烷的加入聚合动力学

Overview

资料来源: 凯瑞先生和迈克尔 g. 本顿, 路易斯安那州立大学化学工程系, 巴吞鲁日, LA

聚合物是由许多重复的单体单位组成的分子, 它们被化学结合成长链。它们具有广泛的物理性能, 受其化学结构、分子量和聚合程度的影响。聚合物工业生产数以千计的原材料用于各种商业产品。¹^,²

该视频的目的是执行一个加法聚合反应, 然后评估所产生的产品, 以了解如何粘度可以用来确定聚合物分子量。此外, 本实验将研究分子量如何与单体转化有关。

Procedure

该系统是由运行控制序列 PS1-PS5 在一个标准的工业集散控制系统, 是由 PC 操作。序列打开/关闭/调整阀门在适当的顺序, 并通知何时以及如何向反应堆添加元件。

1. 反应堆设置

打开连接到反应容器的 N 个₂缸。
运行控制序列 PS1 测试设备。
然后, 关闭手动阀到真空泵, 检查系统是否无泄漏。
等待5分钟, 并验证压力不超过600毫米汞。
用 N₂填充系统。为了安全和动力学原因, 需要氮气。O₂抑制许多聚合, 并可能导致爆炸。
运行控制序列 PS3 添加单体到反应堆。
当序列提示时, 添加催化剂溶液和 endblocker。通过一个称为 "加法器坦克" 的小漏斗。

2. 聚合物制造

启动 PS4 序列并监测反应温度。
一旦温度达到 > 105 ° c, 经常收集

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Results

分子量可以由经验关系决定, 例如巴里的 polydimethylsiloxanes 与分子权重的关系在2500 以上。⁵

Equation 2

这给出了粘度-平均分子量。对于分子量预测 < 2500, 插值的实验数据发现, 在郭,⁶使用的运动?...

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Application and Summary

高分子科学提供了许多例子的基本原理的化学动力学和反应堆设计。简单率表达式可以描述相当复杂的化学过程, 如本实验。反应器系统设计必须找到最佳反应器类型 (间歇, 搅拌槽, 堵塞流, 或混合) 考虑动力学, 资本成本和分子量分布。特别是, 最后一个因素通常是最重要的, 因为它在很大程度上定义了产品。根据这一因素, 产品通常可以从硬脆固体到橡胶到液体不等。大量 (无溶剂) 聚合, 如在本?...

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References

http://www.essentialchemicalindustry.org/polymers/polymers-an-overview.html and http://www.pslc.ws/mactest/maindir.htm (both accessed 8/22/16).
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Odian, G., Principles of Polymerization, 4^th Ed., Wiley-VCH, 2004 (ch. 3), or Rodriguez, F., Principles of Polymers Systems, 2nd Ed., McGraw-Hill, 1982 (ch. 4); Fried, J.R., Polymer Science and Technology, Prentice-Hall, 1995 (ch. 2).
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Kuo, A.C.M. Poly(dimethylsiloxane), in Polymer Data Handbook, Oxford University Press, 1999, 411.
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http://www.dowcorning.com/content/discover/discoverchem/properties.aspx (accessed 8/25/16)
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Dow Corning, Product Information, Silicon Fluids, http://www.dowcorning.com/applications/Product_Finder/Products.aspx (accessed 9/23/16).

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该系统是由运行控制序列 PS1-PS5 在一个标准的工业集散控制系统, 是由 PC 操作。序列打开/关闭/调整阀门在适当的顺序, 并通知何时以及如何向反应堆添加元件。

1. 反应堆设置

打开连接到反应容器的 N 个₂缸。
运行控制序列 PS1 测试设备。
然后, 关闭手动阀到真空泵, 检查系统是否无泄漏。
等待5分钟, 并验证压力不超过600毫米汞。
用 N₂填充系统。为了安全和动力学原因, 需要氮气。O₂抑制许多聚合, 并可能导致爆炸。
运行控制序列 PS3 添加单体到反应堆。
当序列提示时, 添加催化剂溶液和 endblocker。通过一个称为 "加法器坦克" 的小漏斗。

2. 聚合物制造

启动 PS4 序列并监测反应温度。
一旦温度达到 > 105 ° c, 经常收集液体样本 (至少每8分钟) 从样本绘制点 (警告: 热, 穿热手套)。
允许聚合反应运行到接近平衡。监测搅拌器的功率使用情况, 确认反应达到平衡。一旦能量停止增加, 反应就接近平衡。
请务必收集至少7样品。
完成后, 打开 co₂罐阀, 然后按 "RXN 完成", 以 co₂中和催化剂。这将作为 PS4 序列的一部分出现。
开始 PS5 剥离序列。
1. 打开手动阀到真空泵, 并允许剥离运行15分钟。
2. 选择 "剥离完成"。
将低的锅炉从反应中收集成烧瓶。
使用自动冷却过程冷却反应堆。Pumpout 将会在很晚的时候执行。
Follwong 制造商的说明, 测量收集的样品与旋转 (杯和鲍勃) 粘度计。
1. 如果转速设置过高, 则不会得到粘度读数, 并选择较低的转速。这些粘度值将用于确定聚合物的分子量分布。

PLAYLIST

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