Свойства и применение алкидных полимеров

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 10Следующая ⇒

Полиэфиры на основе глицерина и фталевого ангидрида называют алкидными или глифталями. Реакция поликонденсации является экзотермичной. На скорость конденсации фталевого ангидрида с глицерином большое влияние оказывает температура. Повышение температуры уменьшает время, необходимое для достижения определенной массы.

Это очень ценное сырье для изготовления слюдяной изоляции – миканита марок ГФ-2; ГФ-3; ГФО и микалента ЛМС и ЛФС, а также для электроизоляционных материалов на основе стеклоткани. Недостатками глифталей является низкая скорость отверждения.

Чистые глифталевые полимеры не получили широкого применения для производства строительных материалов и изделий из-за ряда недостатков: хрупкость, ограниченная растворимость, склонность к гелеобразованию, несовместимости со многими компонентами лаков и т.п. Кроме того для их отверждения необходима высокая температура и длительная выдержка. Поэтому основное применение в промышленности строительных материалов нашли модифицированные глифталевые полимеры.

Промышленность выпускает значительное количество глифталей, модифицированных различными маслами, канифолью, смесями масел с канифолью. Модификация канифолью способствует совмещению с маслами, большую твердость и блеск пленки. Модификация: - ненасыщенными жирными кислотами позволяет получать пленку, высыхающую на воздухе при комнатной температуре; - насыщенными кислотами – теплостойкую пленку.

Химическая промышленность выпускает несколько марок глифталей, предназначенных для применения в электротехнической промышленности и отличающихся кислотным числом и модифицирующими добавками.

Широко известны также пентафталевые полиэфиры из пентаэритрита и фталевого ангидрида, применяющиеся для изготовления лаков и модифицированных маслами полиэфиров. Пентафталевые модифицированные полимеры по сравнению с модифицированными глифталевыми имеют следующие преимущества: высыхание лаков происходит быстрее на 25-30 %, лаки имеют более высокие прочностные показатели. Более высокая по сравнению с глицерином реактивность пентаэритрита позволяет вводить большие количества масла при получении модифицированных полиэфиров. Применяют пентафталевые полимеры в основном для изготовления лаков, эмалей, грунтовок и шпаклевок.

Технология производства полиэфиров

Технологический процесс получения полиэфиров методом равновесной поликонденсации осуществляется в эфиризаторах сравнительно небольшой емкости (до 5 м³) из нержавеющей стали или алюминия, снабженных якорной мешалкой и соединенных с установкой, назначением которой является улавливание летучих исходных компонентов и возвращением их в реакционный аппарат (исключением является конденсированная вода, которая должна отводится из сферы реакции).

Установка должна работать в вакууме, который обычно создается для увеличения степени завершенности реакции на последней стадии, когда образуются продукты конденсации, еще способные реагировать между собой за счет концевых групп и межцепного обмена.

Количественное определение кислот и эфиров

Определение кислотного числа

Количественное определение свободных дикарбоновых кислот можно осуществлять прямым титрованием навески кислоты в нейтральном растворе (спирте, смеси спирта и бензола, ацетоне) 0, 5 н. спиртовым раствором едкой щелочи (КОН).

Количество гидрооксида калия в миллиграммах, пошедшего на титрование 1 г свободных кислот, называется кислотным числом. Кислотное число – константа, зависящая от молекулярной массы и основности кислоты.

Сравнивая значения найденного кислотного числа и вычисленного, судят о степени чистоты (процентном содержании кислоты) исследуемого вещества. Значение кислотного числа используют также для идентификации кислоты.

Количественное определение кислоты в полиэфире производят после омыления полиэфира различными способами. Простейшим является омыление полиэфира спиртовым раствором щелочи с последующим выделением калийных солей кислоты. Используют также омыление полиэфира моноэтаноламином.

Испытываемое вещество в количестве 0, 2- 0, 3 граммов отвешивают с точностью до 0, 0001 г в коническую колбу емкостью 250 мл, растворяют его в 10 мл нейтрального растворителя (спирт, ацетон) и титруют 0, 5 н. спиртовым раствором гидрооксида калия до розовой окраски на фенолфталеин. Расчет производят по формуле:

где V₁ - объем 0, 1 н. раствора КОН, пошедего на титрование анализируемого вещества, мл; V₂ - объем 0, 1 н. раствора КОН, пошедшего на титрование холостой пробы, мл; 5, 6 – число миллиграммов КОН в 1 мл 0, 1 н. раствора КОН; К – поправка на 0, 1 н. раствор КОН; g – навеска анализируемого вещества.

Определение эфирного числа

Число омыления или коэффициент омыления характеризуется числом миллиграммов гидроокиси калия, необходимым для связывания свободных карбоксильных групп и омыления сложноэфирных групп, содержащих в 1г исследуемого вещества.

Эфирное число – это количество миллиграммов КОН, необходимое для омыления 1 г сложного эфира.

Если в сложных эфирах не содержится свободных карбоксильных групп, число омыления совпадает с эфирным числом.

Сложноэфирная группа в гетероцепных полимерах содержится в основной цепи, поэтому при омылении ее молекула полиэфира распадается на исходные компоненты:

НО-[-С(О)-R-С(О)-R'-О-]_n–Н+2nКОН→ nКООС-R-СООК+

nНО-R'-ОН

Эфирное число для полиэфира является константой, определяемой молекулярной массой структурной единицы, и может служить для идентификации полиэфира путем сравнения найденного значения эфирного числа с вычисленным. Эфирное число рассчитывают исходя из молекулярной массы структурной единицы и числа сложноэфирных групп, содержащихся в ней.

В две конические колбы емкостью 250 мл отвешивают по 0, 5-1 г исследуемого вещества с точностью 0, 0002 г. В каждую колбу приливают пипеткой по 25 мл 0, 5 н. спиртового КОН. В третью колбу наливают такое же количество этого раствора без навески (контрольный опыт). К колбам присоединяют обратные холодильники и нагревают на водяной бане в течение 3 часов. По истечении указанного срока содержимое колбы, не охлаждая, титруют 0, 5 н. раствором НСl в присутствии фенолфталеина до исчезновения розовой окраски.

Расчет производят по формуле:

где a - количество 0, 5 н. раствора НСl, израсходованного на титрование контрольной пробы, мл; b - количество 0, 5 н. раствора НСl, израсходованного на титрование пробы с навеской, мл; Т – титр кислоты, выраженный в мл. КОН; g - навеска вещества, г.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 10 Следующая ⇒