Фурфурилгліцидний етер (ЕФУ) у реакціях взаємодії з карбоновими кислотами, страница 2

За основу роботи калориметра покладено принцип диференційного розміщення двох пар однакових термобатарей. В одну з чашечок кожної пари вміщується еталонна речовина, до іншої – зразок, що досліджується. Реєструючи при лінійному нагріві корпусу тепловий потік, можливо знайти значення теплових ефектів, що супроводжують перетворення в полімерах, і температурну залежність теплоємності.

Кількість тепла, що виділяється або поглинається при перебігу хімічних перетворень можна оцінити безпосередньо з термограми:

                                       Q_H = B* S                                         (2.2 )

 де     B- постійна колориметра;

S- площина піка, що обмежений диференційним записом та лінією, по якій би протікала зміна ентальпії при відсутності теплового ефекту.

При визначенні постійної В як еталонної речовини використовували бензойну кислоту, що атестована по величині теплоти плавлення.

          При дослідженні кінетичних закономірностей тужавіння по тепловиділенню наважку зразка, що досліджується, брали у кількості 0,150 ±    ± 0,015^. 10^{-3 кг. Як зразок використовували модельні ЕФУ та композиції на основі ЕФУ з акриловою, пропіоновою, каприловою, ліноленовою кислотами.}        

3) Твердість плівок визначали на маятниковому приладі МА-3 за ГОСТ  5233-89. Дослідження процесу тужавіння проводили в тонких плівках. Перед тужавінням плівкотвірної речовини, що нанесена методом наливу, її витримували на повітрі протягом 10 хв. під кутом 45° (для отримання плівок товщиною 25±5 мкм). Тужавіння плівок здійснювали в термостаті при заданій температурі.

4) Вміст тривимірної сітки в полімері визначали методом золь - гель - фракції. Метод визначення ступеню тужавіння плівок за вмістом золь - гель - фракції заснований на здатності розчинної частини плівки (золь-фракції), не пов’язаної з полімерною сіткою (гель-фракцією), вимиватися органічним розчинником.

Метод пов’язаний з кількісним визначенням золь-фракції за допомогою екстрактора Сокслета, що працює в автономному режимі.

Вміст золь-фракції Z (%) визначають за формулою (3.3) :

                           Z = ( G₀ – G_n ) ^. 100 /a ,                                (2.3)

Де  G₀ – G_n – маса патрону з наважкою лакової плівки до та після                 екстрагування протягом n- годин;

          а – наважка плівки, г [23 ].

          5) Стійкість покриття до дії ударних згинаючих навантажень визначали у відповідності за ГОСТ 15140-78.

          6) Ступінь висихання покриття визначали у відповідності з                  ГОСТ 19007-78.

2.2  Практична частина

2.2.1 Дослідження кінетики реакцій взаємодії ЕФУ з карбоновими кислотами.

Зразки готувалися із розрахунку мольного співвідношення ЕФУ до обраної кислоти 1:1, а також із додаванням вищевказаного каталізатора з концентрацією 1% і 2% (мас.).

Зразки витримували в термостаті з температурою +100 ºС. Винятком був зразок ЕФУ з акриловою кислотою, який витримувався при температурі +50 ºС для запобігання можливій реакції полімеризації кислоти.

Через певні проміжки часу проводили вимірювання К. Ч. кожного зразка. В результаті цього отримали графічні залежності К. Ч. = f (t), які наведені нижче.

Рис. 2.2.1 Зміна кислотного числа реакційної суміші ЕФУ + АК при різних

концентраціях каталізатора: 1) 2 % (мас.); 2) 1 % (мас.)

Рис. 2.2.2 Зміна кислотного числа реакційної суміші ЕФУ + ПК при різних

           концентраціях каталізатора: 1) 2 % (мас.); 2) 1 % (мас.)

Рис. 2.2.3 Зміна кислотного числа реакційної суміші ЕФУ + КК при різних

 концентраціях каталізатора: 1) 2 % (мас.); 2) 1 % (мас.)                      

Рис. 2.2.4 Зміна кислотного числа реакційної суміші ЕФУ + ЛК при різних

концентраціях каталізатора: 1) 2 % (мас.); 2) 1 % (мас.)

Одночасно проводили розрахунок ступенів завершеності реакції при кожному значенні К. Ч. За вищенаведеним алгоритмом визначали константи швидкості реакцій. Отримані дані зведені до таблиці 2.2.

Таблиця 2.2 – Кінетичні характеристики реакцій ЕФУ з карбоновими

                         кислотами (1:1)