Оценка полидисперсности полимера вискозиметрическим методом

Задание. Объясните влияние качества растворителя на вязкость раствора полимера и на измеряемую молекулярной массы полидисперсного полимера.

Цель работы: Определение средневязкостных молекулярных масс полистирола в хорошем и плохом растворителях оценка степени полидисперсности полимера.

Реактивы: раствор полистирола в толуоле с концентрацией 1 г/дл, толуол, этанол.

Приборы и посуда: термостат типа Т-16, вискозиметр Уббелоде, секундомер, резиновая груша, пипетка на 10мл, плоскодонная колба на 50мл.

Методика работы. В качестве хорошего растворителя используют толуол, плохим растворителем служит смесь толуола с этанолом, содержащая 25%(об.) этанола. Измерения выполняют при 25 с помощью капиллярного вискозиметра Уббелоде (см.работу №1). Сначала определяют характеристическую вязкость полистирола в хорошем растворителе, как описано в работе №1.

Для приготовления исходного раствора полистирола в плохом растворителе к 5мл раствора полистирола в толуоле (С = 1г/дл) добавляют 2,5мл толуола и 2,5мл этанола. Этанол добавляют небольшими порциями при перемешивании раствора, следя за тем, чтобы раствор оставался прозрачным. В результате получают 10мл раствора полистирола (С = 0,5г/дл) в смеси толуола и этанола. Для разбавления используют смесь толуола и этанола, которую предварительно готовят, смешивая 30,0мл толуола с 10,0 мл этанола. Определяют характеристическую вязкость полистирола в плохом растворителе. Форма записи результатов такая же, как в работе №1.

Обработка результатов. Строят графики зависимости приведенной вязкости от концентрации для растворов полистирола в хорошем и плохом растворителях. Экстраполяцией полученных зависимостей к нулевой концентрации находят значения характеристических вязкостей. По формуле рассчитывают молекулярные массы полистирола соответственно в хорошем и плохом растворителях. Для расчета используют константы К и а, приведенные в табл.1.

Таблица 1. Константы уравнения Марка-Куна-Хаувинка

Система полимер – растворитель		а	Т, С
полистирол –толуол	1.18	0,72
полистирол – толуол (75%) + этанол (25%)	10,80	0,50

Рассчитывают отношение молекулярных масс полистирола в хорошем и плохом растворителях.

Форма записи результатов:

Система полимер - растворитель

Основная литература: 9 [110-111];

Контрольные вопросы

1. Что такое полидисперсность?
2. Каким образом делается усреднение молекулярных масс?
3. Опишите вискозиметрический метод определения молекулярной массы.
4. В чем суть оценки полидисперсности полимеров?

Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов под руководством преподавателя (СРСП)

№	Задания	Форма проведения	Методические рекомендации	Рекомендуемая литература
	Механизм радикальной полимеризации (этилена, стирола, винилхлорида, хлоропрена)	Реферат, схема реакции	Изучить закономерности радикальной полимеризации	Осн.1 [118-211]; 2 [117-166]; 4 [19-35]
	Механизм катионной полимеризации (изобутилена, винилметилового эфира, стирола)	Написать элементарные стадии	Изучить закономерности ионной полимеризации	Осн.1[225-247]; 2 [165-233]; 4 [31-69]
	Механизм анионной полимеризации (акрилонитрила, бутадиена, стирола)	Оформление в виде реферата	Рассмотреть особенности анионной полимеризации	Осн.1[225-247]; 2 [222 -233];
	Механизм ионно-координационной полимеризации (этилена, пропилена, изопрена, бутадиена)	Оформить в виде плаката	Изучить ионно-координационную полимеризацию	Осн.1[225-247]; 4 [47-54]
	Механизм получения полиамидов, полиэфиров	Устный опрос	Изучить закономерности равновесной поликонденсации	Осн.1[256-273]; 4 [67-80]; 9 [29-36]
	Механизм получения фенол-формальдегидных олигомеров	Тренинг	Ступенчатая полимеризация. Неравновесная поликонденсация.	Осн.1[256-273]; 4 [67-80]; 9 [29-36]
	Механизм получения уретановых эластомеров	Реферат	Изучить миграционную полимеризацию	Осн.1[270-273]; 9 [29-31]
	Внутримолекулярные превращения (полибутадиена, поливинилхлорида, полиакрилонитрила, поливинилового спирта, полиизопрена)	Примеры реакции. Опрос	Изучить химические реакции полимеров без изменения степени полимеризации	Осн.1[233-237,360-363]; 2 [378-394]; 9 [51-58]
	Модификация полибутадиена различными модификаторами	Реферат	Изучить химическую модификацию полимеров	Осн.1[360-363]; 2 [378-394]; 9 [51-60, 67-72]
	Механизм окислительной деструкции (полипропилена, полиэтилена, полибутадиена, полиизопрена)	Примеры реакции. Схема элементарных стадии	Изучить химическую модификацию с уменьшением степени полимеризации	Осн.1[345-360];
	Механизм термической деструкции (деполимеризации) полиметил-метакрилата	Примеры реакции. Опрос	Изучить особенности деполимеризации	Осн.1[340-362]; 9 [ 67-72]
	Механизм термической деструкции (поливинилхлорида, полиамидов)	Примеры реакции. Схема элементарных стадии	Изучить химическую модификацию с уменьшением степени полимеризации	Осн.1[340-362]; 9 [ 67-72]
	Механизм радиационной деструкции полиэтилена	Реферат	Изучить особенности радиационной деструкции	Осн.1[340-362]; 4 [242-249]
	Механизм химической деструкции полимеров	Схемы реакции алкаголиза, амонолиза , ацитолиза и.т.д. полимеров	Изучить закономерности деструкции по закону случая	Осн.1[346-355]; 4 [276-293]
	Механизм стабилизации полимеров	Реферат	Особенности применение антиоксидантов, антирадов и.т.д.	Осн.1[346-355]; 4 [257-276]

Планы занятий в рамках самостоятельной работы студентов (СРС)

№	Задания	Методические рекомендации	Рекомендуемая литература
	Методы определения молекулярной массы полимеров	Прочитать определение молекулярной массы полимеров различными методами.	Осн.6 [400-413]; 2 [34-40]; 9 [92-98]
	Методы определения молекулярно-массового распределения полимеров	Нарисовать ММР полимеров расписать, каким образом можно получить ММР.	Осн.6 [415-420]; 2 [34-40]; 9 [92-98]
	Структура макромолекул. Конфигурация и конформация	Написать схему конфигурации и конформационных превращении полимеров.	Осн.6 [54-73]; 2 [48-74]; 1 [48-72]
	Радикальная полимеризация. Основные стадии. Методы инициирования радикальной полимеризации	Написать схему радикальной полимеризации ММА и СТ в присутствии ДАК.	Осн.1 [183-211] 2 [117-166]; 4 [19-35]; 6 [7-115]; 7 [61-80]
	Сополимеризация. Состав сополимеров	Вывести уравнение Майо-Льюиса. Построить различные типы кривых состава	Осн.1 [288-320]; 2 [169-185,264-281]
	Отличительные особенности ионной полимеризации. Катионная и анионная полимеризация	Привести сравнительные характеристики радикальной и ионной полимеризации на конкретных примерах.	Осн.1 [225-297]; 2 [185-233]; 4 [31-67]
	Ионно-координационная полимеризация. Механизм. Стереоспецифические катализаторы	Написать ИКП бутадиена н катализаторе Циглера-Натта.	Осн.1 [225-247]; 4 [47-54]
	Ступенчатые методы синтеза полимеров. Поликонденсация. Закономерности ступенчатых методов синтеза полимеров	На примере синтеза полимеров доказать разницу между полимеризацией и поликонденсации.	Осн.1 [256-273]; 4 [67-86]; 9 [29-36]
	Химические превращения полимеров. Особенности. Полимераналогичные превращения. Реакции сшивания и деструкции	На примере низкомолекулярных соединений показать разность в реакциях. Привести примеры реакции.	Осн.1 [333-337]; 4 [215-230]; 9 [51-58]
	Гибкость полимеров. Термодинамическая и кинетическая гибкость	На примере различных полимеров дать характеристику гибкости их цепей.	Осн.1 [48-72]; 2 [48-74]; 3 [91-99]; 45 [420-422]; 6 [54-74]
	Надмолекулярная структура аморфных и кристаллических полимеров	Нарисовать различные надмолекулярные формы полимеров.	Осн.6 [83-101]; 2 [144-158]; 2 [464-502]; 9 [167-190]
	Фазовые и физические состояния полимеров. Термомеханические методы исследования полимеров	Прочитать соответствующие разделы учебников. Нарисовать термомеханические кривые различных полимеров	Осн.4 [91-171]; 6 [101-180]; 9 [139-159]
	Стеклообразное, высокоэластическое и вязкотекучее состояние	Рассмотреть особенности различных деформационных свойств полимеров. Изучить природу вынужденный эластичности, хрупкости полимеров.	Осн.4 [142-156]; 6 [208-226]; 9 [739-159]
	Релаксационные процессы в полимерах. Релаксация напряжения. Ползучесть	Нарисовать кривую напряжение - деформация. Объеснить суть образования петли гистерезиса.	Осн.4 [142-156]; 6 [208-226]; 6 [141-149]; 9 [239-159]
	Особенности растворов полимеров. Гидродинамические свойства разбавленных растворов.	Рассмотреть процессы набухания и растворения. Рассказать суть гидродинамических свойств растворимых полимеров.	Осн.1[95-122]; 2[112-116]; 6[265-278, 370-378]; 9[80-103]