pobieranie: 07 Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
Pobierz dokument pdfPrzeglądaj wersję html pliku:
Instytut In ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Synteza termoplastycznych elastomerów estrowoeterowych
1. Cel wiczenia
Celem wiczenia jest wykonanie elastomeru termoplastycznego estrowo-eterowego zawieraj cego 50% wag. segmentów gi tkich.
Zaobserwowane w ostatnich latach zwi kszaj ce si zainteresowanie mieszaninami polimerów zwi zane jest z ta szym sposobem ich otrzymywania ni synteza nowych polimerów. Szczególn uwag kieruje si na układy o ograniczonej mieszalno ci, w których wyst puje kilka faz. Do grupy tej zalicza si wiele materiałów polimerowych, maj cych du e znaczenie techniczne. Takimi polimerami SA mi dzy innymi elastomery termoplastyczne (TPE) [1]. S one wykorzystywane m.in. w elektronice, motoryzacji, medycynie i sporcie. Elastomerami termoplastycznymi przyj to nazywa takie materiały polimerowe, w których na skutek separacji fazowej wyodr bniaj si dwie fazy: mi kka (elastyczna) i twarda, o dwóch warto ciach temperatury przemian fazowych ( Tg1, Tg2 lub Tg, Tm) wyznaczaj cych szerokie plateau elastyczno ci podobnie jak w gumie, które mo na przetwarza metodami analogicznymi jak tworzywa termoplastyczne. O wła ciwo ciach TPE decyduje [2]: • specyficzna struktura fazowa; • termiczna odtwarzalno struktury w cyklach ogrzewanie-chłodzenie; • u ytkowe cechy mechaniczne; • wła ciwo ci przetwórcze (mo liwo wielokrotnego przechodzenia ze stanu stałego do ciekłego). Do grupy elastomerów termoplastycznych zaliczamy cz kopolimerów blokowych. Charakteryzuj si one doskonałymi parametrami u ytkowymi, dobrymi wła ciwo ciami przetwórczymi oraz łatwo ci recyklingu. Jest to wynikiem specyficznej budowy molekularnej i struktury fazowej, a dodatkowo mog by polepszone przez obróbk mechaniczno termiczn . Kopolimery blokowe o wła ciwo ciach elastotermoplastycznych mog mie budow liniow lub rozgał zion (rys.1) 1 2
Rys.1. schemat budowy kopolimerów blokowych: 1 – makrocz steczki liniowe, 2 – makrocz steczki rozgał zione. Ze wzgl du na budow chemiczn do tej grupy elastomerów termoplastycznych nale : Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
1
4
4
4
4 @
@
4
@
4
5
B49
3
5
4
@ @ A3¨5 @
4
4
9
5
4
3
3
9
5
@
7
2. Okre lenie podstawowych zagadnie
4
1 !0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥ © # # ¥ © §¥£ ¡ 4 4 4 5 5 A3@ 9 9 5 4 5 9 @ @ 5 4 A3@ 5 8 5
@ @
5
4 5
@ @
6
9
5
2
5
3
5
5
4
3
5
5
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad • triblokowe kopolimery styrenu; • multiblokowe kopolimery estrowo-uretanowe i eterowo-uretanowe; • multiblokowe kopolimery eterowo-amidowe; • multiblokowe kopolimery eterowo-estrowe. Kopoli(etero-blok-estry) (PEE) s bardzo wa n grup elastomerów termoplastycznych o segmentowej budowie makrocz steczki (rys.2).
O HO CH2 O C
4
Rys.2 Ogólny wzór strukturalny PEE.
Ł cz one w sobie wł ciwo ci elastomerów z typowymi wł ciwo ciami tworzyw termoplastycznych, a a takich jak: • elastyczno ; • du a udarno ; • odporno na warunki atmosferyczne; • odporno na chemikalia; • ł atwo przetwórstwa; • mo liwo recyklingu. a Istnieje wiele doniesie literaturowych na temat otrzymywania, budowy i wł ciwo ci PEE [ 3-5]. Najcz ciej wprowadzanym do kopolimeru segmentem sztywnym jest semikrystaliczny poliester, np. poli(tereftalan-butylenu). Jako gi tkie segmenty stosuje si polietery: polioksytetrametylen, rzadziej polioksypropylen i polioksyetylen. Udział i rodzaj segmentu sztywnego ma decyduj cy wpł na wł ciwo ci termiczne i mechaniczne yw a kopolimeru, dlatego w celu uzyskania kopolimeru odpowiadaj cego wymaganym potrzebom u ytkownik przeprowadza si chemiczne modyfikacje segmentu estrowego. Produkcja Kopoli(etero-blok-estrów) rozwija si w ostatnich latach dynamicznie i SA one przedmiotem intensywnych bada . Wynika to zapewne z ich bardzo dobrych wł ciwo ci. a PEE znalazł szerokie zastosowanie w przemy le transportowym (zderzaki kolejowe, amortyzatory, y g sienice pojazdów niegowych, wykł adziny w y po arniczych, w e do paliw pł ynnych; w przemy le maszynowym (sprz gł ł yska, koł z bate, pokrycia kabli, izolatory); w przemy le obuwniczym ( a, o a wkł adki do butów, wy ciół spodów, obcasy); w przemy le sportowym ( pił golfowe, buty i wi zania ki ki narciarskie, sprz t stosowany w sportach zimowych i alpinizmie); w przemy le wł ókienniczym (wł ókna pół plastyczne, folie, ył w przemy le spo ywczym; w medycynie ( nici chirurgiczne, kapsuł do ki); ki leków) [6-8].
Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
b
Y
`
b b
b
a
b b
X S R W F I H U I U !0¢V(!%&%$T S!I¨¦¤¢C RF Q P H GFE D
O C-O CH2 O
4 x
O C
segment sztywny
b
b b
¨a `
b b
Y
Y
a
b
Y ` a
` ¨a `
Y
b
`
a
Y
b
a
d
Y
O C-O CH2
4
O
y
H
segment gi tki
b b `
d
Acb b `
b
Acb a
Acb ` Acb cAb Acb a a
`
b ¨a
Y Y Y
2
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad
3. Metody
3.1. Polikondensacja w stanie stopionym
3.1.1. Zakres stosowanie metody Metod stosuje si do produkcji elastomerów termoplastycznych 3.1.2. Materiał do syntezy y W syntezie wykorzystuje si nast puj ce substraty: • tereftalan dimetylu (DMT), • 1,4-butanodiol, • polieter – oligo(1,4-oksytetrametyleno)diol (PTMEG), Mn=1000 g/mol, • stabilizator IRGANOX 1010, • octan cynku i kompleks tytanowo-magnezowy jako katalizatory. 3.1.3. Opis metody Do nagrzanego reaktora wprowadza si odwa one substraty i uruchamia si mieszadł Po o. osi gni ciu odpowiedniej temperatury (po ok. 20 min) powinien rozpocz si proces wymiany estrowej (oddestylowanie metanolu). Temperatur wsadu podnosi si do ok. 190 °C. W tym czasie nast puje oddestylowanie ok. 95% metanolu (czas reakcji nie powinien przekroczy 120 min). Po zako czeniu estryfikacji nale y zmniejszy obroty mieszadł otworzy reaktor i doda drug cz a, katalizatora oraz PTMEG ze stabilizatorem. Nast pnie zamkn reaktor, podwy szy temperatur do 257°C jednocze nie obni aj c ci nienie a do 0,2 mmHg. Proces ten prowadzi si w atmosferze azotu przy ci gł mieszaniu. ym Produktem ubocznym jest butanodiol. W chwili, gdy polimer osi gnie odpowiedni lepko (ok. 120 min) nale y go wytł oczy z reaktora pod ci nieniem azotu. Otrzymany produkt w postaci ył granuluje si i ki poddaje dalszym badaniom. 3.1.4. Przyrz d pomiarowy UWAGA: Reaktor obsł ugiwany jest tylko przez osob prowadz c wiczenie. Synteza elastomerów termoplastycznych prowadzona jest w reaktorze polikondensacyjnym firmy Autoclave Engineers (Pensylvania, USA) o pojemno ci 1000 cm3- b d cym wyposa eniem laboratorium chemicznego Instytutu In ynierii Materiał owej PS. Reaktor wyposa ony jest w mieszadł o kotwicowe z mo liwo ci pł ynnej regulacji obrotów, chł odnice, manometr do pomiaru ci nienia w reaktorze oraz ukł ady sł ce do programowanego obni ania ci nienia, regulacji temperatury i u wytł aczania gotowego polimeru. Reaktor współ pracuje z chromatografem gazowym, co pozwala na bie c analiz przebiegu procesu reakcji. Szczegół instrukcja obsł reaktora stanowi oddzielny dokument. owa ugi 3.1.5. Wykonanie pomiaru 1. Przed uruchomieniem grzał reaktora nale y odkr ci wod , aby zapewni chł ek odzenie ł yska mieszadł w przeciwnym wypadku ulegnie ono zniszczeniu. o a, 2. Wł czamy grzał (umieszczone s one na zewn trznej cianie reaktora w 3 strefach, ki ka da strefa ogrzewania wyposa ona jest w miernik, rejestrator i regulator temperatury), nagrzewamy reaktor do temperatury 150 °C, dokonuj c nastaw temp.: I strefa- 175 °C; II strefa – 175 °C; III strefa – 230 °C. odnic. 3. Odkr ci butle z azotem, sprawdzi dro no chł 4. Wł czy termostat, ustawi temperatur na termometrze 90 °C (czeka ok. 1,5 h). 5. Odwa y potrzebne substraty. Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
A A¨
u t y h q p w q w !0¢x(!%&%$v u!q¨¦¤¢e th s r p ihg f A B
B
3
Wł czy pomp termostatu w chwili, gdy woda w nim osi gnie nastawiona temperatur , a reaktor temperatur 150 °C. 7. Wł czy obieg zimnej wody w chł odnicach, zamkn doln chł odnic . 8. Wprowadzi odwa one substraty do reaktora. 9. Wł czy mieszadł moc mieszadł ustawi pocz tkowo na 30%, po dwóch minutach o, a ustawi 90 obr./min. 10. Wł czy obieg azotu. 11. W temperaturze ok. 155°C powinna rozpocz si estryfikacja, podczas której oddestylowuje si metanol. 12. W momencie, gdy intensywno wydzielaj cego si metanolu znacznie zmniejsza si , doda drug cz katalizatora (Ti(Obu)4). 13. Podwy szy nastawy grzał strefy I i II do 180 °C. ek 14. Je eli produkt polikondensacji zostałoddestylowany w 95%, wył czy mieszadł o. 15. Otworzy reaktor i doda PTMEG ze stabilizatorem. 16. Zamkn reaktor, podwy szy nastawy temperatur w strefach I, II i III do 257°C. 17. Zamkn dopł azotu, wył czy termostat i pomp , zamkn górn chł yw odnic . 18. Wł czy mieszadł nastawi 60 obr/min. o, 19. Wł czy pomp pró niow . 20. Zał y kolb na doln chł o odnic , otworzy j . 21. Odkr ci pomiar pró ni na manometrze i ustawi ci nienie na kolumnie sterowniczej 14,7 PSI. 22. Wł czy grzał na gł k owicy do wytł aczania polimeru ( temperatura 220°C). 23. Bardzo uwa nie kontrolowa pró ni w reaktorze: regulacja odbywa si przy pomocy ruby mikrometrycznej; szczelin na rubie zwi ksza stopniowo w zale no ci od intensywno ci wydzielania si produktu ubocznego butanodiolu. 24. Wymieni kolb z wydzielonym butanodiolem na czyst . 25. Po zauwa alnym zmniejszeniu wydzielaj cego si glikolu, zwi kszy szczelin dł c awi ównym zaworem. pomp a do przej cia na regulacj pró ni gł 26. W chwili przej cia na peł pompowanie zakr ci pomiar pró ni na manometrze. ne 27. Je eli ci nienie w reaktorze osi gn ł poziom 0,2-0,3 mmHg, a moment charakteryzuj cy o lepko tworzywa osi gn łwarto 0,3 nale y wył czy mieszadł i I stref grzania. o 28. Odczeka 5 minut, a polimer spł ze cianek wewn trz reaktora. ynie 29. Wył czy pomp pró niow , wyrówna ci nienie w reaktorze, odkr ci dopł azotu. yw 30. Wytł oczy otrzymany polimer pod ci nieniem 0,2 MPa.
4. Opracowanie wyników
Po wykonaniu wiczenia student powinien przedstawi sprawozdanie w formie pisemnej, które powinno zawiera ilo i rodzaj substratów u ytych do syntezy oraz opis przebiegu wiczenia.
5. Literatura
1. Rosł aniec Z., Ukł polimerowe o wł ciwo ciach elastotermoplastycznych, Prace Naukowe ady a Politechniki Szczeci skiej Nr 503, Wydawnictwo Uczelniane, 1993 2. Ukielski R., Elastomery multiblokowe, terpoli(estro-b-etero-b-amidy): synteza, struktura, wł ciwo ci, Prace Naukowe Politechniki Szczeci skiej Nr 556, Wydawnictwo Uczelniane, 2000 a 3. Sł onecki J., Polimery 1991, 36, 225. 4. Sł onecki J., Polimery 1995, 40, 572. 5. Sł onecki J., Polimery 1996, 41, 31. 6. Rosł aniec Z., Ratuszy ska H., Polimery 1990, 35, 450. 7. Rosner T., Wójcikeiwicz H., ,, Wł ókna sztuczne”, WNT Warszawa 1969. 8. Ukielski Dukielski., Wójcikeiwicz H., Polimery 1981, 26, 455. Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
ii
k
m
i
k
6.
m
k
k
j
m j j k m j i l k j i i m l j k j i l Ajm i i Ajm k i m l l j k m l k m l k j k k i l i k j k m l j k m k k k l j l k j i m j l j k ij k i k jl i l k j i j j i i ji k j i ji j l ji j j j i l j l Ajm¨k i j k i Ajm k k ji j i j i j j i l j k i ji j i k i k j i h g e e !0¢f(!%&%$d !¨¦¤¢ j n m m l n n j Ajm j
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad
m m
4
07 Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
Instytut In ynierii Materiałowej – Zakład Tworzyw Polimerowych
Synteza termoplastycznych elastomerów estrowoeterowych
1. Cel wiczenia
Celem wiczenia jest wykonanie elastomeru termoplastycznego estrowo-eterowego zawieraj cego 50% wag. segmentów gi tkich.
Zaobserwowane w ostatnich latach zwi kszaj ce si zainteresowanie mieszaninami polimerów zwi zane jest z ta szym sposobem ich otrzymywania ni synteza nowych polimerów. Szczególn uwag kieruje si na układy o ograniczonej mieszalno ci, w których wyst puje kilka faz. Do grupy tej zalicza si wiele materiałów polimerowych, maj cych du e znaczenie techniczne. Takimi polimerami SA mi dzy innymi elastomery termoplastyczne (TPE) [1]. S one wykorzystywane m.in. w elektronice, motoryzacji, medycynie i sporcie. Elastomerami termoplastycznymi przyj to nazywa takie materiały polimerowe, w których na skutek separacji fazowej wyodr bniaj si dwie fazy: mi kka (elastyczna) i twarda, o dwóch warto ciach temperatury przemian fazowych ( Tg1, Tg2 lub Tg, Tm) wyznaczaj cych szerokie plateau elastyczno ci podobnie jak w gumie, które mo na przetwarza metodami analogicznymi jak tworzywa termoplastyczne. O wła ciwo ciach TPE decyduje [2]: • specyficzna struktura fazowa; • termiczna odtwarzalno struktury w cyklach ogrzewanie-chłodzenie; • u ytkowe cechy mechaniczne; • wła ciwo ci przetwórcze (mo liwo wielokrotnego przechodzenia ze stanu stałego do ciekłego). Do grupy elastomerów termoplastycznych zaliczamy cz kopolimerów blokowych. Charakteryzuj si one doskonałymi parametrami u ytkowymi, dobrymi wła ciwo ciami przetwórczymi oraz łatwo ci recyklingu. Jest to wynikiem specyficznej budowy molekularnej i struktury fazowej, a dodatkowo mog by polepszone przez obróbk mechaniczno termiczn . Kopolimery blokowe o wła ciwo ciach elastotermoplastycznych mog mie budow liniow lub rozgał zion (rys.1) 1 2
Rys.1. schemat budowy kopolimerów blokowych: 1 – makrocz steczki liniowe, 2 – makrocz steczki rozgał zione. Ze wzgl du na budow chemiczn do tej grupy elastomerów termoplastycznych nale : Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
1
4
4
4
4 @
@
4
@
4
5
B49
3
5
4
@ @ A3¨5 @
4
4
9
5
4
3
3
9
5
@
7
2. Okre lenie podstawowych zagadnie
4
1 !0¢'(!%&%$" !¨¦¤¢ ) ¥ © # # ¥ © §¥£ ¡ 4 4 4 5 5 A3@ 9 9 5 4 5 9 @ @ 5 4 A3@ 5 8 5
@ @
5
4 5
@ @
6
9
5
2
5
3
5
5
4
3
5
5
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad • triblokowe kopolimery styrenu; • multiblokowe kopolimery estrowo-uretanowe i eterowo-uretanowe; • multiblokowe kopolimery eterowo-amidowe; • multiblokowe kopolimery eterowo-estrowe. Kopoli(etero-blok-estry) (PEE) s bardzo wa n grup elastomerów termoplastycznych o segmentowej budowie makrocz steczki (rys.2).
O HO CH2 O C
4
Rys.2 Ogólny wzór strukturalny PEE.
Ł cz one w sobie wł ciwo ci elastomerów z typowymi wł ciwo ciami tworzyw termoplastycznych, a a takich jak: • elastyczno ; • du a udarno ; • odporno na warunki atmosferyczne; • odporno na chemikalia; • ł atwo przetwórstwa; • mo liwo recyklingu. a Istnieje wiele doniesie literaturowych na temat otrzymywania, budowy i wł ciwo ci PEE [ 3-5]. Najcz ciej wprowadzanym do kopolimeru segmentem sztywnym jest semikrystaliczny poliester, np. poli(tereftalan-butylenu). Jako gi tkie segmenty stosuje si polietery: polioksytetrametylen, rzadziej polioksypropylen i polioksyetylen. Udział i rodzaj segmentu sztywnego ma decyduj cy wpł na wł ciwo ci termiczne i mechaniczne yw a kopolimeru, dlatego w celu uzyskania kopolimeru odpowiadaj cego wymaganym potrzebom u ytkownik przeprowadza si chemiczne modyfikacje segmentu estrowego. Produkcja Kopoli(etero-blok-estrów) rozwija si w ostatnich latach dynamicznie i SA one przedmiotem intensywnych bada . Wynika to zapewne z ich bardzo dobrych wł ciwo ci. a PEE znalazł szerokie zastosowanie w przemy le transportowym (zderzaki kolejowe, amortyzatory, y g sienice pojazdów niegowych, wykł adziny w y po arniczych, w e do paliw pł ynnych; w przemy le maszynowym (sprz gł ł yska, koł z bate, pokrycia kabli, izolatory); w przemy le obuwniczym ( a, o a wkł adki do butów, wy ciół spodów, obcasy); w przemy le sportowym ( pił golfowe, buty i wi zania ki ki narciarskie, sprz t stosowany w sportach zimowych i alpinizmie); w przemy le wł ókienniczym (wł ókna pół plastyczne, folie, ył w przemy le spo ywczym; w medycynie ( nici chirurgiczne, kapsuł do ki); ki leków) [6-8].
Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
b
Y
`
b b
b
a
b b
X S R W F I H U I U !0¢V(!%&%$T S!I¨¦¤¢C RF Q P H GFE D
O C-O CH2 O
4 x
O C
segment sztywny
b
b b
¨a `
b b
Y
Y
a
b
Y ` a
` ¨a `
Y
b
`
a
Y
b
a
d
Y
O C-O CH2
4
O
y
H
segment gi tki
b b `
d
Acb b `
b
Acb a
Acb ` Acb cAb Acb a a
`
b ¨a
Y Y Y
2
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad
3. Metody
3.1. Polikondensacja w stanie stopionym
3.1.1. Zakres stosowanie metody Metod stosuje si do produkcji elastomerów termoplastycznych 3.1.2. Materiał do syntezy y W syntezie wykorzystuje si nast puj ce substraty: • tereftalan dimetylu (DMT), • 1,4-butanodiol, • polieter – oligo(1,4-oksytetrametyleno)diol (PTMEG), Mn=1000 g/mol, • stabilizator IRGANOX 1010, • octan cynku i kompleks tytanowo-magnezowy jako katalizatory. 3.1.3. Opis metody Do nagrzanego reaktora wprowadza si odwa one substraty i uruchamia si mieszadł Po o. osi gni ciu odpowiedniej temperatury (po ok. 20 min) powinien rozpocz si proces wymiany estrowej (oddestylowanie metanolu). Temperatur wsadu podnosi si do ok. 190 °C. W tym czasie nast puje oddestylowanie ok. 95% metanolu (czas reakcji nie powinien przekroczy 120 min). Po zako czeniu estryfikacji nale y zmniejszy obroty mieszadł otworzy reaktor i doda drug cz a, katalizatora oraz PTMEG ze stabilizatorem. Nast pnie zamkn reaktor, podwy szy temperatur do 257°C jednocze nie obni aj c ci nienie a do 0,2 mmHg. Proces ten prowadzi si w atmosferze azotu przy ci gł mieszaniu. ym Produktem ubocznym jest butanodiol. W chwili, gdy polimer osi gnie odpowiedni lepko (ok. 120 min) nale y go wytł oczy z reaktora pod ci nieniem azotu. Otrzymany produkt w postaci ył granuluje si i ki poddaje dalszym badaniom. 3.1.4. Przyrz d pomiarowy UWAGA: Reaktor obsł ugiwany jest tylko przez osob prowadz c wiczenie. Synteza elastomerów termoplastycznych prowadzona jest w reaktorze polikondensacyjnym firmy Autoclave Engineers (Pensylvania, USA) o pojemno ci 1000 cm3- b d cym wyposa eniem laboratorium chemicznego Instytutu In ynierii Materiał owej PS. Reaktor wyposa ony jest w mieszadł o kotwicowe z mo liwo ci pł ynnej regulacji obrotów, chł odnice, manometr do pomiaru ci nienia w reaktorze oraz ukł ady sł ce do programowanego obni ania ci nienia, regulacji temperatury i u wytł aczania gotowego polimeru. Reaktor współ pracuje z chromatografem gazowym, co pozwala na bie c analiz przebiegu procesu reakcji. Szczegół instrukcja obsł reaktora stanowi oddzielny dokument. owa ugi 3.1.5. Wykonanie pomiaru 1. Przed uruchomieniem grzał reaktora nale y odkr ci wod , aby zapewni chł ek odzenie ł yska mieszadł w przeciwnym wypadku ulegnie ono zniszczeniu. o a, 2. Wł czamy grzał (umieszczone s one na zewn trznej cianie reaktora w 3 strefach, ki ka da strefa ogrzewania wyposa ona jest w miernik, rejestrator i regulator temperatury), nagrzewamy reaktor do temperatury 150 °C, dokonuj c nastaw temp.: I strefa- 175 °C; II strefa – 175 °C; III strefa – 230 °C. odnic. 3. Odkr ci butle z azotem, sprawdzi dro no chł 4. Wł czy termostat, ustawi temperatur na termometrze 90 °C (czeka ok. 1,5 h). 5. Odwa y potrzebne substraty. Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
A A¨
u t y h q p w q w !0¢x(!%&%$v u!q¨¦¤¢e th s r p ihg f A B
B
3
Wł czy pomp termostatu w chwili, gdy woda w nim osi gnie nastawiona temperatur , a reaktor temperatur 150 °C. 7. Wł czy obieg zimnej wody w chł odnicach, zamkn doln chł odnic . 8. Wprowadzi odwa one substraty do reaktora. 9. Wł czy mieszadł moc mieszadł ustawi pocz tkowo na 30%, po dwóch minutach o, a ustawi 90 obr./min. 10. Wł czy obieg azotu. 11. W temperaturze ok. 155°C powinna rozpocz si estryfikacja, podczas której oddestylowuje si metanol. 12. W momencie, gdy intensywno wydzielaj cego si metanolu znacznie zmniejsza si , doda drug cz katalizatora (Ti(Obu)4). 13. Podwy szy nastawy grzał strefy I i II do 180 °C. ek 14. Je eli produkt polikondensacji zostałoddestylowany w 95%, wył czy mieszadł o. 15. Otworzy reaktor i doda PTMEG ze stabilizatorem. 16. Zamkn reaktor, podwy szy nastawy temperatur w strefach I, II i III do 257°C. 17. Zamkn dopł azotu, wył czy termostat i pomp , zamkn górn chł yw odnic . 18. Wł czy mieszadł nastawi 60 obr/min. o, 19. Wł czy pomp pró niow . 20. Zał y kolb na doln chł o odnic , otworzy j . 21. Odkr ci pomiar pró ni na manometrze i ustawi ci nienie na kolumnie sterowniczej 14,7 PSI. 22. Wł czy grzał na gł k owicy do wytł aczania polimeru ( temperatura 220°C). 23. Bardzo uwa nie kontrolowa pró ni w reaktorze: regulacja odbywa si przy pomocy ruby mikrometrycznej; szczelin na rubie zwi ksza stopniowo w zale no ci od intensywno ci wydzielania si produktu ubocznego butanodiolu. 24. Wymieni kolb z wydzielonym butanodiolem na czyst . 25. Po zauwa alnym zmniejszeniu wydzielaj cego si glikolu, zwi kszy szczelin dł c awi ównym zaworem. pomp a do przej cia na regulacj pró ni gł 26. W chwili przej cia na peł pompowanie zakr ci pomiar pró ni na manometrze. ne 27. Je eli ci nienie w reaktorze osi gn ł poziom 0,2-0,3 mmHg, a moment charakteryzuj cy o lepko tworzywa osi gn łwarto 0,3 nale y wył czy mieszadł i I stref grzania. o 28. Odczeka 5 minut, a polimer spł ze cianek wewn trz reaktora. ynie 29. Wył czy pomp pró niow , wyrówna ci nienie w reaktorze, odkr ci dopł azotu. yw 30. Wytł oczy otrzymany polimer pod ci nieniem 0,2 MPa.
4. Opracowanie wyników
Po wykonaniu wiczenia student powinien przedstawi sprawozdanie w formie pisemnej, które powinno zawiera ilo i rodzaj substratów u ytych do syntezy oraz opis przebiegu wiczenia.
5. Literatura
1. Rosł aniec Z., Ukł polimerowe o wł ciwo ciach elastotermoplastycznych, Prace Naukowe ady a Politechniki Szczeci skiej Nr 503, Wydawnictwo Uczelniane, 1993 2. Ukielski R., Elastomery multiblokowe, terpoli(estro-b-etero-b-amidy): synteza, struktura, wł ciwo ci, Prace Naukowe Politechniki Szczeci skiej Nr 556, Wydawnictwo Uczelniane, 2000 a 3. Sł onecki J., Polimery 1991, 36, 225. 4. Sł onecki J., Polimery 1995, 40, 572. 5. Sł onecki J., Polimery 1996, 41, 31. 6. Rosł aniec Z., Ratuszy ska H., Polimery 1990, 35, 450. 7. Rosner T., Wójcikeiwicz H., ,, Wł ókna sztuczne”, WNT Warszawa 1969. 8. Ukielski Dukielski., Wójcikeiwicz H., Polimery 1981, 26, 455. Synteza termoplastycznych elastomerów estrowo-eterowych
ii
k
m
i
k
6.
m
k
k
j
m j j k m j i l k j i i m l j k j i l Ajm i i Ajm k i m l l j k m l k m l k j k k i l i k j k m l j k m k k k l j l k j i m j l j k ij k i k jl i l k j i j j i i ji k j i ji j l ji j j j i l j l Ajm¨k i j k i Ajm k k ji j i j i j j i l j k i ji j i k i k j i h g e e !0¢f(!%&%$d !¨¦¤¢ j n m m l n n j Ajm j
Instytut In ynierii Materiał owej – Zakł Tworzyw Polimerowych ad
m m
4
