярный вес, уменьшается степень разветвленности сополимера, и улучшаются технологические свойства каучука, однако при низких температурах понижается скорость полимеризации. Применение специальных окислительно-восстановительных систем позволило преодолеть эту трудность.
Для создания жидкой фазы сополимеризацию проводят при давлении 0,59 – 0,78 МПа.
При реакции бутадиена со стиролом или α-метилстиролом образуются сополимеры следующего строения:
Молекулы СКС и СКМС состоят из нерегулярно чередующихся звеньев бутадиена и стирола или -метилстирола. Звенья бутадиена имеют преимущественно транс-конфигурацию и связаны между собой в положении 1,4 (80%) и 1,2(20%).
Для инициирования высокотемпературной полимеризации применяют персульфат калия (0,3- 0,4 % от массы мономеров).
Для инициирования низкотемпературной полимеризации применяют органические гидроперекиси (0,08-0,12 % от массы мономеров) и активаторы. Чаще всего применяется гидроперекись изопропилбензола. В качестве активаторов применяют сульфат железа (0,03-0,1 % от массы мономеров) или труднорастворимые комплексные соли железа, которые образуются при смешении раствора закисного железа с раствором трилона Б.
В присутствии активатора скорость распада перекиси увеличивается в сотни раз, что позволяет проводить реакцию при сравнительно низких температурах.
Для регулирования молекулярно-весового распределения применяются регуляторы полимеризации (меркаптаны или дисульфиды).
Процесс полимеризации должен быть прерван при некотором заданном значении конверсии мономеров, которое обеспечивает высокое качество полимера. Так, при сополимеризации бутадиена-1,3 со стиролом или α-метилстиролом конверсия не должна превышать 60-65 % во избежание ухудшения свойств каучука. В качестве прерывателя полимеризации применяются восстановители, такие как гидрохинон или диметилдитиокарбамат натрия (0,1-0,2 % от массы мономеров). Прерыватель реакции взаимодействует с перекисями и с макрорадикалами, обрывая цепь.
Для предотвращения нежелательных процессов старения каучука (окисления и др.) в процессе переработки и хранения в латекс добавляют стабилизаторы (до 2 % от массы каучука).
Дата добавления: 2017-11-04 ; просмотров: 1534 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
4.2.4. Высокомолекулярные соединения. Реакции полимеризации и поликонденсации. Полимеры. Пластмассы, волокна, каучуки.
Высокомолекулярными соединениями (ВМС) называют соединения с молекулярной массой более 10000.
Практически все высокомолекулярные вещества являются полимерами.
Полимеры — это вещества, молекулы которых состоят из огромного числа повторяющихся структурных звеньев, соединенных между собой химическими связями.
Полимеры могут быть получены с помощью реакций, которые можно разделить на два основных типа: это реакции полимеризации и реакции поликонденсации.
Реакции полимеризации
Реакции полимеризации — это реакции образования полимера путем объединения огромного числа молекул низкомолекулярного вещества (мономера).
Количество молекул мономера ( n ), объединяющихся в одну молекулу полимера, называют степенью полимеризации.
В реакцию полимеризации могут вступать соединения с кратными связями в молекулах. Если молекулы мономера одинаковы, то процесс называют гомополимеризацией, а если различны — сополимеризацией.
Примерами реакций гомополимеризации, в частности, является реакция образования полиэтилена из этилена:
Примером реакции сополимеризации является синтез бутадиен-стирольного каучука из бутадиена-1,3 и стирола:
Полимеры, получаемые реакцией полимеризации, и исходные мономеры
Мономер
Получаемый из него полимер
Структурная формула
Варианты названия
Структурная формула
Варианты названия
Реакции поликонденсации
Реакции поликонденсации — это реакции образования полимеров из мономеров, в ходе которых, помимо полимера, побочно образуется также низкомолекулярное вещество (чаще всего вода).
В реакции поликонденсации вступают соединения, в состав молекул которых входят какие-либо функциональные группы. При этом реакции поликонденсации по тому, один используется мономер или больше, аналогично реакциям полимеризации делятся на реакции гомополиконденсации и сополиконденсации.
К реакциям гомополиконденсации относятся:
* образование (в природе) молекул полисахарида (крахмала, целлюлозы) из молекул глюкозы:
* реакция образования капрона из ε-аминокапроновой кислоты:
К реакциям сополиконденсации относятся:
* реакция образования фенолформальдегидной смолы:
* реакция образования лавсана (полиэфирного волокна):
Материалы на основе полимеров
Пластмассы
Пластмассы — материалы на основе полимеров, которые способны под действием нагревания и давления формоваться и сохранять заданную форму после охлаждения.
Помимо высокомолекулярного вещества в состав пластмасс входят также и другие вещества, однако основным компонентом все же является полимер. Благодаря своим свойствам он связывает все компоненты в единую целую массу, в связи с чем его называют связующим.
Пластмассы в зависимости от их отношения к нагреванию делят на термопластичные полимеры (термопласты) и реактопласты.
Термопласты — вид пластмасс, способных многократно плавиться при нагревании и застывать при охлаждении, благодаря чему возможно многоразовое изменение их изначальной формы.
Реактопласты — пластмассы, молекулы которых при нагревании «сшиваются» в единую трехмерную сетчатую структуру, после чего изменить их форму уже нельзя.
Так, например, термопластами являются пластмассы на основе полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида (ПВХ) и т.д.
Реактопластами, в частности, являются пластмассы на основе фенолформальдегидных смол.
Каучуки
Каучуки — высокоэлластичные полимеры, углеродный скелет которых можно представить следующим образом:
Как мы видим, в молекулах каучуков имеются двойные C=C связи, т.е. каучуки являются непредельными соединениями.
Каучуки получают полимеризацией сопряженных диенов, т.е. соединений, у которых две двойные C=C связи, разделены друг от друга одной одинарной С-С связью.
Так например, особо зарекомендовавшими себя мономерами для получения каучуков являются:
В общем виде (с демонстрацией только углеродного скелета) полимеризация таких соединений с образованием каучуков может быть выражена схемой:
Таким образом, исходя из представленной схемы, уравнение полимеризации изопрена будет выглядеть следующим образом:
Весьма интересным является тот факт, что впервые с каучуком познакомились не самые продвинутые в плане прогресса страны, а племена индейцев, у которых промышленность и научно-технический прогресс отсутствовали как таковые. Естественно, индейцы не получали каучук искусственным путем, а пользовались тем, что давала им природа: в местности, где они проживали (Южная Америка), произрастало дерево гевея, сок которого содержит до 40-50% изопренового каучука. По этой причине изопреновый каучук называют также натуральным, однако он может быть получен и синтетическим путем.
Все остальные виды каучука (хлоропреновый, бутадиеновый) в природе не встречаются, поэтому всех их можно охарактеризовать как синтетические.
Однако каучук, не смотря на свои преимущества, имеет и ряд недостатков. Так, например, из-за того что каучук состоит из длинных, химически не связанных между собой молекул, его свойства делают его пригодным для использования только в узком интервале температур. На жаре каучук становится липким, даже немного текучим и неприятно пахнет, а при низких температурах подвержен затвердеванию и растрескиванию.
Технические характеристики каучука могут быть существенно улучшены его вулканизацией. Вулканизацией каучука называют процесс его нагревания с серой, в результате которого отдельные, изначально не связанные друг с другом, молекулы каучука «сшиваются» друг с другом цепочками из атомов серы (полисульфидными «мостиками»). Схему превращения каучуков в резину на примере синтетического бутадиенового каучука можно продемонстрировать следующим образом:
Волокна
Волокнами называют материалы на основе полимеров линейного строения, пригодные для изготовления нитей, жгутов, текстильных материалов.
Классификация волокон по их происхождению
Искусственные волокна (вискозу, ацетатное волокно) получают химической обработкой уже существующих природных волокон (хлопка и льна).
Синтетические волокна получаются преимущественно реакциями поликонденсации (лавсан, капрон, нейлон).
http://helpiks.org/9-37391.html
http://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/polimery