폴리디메틸실록산에 대한 부가 중합의 반응 속도

Overview

출처: 케리 M. 둘리와 마이클 G. 벤턴, 화학 공학부, 루이지애나 주립 대학, 배턴 루지, LA

폴리머는 화학적으로 긴 사슬로 결합되는 많은 반복 단조로 구성된 분자입니다. 그(것)들은 그들의 화학 구조, 분자량 및 중합의 정도에 의해 영향을 받는 물리적 속성의 넓은 범위를 전시합니다. 폴리머 산업은 광범위한 상업용 제품에 사용되는 수천 개의 원료를 제조합니다. ¹^,²

이 비디오의 목표는 추가 중합 반응을 수행하고 그 결과 생성물을 평가하여 점도가 중합체 분자량을 결정하는 데 어떻게 사용될 수 있는지 이해하는 것입니다. 추가적으로, 이 실험은 분자량이 단백제 변환과 어떻게 관련될 수 있는지 조사할 것입니다.

Procedure

이 시스템은 PC에서 작동하는 표준 산업 분산 제어 시스템에서 제어 시퀀스 PS1-PS5를 실행하여 제어됩니다. 시퀀스는 적절한 시퀀스에서 밸브를 열거/닫기/조정하고 반응기에 부품을 추가하는 시기와 방법을 알려줍니다.

1. 반응기 설정

반응 용기에 연결된_N2 실린더를 엽니다.
제어 시퀀스 PS1을 실행하여 장비를 테스트합니다.
그런 다음 수동 밸브를 진공 펌프에 닫아 시스템이 누출되지 않은지 확인합니다.
5분 간 기다렸다가 압력이 Hg 600mm를 초과하지 않는지 확인합니다.
N_2로시스템을 채웁니다. 질소는 안전과 운동 적 이유 모두에 필요합니다. O_2는 많은 중합을 억제하고 폭발로 이어질 수 있습니다.
제어 시퀀스 PS3를 실행하여 반응기에 단조를 추가합니다.
시퀀스에 의해 메시지가 표시되면 촉매

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Results

분자량은 위의 분자량을 가진 폴리디메틸실록산에 대한 배리의 관계와 같은 경험적 관계에 의해 결정될 수 있다 ~2,500위의 분자량. ⁵

Equation 2

이것은 점도 평균 분자량을 줍니다. 분자량 예측< 2,500을 위해, 구?...

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Application and Summary

폴리머 과학은 화학 운동 및 반응기 설계의 기본 원리에 대한 많은 예를 제공합니다. 간단한 속도 표현은 이 실험에서와 같이 상당히 복잡한 화학 공정을 설명할 수 있습니다. 반응기 시스템 설계는 운동, 자본 비용 및 분자량 분포를 고려하여 최적의 반응기 유형(배치, 교반 탱크, 플러그 흐름 또는 하이브리드)을 찾아야 합니다. 특히, 마지막 요소는 일반적으로 가장 중요 한, 그것은 주로 제품을 ...

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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).
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).
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.
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.
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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이 시스템은 PC에서 작동하는 표준 산업 분산 제어 시스템에서 제어 시퀀스 PS1-PS5를 실행하여 제어됩니다. 시퀀스는 적절한 시퀀스에서 밸브를 열거/닫기/조정하고 반응기에 부품을 추가하는 시기와 방법을 알려줍니다.

1. 반응기 설정

반응 용기에 연결된_N2 실린더를 엽니다.
제어 시퀀스 PS1을 실행하여 장비를 테스트합니다.
그런 다음 수동 밸브를 진공 펌프에 닫아 시스템이 누출되지 않은지 확인합니다.
5분 간 기다렸다가 압력이 Hg 600mm를 초과하지 않는지 확인합니다.
N_2로시스템을 채웁니다. 질소는 안전과 운동 적 이유 모두에 필요합니다. O_2는 많은 중합을 억제하고 폭발로 이어질 수 있습니다.
제어 시퀀스 PS3를 실행하여 반응기에 단조를 추가합니다.
시퀀스에 의해 메시지가 표시되면 촉매 용액과 엔드블로커를 추가합니다. "가산기 탱크"라는 작은 깔때기를 통해.

2. 폴리머 제조

PS4 서열을 시작하고 반응 온도를 모니터링합니다.
온도가 >105°C에 도달하면 시료 드로우 포인트에서 액체 샘플(최소 8분마다)을 자주 수집합니다(주의: HOT, 열 장갑 착용).
중합 반응이 평형 근처에서 실행되도록 허용합니다. 반응이 평형에 도달했는지 확인하기 위해 교반기의 전력 사용을 모니터링합니다. 전원이 증가하지 않으면 반응은 평형에 가깝습니다.
최소 7개의 샘플을 수집해야 합니다.
완료되면 CO₂ 탱크 밸브를 열고 "RXN COMPLETE"를 눌러 CO_2로촉매를 중화시다. 이 문제는 PS4 시퀀스의 일부로 발생합니다.
PS5 스트리핑 시퀀스를 시작합니다.
1. 수동 밸브를 진공 펌프에 열고 스트리핑을 15분 동안 실행할 수 있습니다.
2. "완전히 제거"를 선택합니다.
반응에서 플라스크로 낮은 보일러를 수집합니다.
자동 재사용 대기 시간 공정을 사용하여 반응기를 냉각합니다. 펌프아웃은 훨씬 나중에 수행됩니다.
폴웡 제조업체의 지시, 회전 (컵과 밥) 비스혜성으로 수집 된 샘플을 측정합니다.
1. 회전 속도가 너무 높게 설정되면 점도 판독이 얻어지지며 더 낮은 속도를 선택합니다. 이러한 점도 값은 중합체의 분자량 분포를 결정하는 데 사용될 것이다.

PLAYLIST

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