Часть 2 (М.Б. Лачинов, Е.В. Черникова - Методические разработки к практическим работам по синтезу высокомолекулярных соединений), страница 8

Поликонденсация двух исходных веществ (дихлорангидрида и диамина) проводится на границе раздела двух жидких фаз,каждая из которых содержит один из реагентов. Скорость этого процесса определяетсядиффузией реагентов к границе раздела фаз. При этом мономеры, диффундирующие кповерхности раздела фаз, реагируют только с концевыми группами полимерных цепей.Это приводит к тому, что вероятность образования более высокомолекулярного продукта становится выше, чем при других способах проведения поликонденсации. Крометого, стехиометрия автоматически поддерживается на границе раздела двух фаз, гдеидет поликонденсация.

Таким образом, степень полимеризации образующегося полимера определяется выражением: P n =1.1− qПри добавлении в такую систему монофункционального агента происходит обрыв растущей цепи и молекулярная масса полимера уменьшается. В этом случае необходимо учитывать величину стехиометрического разбаланса r: r =NA, где NA иN B + 2N MNB — концентрация бифункциональных мономеров, NM — концентрация монофункционального соединения и степень полимеризации определяется выражением:Pn =1+ r.

В данной работе синтезируют полиамид методом межфазной конден1 + r − 2 rqсации и изучают влияние добавки монофункционального агента.Методика работыНа часовых стеклах с помощью аналитических весов взвешивают 0.464 г ГМДА(0.004 моля) и 0.896 г едкого кали (0.016 моля).

Навеску KOH помещают в стеклянныйстакан и добавляют туда 40 мл дистиллированной воды. После растворения KOH в тотже стакан добавляют навеску ГМДА. В случае выделения на поверхности полученногораствора нерастворимых продуктов, их отделяют путем фильтрации через стеклянныйфильтр при атмосферном давлении. В дальнейших экспериментах используют отфильтрованный прозрачный раствор.

В пустой стакан помещают 10 мл раствора ДХАКв CCl4, затем туда осторожно по стеклянной палочке приливают 10 мл водного раствора ГМДА и КОН, не допуская перемешивания жидкостей. При этом на границе раздела40фаз несмешивающихся между собой жидкостей образуется пленка полимера, которуюзахватывают в центре пинцетом и аккуратно наматывают на стеклянную палочку (см.рис.10). После чего пленку помещают в стакан с 1%-ным водным раствором HCl.

Затемполимер промывают водой до нейтрального значения pH промывных вод и несколькораз промывают ацетоном, после чего помещают полимер в сушильный шкаф и сушатпри 70-80оС до постоянной массы.Рис. 10. Схема образования полиамидного волокна на границе раздела фаз (1 – водный раствор ГМДА, 2 - раствора ДХАК в CCl4).В другой стакан помещают 25 мл ранее приготовленного раствора ГМДА и КОНв воде и с помощью пипетки и резиновой груши капают туда 1 каплю аллиламина в качестве монофункционального соединения, и затем хорошо перемешивают полученнуюсмесь с помощью стеклянной палочки. Дальнейший эксперимент проводят по вышеописанной методике, используя 10 мл полученного раствора ГМДА, аллиламина иКОН в воде и новую порцию в 10 мл раствора ДХАК в CCl4.

При этом обращают внимание на то, как добавка монофункционального соединения влияет на длину вытягиваемой за один раз полимерной пленки и на скорость ее образования.Работу следует проводить в вытяжном шкафу!Задание: Написать реакцию образования полиамида. Рассмотреть необходимость введения в водную фазу избытка едкого кали.

Принимая во внимание, что плотность аллиламина 0.76 г/л и считая объем одной его капли равным 0.02 мл, рассчитать концентрацию аллиламина в водной фазе во втором эксперименте. Рассчитать степень полимеризации образующегося полиамида в первом и втором эксперименте, принимая значениеконверсии равным 0.9. Проанализировать влияние добавок монофункционального соединения на процесс межфазной поликонденсации и на молекулярную массу образующегося полимера..