ОДЕРЖАННЯ ПОЛІСУЛЬФІДНИХ КАУЧУКІВ АБО ТІОКОЛІВ

Мета роботи:в лабораторних умовах ознайомитися з процесом некаталітичної поліконденсації діхлоретана і тетрасульфіду натрію (одержати іюлісульфідний каучук або тіокол), а також перевірити стійкість тіокола до різних розчинників.

 

Теоретичні основи

До каучуків відносять високомолекулярні сполуки, які здатні під дією зовнішніх сил значно деформуватися і швидко повертати собі попередню форму після зняття навантаження.

У промисловості для синтезу каучуків використовують діенові вуглеводні з супряженим подвійним зв'язком, тобто подвійний зв'язок чергується з простим ( - С¹ = С² - С³ = С⁴ - ). Полімеризація таких вуглеводнів відбувається за рахунок активації крайніх вуглеводневих атомів (1 і 4) і "розкривання" супряженої системи

СН₂ = СН - СН = СН₂  - СН₂ - СН = СН - СН₂ - ,

а також за рахунок розриву подвійних зв'язків у положенні 1-2 або З - 4. У цьому випадку можливе наростання ланцюгів у бічних відгалуженнях:

СН - СН₂

 

 -СН₂-СН-СН₂-СН = СН-СН₂-

Основними мономерами для синтезу каучуків є бутадієн-1,3 (дивініл) та 2-метилбутадієн-1,3 (ізопрен). Високомолекулярні сполуки одержують двома основними методами: поліконденсацією або полімеризацією низькомолекулярних речовин.

Процес поліконденсації - це реакція з'єднання молекул двох або декількох різних мономерів, яка відбувається ступінчасто.

У загальному вигляді процес поліконденсації схематично можна подати так:

n(HR₁ -CH₂OH) + n(HR₂-CH₂OH) (R₁-CH2-R2-CH₂-)_n + nH₂O.          (11.1)

Більшість реакцій поліконденсації відбувається з введенням каталізаторів.

Тіоколові каучуки одержують методом некаталітичної поліконденсації, яка відбувається спочатку в рідкій фазі, а потім при утворенні нової твердої фази - високомолекулярної сполуки (поліконденсату) - в гетерогенному середовищі Р-Т. Процес поліконденсації, як і всякий зворотний процес, характеризується константою рівноваги К і константами швидкості прямої і зворотної реакцій.

Константа К зворотних процесів дорівнює відношенню

 

                                                К = К_П/К_зв.,                                               (11.2)

 

де К_п - константа швидкості реакції поліконденсації;

К_зв - константа швидкості зворотної реакції.

Фактична швидкість утворення високомолекулярної сполуки в результаті процесу поліконденсації може бути виражена рівнянням:

 

U  = К_п (1-р )² - (К_пР  d) / К = К_п [(1 – р )² - (_Р  d) / К].   (11.3)

 

Тіоколи або полісульфідні каучуки одержують при взаємодії дігалогенопохідних вуглезоднів аліфатичного або ароматичного ряду (з галогенами на кінцях ланцюга) з полісульфідом натрію або іншими багатосірчистими металами:

 

nСl - R - СІ + nNa₂S_m -R-S_m-R-S_m-... + 2nNaCI.                    (11.4)

 

Частіше всього як вихідні речовини використовують діхлоретан СlСН₂-СН₂С1, ' - діхлордіетиловий ефір СlСН₂ - СН₂ - О - - СН₂ - СН₂С1, а також '- хлордіетиловий ефір діетиленгліколю

 

СlСН₂ - СН₂ - О - СН₂ - СН₂ - O - СН₂ -СН₂ - O - СН₂ - СlСН₂,

 

дісульфід натрію Na₂S і тетрасульфід натрію Na₂S_4.

Якщо використовують діхлоретан та тетрасульфід натрію, то реакція поліконденсації схематично виглядає так:

 

пС1СН₂ - СН₂ - СІ + nNa₂S₄

 

.. . - СН₂ - СН₂ - S - S - СН₂ - СН₂ - S - S -... + 2nNaCl .

 

                      S S                  S S

 

В результаті одержується полісульфідний каучук, який має ланку (CH₂CH₂S₄)_n- В зв'язку з тим, що на кінцях утворених проміжних продуктів є атоми хлору або натрію (наприклад СІ - СН₂ - СН₂ - S₄ - СН₂ - СН₂ - S₄ - Na), які легко взаємодіють між собою і з молекулами вихідних речовин, процес поліконденсації іде все далі і веде до утворення високомолекулярних сполук. Але по мірі росту маси реагуючих молекул процес поліконденсації уповільнюється і може зупинитися зовсім.

 

---

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 170; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!