Fonte: Kerry M. Dooley e Michael G. Benton, Dipartimento di Ingegneria Chimica, Louisiana State University, Baton Rouge, LA

I polimeri sono molecole costituite da molte unità monomeriche ripetute che sono legate chimicamente in lunghe catene. Presentano una vasta gamma di proprietà fisiche, che sono influenzate dalla loro struttura chimica, peso molecolare e grado di polimerizzazione. L'industria dei polimeri produce migliaia di materie prime utilizzate in un'ampia varietà di prodotti commerciali. ^1,2

L'obiettivo di questo video è eseguire una reazione di polimerizzazione aggiuntiva e quindi valutare il prodotto risultante per capire come la viscosità può essere utilizzata per determinare il peso molecolare del polimero. Inoltre, questo esperimento studierà come il peso molecolare può essere correlato alla conversione del monomero.

Il sistema è controllato eseguendo sequenze di controllo PS1-PS5 su un sistema di controllo distribuito industriale standard che viene azionato da un PC. Le sequenze aprono/chiudono/regolano le valvole nella sequenza corretta e informano quando e come aggiungere componenti al reattore.

1. Configurazione del reattore

1. Aprire il cilindro N₂ collegato al recipiente di reazione.
2. Eseguire la sequenza di controllo PS1 per testare l'apparecchiatura.
3. Quindi, chi

Il peso molecolare può essere determinato da relazioni empiriche, come la relazione di Barry per i polidimetilsilossani con pesi molecolari superiori a ~ 2.500. ⁵

Questo dà il peso molecolare medio di viscosità. Per le previsioni del peso molecolare < 2.500, in...

La scienza dei polimeri fornisce molti esempi dei principi di base della cinetica chimica e della progettazione del reattore. Semplici espressioni di velocità possono descrivere processi chimici abbastanza complessi, come in questo esperimento. La progettazione del sistema del reattore deve trovare il tipo di reattore ottimale (batch, serbatoio agitato, flusso di spina o ibrido) considerando la cinetica, i costi di capitale e la distribuzione del peso molecolare. In particolare, l'ultimo fattore è di solito il più imp...

1. http://www.essentialchemicalindustry.org/polymers/polymers-an-overview.html and http://www.pslc.ws/mactest/maindir.htm (both accessed 8/22/16).
2. MatWeb, Material Property Data, http://www.matweb.com/ and Plastics General Polymers Brand Name Listing, http://www.plasticsgeneral.com/BRAND-NAMES-LIST1.htm (both accessed 8/25/16).
3. Fogler, F.S., Elements of Chemical Reaction Engineering, 3^rd Ed., Prentice-Hall, 2001, pp. 354-382 (sections 7.1.2-7.1.5).
4. 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).
5. Barry, A.J., Viscometric Investigation of Dimethylsiloxane Polymers, J. Appl. Phys., 1946, 17, 1020-1024.
6. Kuo, A.C.M. Poly(dimethylsiloxane), in Polymer Data Handbook, Oxford University Press, 1999, 411.
7. Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2012 or the Encyclopedia of Polymer Science and Technology, 3rd Ed., Wiley-Interscience, Hoboken, 2003-04.
8. http://www.dowcorning.com/content/discover/discoverchem/properties.aspx (accessed 8/25/16)
9. Shin-Etsu Silicone Fluid Technical Data, Shin-Etsu Silicones of America, Akron, 2005.
10. Dow Corning, Product Information, Silicon Fluids, http://www.dowcorning.com/applications/Product_Finder/Products.aspx  (accessed 9/23/16).