ポリジメチルシロキサンを付加重合の動力学

概要

ソース: ケリー・ m ・ドゥーリーとマイケル g. ベントン、工業化学科、ルイジアナ州立大学、バトンルージュ, ルイジアナ

ポリマーは、分子の長いチェーンに化学的に結合している多くの繰り返しの単量体の単位から成る。彼らは、物性、化学構造、分子量の重合度によって影響を受けているの広い範囲を示します。高分子産業では、何千ものさまざまな商用製品の原料を製造しています。¹^,²

このビデオの目的は、付加重合反作用を実行し、粘度を使用してポリマーの分子量を決定する方法を理解する結果として得られる製品を評価することです。さらに、この実験はどのように分子量をモノマー変換に関連付けることができますを調査します。

手順

システムは、PC から操作は標準の産業用分散制御システムの制御シーケンス PS1 PS5 を実行することによって制御されます。適切なシーケンスを開く/閉じる/調整弁は、シーケンスし、原子炉にコンポーネントを追加するタイミングと方法を通知します。

1. 原子炉セットアップ

反応容器に接続される N₂シリンダーを開きます。
PS1、機器をテストする制御シーケンスを実行します。
真空ポンプシステムがあることを確認するに手動バルブを閉じて漏れない。
5 分待って圧力が 600 mmhg を超えないことを確認してください。
N₂システムを入力します。窒素は、安全性と速度の理由の両方に必要です。O₂多くの重合を阻害し、爆発につながることができます。
原子炉にモノマーを追加する PS3 の制御シーケンスを実行します。
一連のメッセージが表示されたらは、触媒溶液と endblocker を追加

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結果

分子の重量は、 ~ 2,500 以上の分子量を持つ polydimethylsiloxanes のバリーの関係などの経験的な関係によって決定できます。⁵

Equation 2

これは粘度平均分子量を与えます。分子量予測 < 2,500、郭、⁶

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申請書と概要

高分子科学は、化学反応速度論と反応器設計の基本原則の多くの例を提供します。単純な速度式は、この実験のように、かなり複雑な化学プロセスを記述できます。原子炉システム設計が最適な原子炉のタイプ (バッチ、攪拌槽、プラグフロー、またはハイブリッド) を見つける必要があります速度論、資本コスト、分子量分布を考慮しました。特に、最後の要因は通常、最も重要な主製品?...

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参考文献

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Fogler, F.S., Elements of Chemical Reaction Engineering, 3^rd Ed., Prentice-Hall, 2001, pp. 354-382 (sections 7.1.2-7.1.5).
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).
Barry, A.J., Viscometric Investigation of Dimethylsiloxane Polymers, J. Appl. Phys., 1946, 17, 1020-1024.
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)
Shin-Etsu Silicone Fluid Technical Data, Shin-Etsu Silicones of America, Akron, 2005.
Dow Corning, Product Information, Silicon Fluids, http://www.dowcorning.com/applications/Product_Finder/Products.aspx (accessed 9/23/16).

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システムは、PC から操作は標準の産業用分散制御システムの制御シーケンス PS1 PS5 を実行することによって制御されます。適切なシーケンスを開く/閉じる/調整弁は、シーケンスし、原子炉にコンポーネントを追加するタイミングと方法を通知します。

1. 原子炉セットアップ

反応容器に接続される N₂シリンダーを開きます。
PS1、機器をテストする制御シーケンスを実行します。
真空ポンプシステムがあることを確認するに手動バルブを閉じて漏れない。
5 分待って圧力が 600 mmhg を超えないことを確認してください。
N₂システムを入力します。窒素は、安全性と速度の理由の両方に必要です。O₂多くの重合を阻害し、爆発につながることができます。
原子炉にモノマーを追加する PS3 の制御シーケンスを実行します。
一連のメッセージが表示されたらは、触媒溶液と endblocker を追加します。小さな目標到達プロセス「加算タンク」と呼ばれます。

2. 高分子の作製

PS4 シーケンスを開始し、反応温度を監視します。
温度に達すると > 105 ° C、サンプル描画ポイントから頻繁に収集液体試料 (少なくとも 8 分) (注意: 熱い、熱手袋を着用)。
近い平衡するまで実行する重合反応を許可します。反応が平衡に達しているを確認する攪拌機の電力使用量を監視します。力増加が止まっている、一度反応は平衡に近いです。
少なくとも 7 のサンプルを収集することを確認します。
終わったら、CO₂タンクのバルブを開き、「RXN 完了」CO₂と触媒を中和するためにキーを押します。これが PS4 シーケンスの一部として発生します。
PS5 ストリップシーケンスを開始します。
1. 真空ポンプ手動バルブを開き、15 分間実行する除去を許可します。
2. 「完全除去」を選択します。
フラスコに反応から低いボイラーを収集します。
自動冷却プロセスを使用して原子炉を冷却します。役に立つマネーが大いに後で実行されます。
Follwong 製造元の指示 (カップとボブ) 回転粘度計で収集されたサンプルを測定します。
1. 回転速度の設定が高すぎる場合粘度読書は取得できませんと低い速度を選択します。これらの粘度の値は、ポリマーの分子量分布を決定するために使用されます。

PLAYLIST

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