Анализ сополимеризации индена с малеиновым ангидридом
Выход высажденного сополимера для смесей I и II составил 18,16 и 16,26 мас. % соответственно. На основании этих величин и соответствующих им значений , равных 2,524 и 2,407, находим величину коэффициента контракции k, как соотношение и S:
.
На основании полученных значений были построены зависимости S от t, приведенные на рис. 5.1 и 5.2.
Рисунок 5.1 – Зависимость накопления полимера (S) от времени для полимеризации смеси I в 1,4-диоксане при 60оС.
Для изучения влияния растворителя и гетерогенности при том же соотношении ИФ и МА была проведена полимеризация в растворе толуола и диоксана. Реакционную смесь залили в шесть ампул, три из которых были наполнены раствором исходных компонентов в диоксане, а три – раствором в толуоле. Состав реакционной смеси приведен в таблице 5.3, а распределение её по ампулам и выход полимеров – в табл. 5.4.
Рисунок 5.2 – Зависимость накопления полимера от времени для полимеризации смеси II при 60оС (ДО).
Таблица 5.3 – Состав реакционной смеси для полимеризации ИФ и МА до высоких конверсий при 600 С
Компонент |
Масса компонентов (г) в смеси |
Доля компонета (масс. %) | ||
Смесь I’ |
Смесь III |
Смесь I’ |
Смесь III | |
ИФ, в т. ч. инден |
1,85209 1,57428 |
1,45934 1,24044 |
2,15042 1,82786 |
1,72768 1,46853 |
МА |
0,14851 |
1,24044 |
0,16936 |
0,13606 |
ПБ |
0,04036 |
0,11702 |
0,04968 |
0,04006 |
1,4 – диоксан |
3,33828 |
0,03180 |
- |
- |
Толуол |
- |
2,71517 |
2,15536 |
1,73165 |
Всего |
5,37924 |
4,32333 |
4,52482 |
3,63545 |
В т. ч. мономеров |
1,72279 |
1,35746 |
1,99722 |
1,60459 |
Таблица 5.4 – Содержание реакционной смеси в ампулах и выход сополимеров при полимеризации смесей I’ и III
№ ампулы |
Масса, г |
Время полимеризации, мин |
Масса выделенного полимера, г |
Выход, % | |
реакционной смеси |
мономеров | ||||
1* |
5,38085 |
1,72279 |
420 |
0,32995 |
19,15 |
2* |
5,63210 |
1,80323 |
750 |
0,37890 |
21,01 |
3* |
4,23980 |
1,35746 |
1305 |
0,33665 |
24,80 |
4** |
4,49220 |
1,99722 |
420 |
0,16385 |
8,34 |
5** |
3,60910 |
1,60459 |
750 |
0,19895 |
12,40 |
6** |
2,79810 |
1,24402 |
1305 |
0,32595 |
26,20 |
Рисунок 5.3 – Зависимость «S – t» для полимеризации ИФ с МА в ДО
Рисунок 5.4 – Зависимость «s – t» для полимеризации ИФ с МА в толуоле (смесь III) при 60º С
Зависимость «S – t» для полимеризации ИФ с МА в ДО и толуоле приведена на рис. 5.3. и 5.4.
Чтобы выяснить влияние температуры полимеризации на скорость процесса и свойства сополимера, провели процесс при повышении температуры от 80о до 100о С. При этом смесь IV прогревали ~0,5 ч, поднимая температуру от 80 до 90оС, выдерживали при 90оС 3 ч, затем нагревали до 100о и выдерживали ещё 2 ч. В таком же режиме и с теми же катализаторами проводили реакцию исходной КИФ с МА (смесь V). Состав смеси и их содержание в ампулах, а также выход полимеров приведен в табл. 5.5 и 5.6.
Таблица 5.5 – Состав реакционной смеси для полимеризации ИФ и МА в ампулах при температуре 80 – 1000 С
Смесь IV |
Смесь V | ||||
Компонент |
Масса, г |
Масс. доля, % |
Компонент |
Масса, г |
Масс. доля, % |
ИФ В т. ч. инден |
4,68540 3,98260 |
47,82 40,65 |
КИФ в т. ч. активная часть |
10,8615 4,3446 |
95,09 38,03 |
МА |
0,37950 |
3,87 |
МА |
0,41655 |
3,65 |
ПБ |
0,05155 |
0,53 |
ПБ |
0,1084 |
0,95 |
ДТБП |
0,06175 |
0,63 |
ДТБП |
0,12485 |
0,09 |
Ti(Obu)4 |
0,02665 |
0,27 |
Ti(Obu)4 |
0,03635 |
0,31 |
Толуол |
4,59350 |
46,88 |
Всего |
11,4228 |
100,00 |
Всего |
9,79835 |
100,00 |