Мономер сипаттамасы

Жоспар
Кіріспе

Метилметакрилаттың құрылысы.

Метилметакрилат ( метакрил қышқылының метли эфирі)
Жалпы формуласы СН 2= С (СН3)- СООСН3
Метилметакрилаттың структуралық формуласы мына түрде болады; (3)

СН3

СН2 = С

О = С --- ОСН3

Метилметакрилаттың физикалық тәнқасиеттері.
Метилметакрилат - түссіз, мөлдір , сұйық зат .
Метилметакрилат этиленгликоль мен глецириннен басқа қалыпты органикалық еріткіштерде шексіз ериді. Метилметакрилаттың еоігіштігі 100 г суда 1,72 +0,06 г (100С), 1,59+0,06 (200С); судың ерігіштігі 100 г метилметакрилатта 0,99 +0,001 г (100С) 0,15+0,02 г(200 С)
Метилметакрилат 830 С-та сумен (14% ) және 64,20С- та метли спиртімен (8405 % метанол) азеотролы қоспалар түзейді. Метилметакрилатқа улы және нашар қасиеті тән; оның буы көздің кілейгелі қабатын тітіркендіреді; ауадағы будың шектеулі консентрациясы 0,05мг.л

Төменде метилметакрилаттың кейбір қасиеттері берілген(1,2)
Молекуларлық салмақ......................................................100
200 С –ғы тығыздығы ,г\см3..............................................0,9430
Сыну көрсеткіші, пD 25.......................................................1,4446
20 С-ғы тотқырлығы , мн .сек \м ................................0,6322
Балқу температурасы , 0 С ................................................-48,2
Қайнау температурасы , С ............................................ ...100,6
200 с-ғы жылу сиымдылығы , кдж\моль (кгК)...........1,88+0,008

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны.

1. Мономер сипаттамасы.
2. Полимерді алу сипаттамасы .
3. Полимер құрылымы.
4. Макромолекула иілгіштігі .
5. Полимер ерітінділерінің реологиялық бет алысы
6. Химиялық талшықтың қасиеттері

Метилметакрилаттың құрылысы.

Метилметакрилат ( метакрил қышқылының метли эфирі)
Жалпы формуласы СН 2= С (СН3)- СООСН3
Метилметакрилаттың структуралық формуласы мына түрде болады;
(3)

СН3

СН2 = С

О = С --- ОСН3

Метилметакрилаттың физикалық тәнқасиеттері.
Метилметакрилат - түссіз, мөлдір , сұйық зат .
Метилметакрилат этиленгликоль мен глецириннен басқа қалыпты
органикалық еріткіштерде шексіз ериді. Метилметакрилаттың
еоігіштігі 100 г суда 1,72 +0,06 г (100С), 1,59+0,06 (200С);
судың ерігіштігі 100 г метилметакрилатта 0,99 +0,001 г (100С)
0,15+0,02 г(200 С)
Метилметакрилат 830 С-та сумен (14% ) және 64,20С- та метли
спиртімен (8405 % метанол) азеотролы қоспалар түзейді.
Метилметакрилатқа улы және нашар қасиеті тән; оның буы көздің
кілейгелі қабатын тітіркендіреді; ауадағы будың шектеулі консентрациясы
0,05мг.л

Төменде метилметакрилаттың кейбір қасиеттері берілген(1,2)
Молекуларлық
салмақ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... .100
200 С –ғы тығыздығы
,г\см3 ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .0,9430
Сыну көрсеткіші, пD
25 ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ..1,4446
20 С-ғы тотқырлығы , мн .сек \м
... ... ... ... ... ... ... ... 0,6 322
Балқу температурасы , 0 С
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .-48,2
Қайнау температурасы , С
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ...100,6
200 с-ғы жылу сиымдылығы , кдж\моль (кгК) ... ... ...1,88+0,008
Көрінбейтін жылу булануы, кдж\моль
... ... ... ... ... ... ..38,2
Полимеризацияның жылуы, кдж\моль ... ... ... ... ... ... ... 54,6
Жану температурасы, 0 С
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 10
300 С-ғы суда ерігіш, %
250 С-ғы ауа қоспасындағы жарылу қауіпінің шекті
концентрациясы, % ( көлем бойынша) ... ... ... ... ... 2,12-10 ,5
Полимеризация жылуы, ккал\моль ... ... ... ... ... ... 7, 8
Булар қысымы, мм. рm. Сm

20
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .18
100
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
200
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 35
300
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
400
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 81
500
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...124
60 0 С
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..189
700 С
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .279
800
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...397
900
С ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...547

Метилметакрилаттың химиялық қасиеттері.

Метилметакрилаттың химиялық қасиеттері құрамына кіретін
күрделі эфир топтарымен және карбоксил топтардың этиленді
байланысымен негізделген. Метилметакрилат қышқылды және
сілтілі ортада да тиісті метакрилді қышқылдарды және
олардың тұздарын түзе отырып гидролизделеді . Органикалық
қышқылдармен метилметакрилатты қыздыруда ( сірке қышқылымен)
ұшпайтын минералды қышқылдардың қатысуында метакрилді
қышқылдар және органикалық қышқылдардың метилді эфир пайда
болды. Метилметакрилатты қандай да бір артығымен алынған
сусыз спиртпен , күшті қышқылдардың қатысуымен ( күкіртті
немесе ароматты сульфоқышқылдар) немесе алкоголияттар
ысытқанда переэтерфикация процесі жүреді. Бұл процесті
техникада метакрилді қышқылдардың өзге қатарлы эфирлерін
алу үшін қолданылады.
Қос байланыстылық та метилметакрилатқа санды мөлшерлі
түлде сутек (католизатор – поливинил спирттегі палладий) хлор,
бромды сутек , хлороватисті қышқылдар, екі валентті сыныптың
тұздары қосылады. Күшті негіздерде (алкоголияттар немесе
тирметил- бензиломинонидін гидрокисті) метилметакрилатқа көптеген
сутектің қозғалысты атомдары бар қосылыстар қосылады ,
мысалы ; меркоптандар, тиофенолдар, бірінші және екінші
алифатты нитроқосылыстар (ациформасында), циомитті сутектер
(циониттер калидің қосылыснда), в - кетоқышқылдың туындылары .
Метилметакрилат циклді қосылысты диенді синтездегенде
диенофил ретінде қолданылады. Метилметакрилат еркін радикалдар
мен анионды католизатордың әсерімен жеңіл полимерленеді
және сополимерленеді. (Кесте 1) (1)

Кесте - 1. Метилметакрилаттың (гі) әр түрлі мономерлермен
(г2) сополимерлену константасы.

Мономер г1 г2 Тем-ра,0С
Акрилді 1,25 0,225 70
қышқыл ... ... ... ... ... . 1,35 0,18 60
Акрилнитрлді ... ... ... ... ... .. 0,25 0,75 90
... .. 20,0 0,015 60
Бутадиен, ... ... ... ... ... ... . 2,53 0,24 60
... ... .. 10,0 0,1 70
Винилацетат ... ... ... ... ... ... 0,3 1,5 65
... ... 0,46 0,52 60
Винилиденхлорид ... ... ... ... ...
..
Винилхлорид ... ... ... ... ... ...
... ..
Метилакрилат ... ... ... ... ... ..
... ..
Стирол ... ... ... ... ... ... ...
... ... ...

Метилметакрилаттың алыну жолдары

Метилметакрилат метакрилді қышқлдардың этирификациялау , а-
немесе в- галогеномай қышқылының метил эфирлерін
дегидрогалагендеу, - немесе в- оксиизомай қышқылдарының эфирін
дегидратациялау, метанол және фосфор ангидридтің сусыз а-
оксиизомайлы қышқылдарға құрғақ хлороформды ортада әсер
етуі арқылы алынуы мүмкін. Көптеген Еврпоа елдері ( соның
ішінде ТМД ) метилметакрилатты өндірісте а -
оксиизобутиронитрлден (ацетонциангидрин) алынады. Ол ацетеннің және
синилді қышқылдың өзара әрекеттесуіне түзіледі;

CH3- CO – CH3 + HCN (CH3)2С (ОН) – СN

CH3
60-900 C O 120-1300C
CH3- C- CN +H2SO4 (СH3)2 - C

OH OSO2OH NH2

O
H2O CH3OH
CH2=C(CH3)- C CH2=C(СН3) –СООСН +

NH2H2SO4

Пайда болған мономер сулы бумен айдалып , шайылып және
ректификацияланады. Шығу мөлшері 90 %. Негізі қосплары , су,
метанол, метакрилді қышқылдар, а- оксиизомай қышқылдардың метилді
эфирі. Процесс кезінде және үздіксіз орындалуы мүмкін. Өзге
синтездеу варианттарында метилметакрилатты ацетонциангидриннен
(АҚШ) дегидратациялау кезінде метакриламидтың орнына
метакрилонитрил алынады, кейін оны Н2SО4 қатысында метанолмен
өзра әрекеттестіргенде метилметакрилат пайда болады; шығу
мөлшері ацетон бойынша 83%. Метилметакрилатты өндірістік
синтездеу үшін изобутиленнің тотықты аммонолизмне түзілетін
метакрилонитрилді пайдалануға болады.
АҚШ-та метилметакрилатты екі сатыда алудың өндірістік
тәсілдері әзірленген. Изобутилен немесе оның бутанмен
қоспасын сұйық фазада 0-50 С температурада азоттың төрт
тотығымен тотықтырады. Шығымы изобутилен боынша 80-86 % .

N2O4
CH2 = C (CH3)2 (ONCH2- C (CH3)2) HOOC-C(CH3)2

ONO2 OH

Тотығуда ацетонның және сірке қышқылдарының бірнеше
мөлшері пайда болады Реакциялық массаны несепті қаныққан
ерітіндімен немесе сульфоаминді қышқылдармен өңдеп
болғаннан кейін а- оксиизомайлы қышқылдарды дегиратациялайды (
күкірт қышқылы) және 500 С температурада этерификациялайды.
Жапония және бір қатар шетел елдерде
метилметакрилатты изобутиленді газды фазада ауаның
оттегімен қатты католизатрда тотықтыру арқылы алу жолы
әзірленген.
Қазіргі кезде метилметакрилатты негізінен метакриламид
қышқылынан үздксіз әдіс арқылы алынады. Процестің бірінші
сатысын 1,5-2 сағатта , 900 С-та реактор-имидаторда өткізеді.
Күкірт қышқылы мен ацетонангидридінің қатынасы 2,1 -ге тең
болады. Реакциялы масса үздіксіз екінші аппаратқа яғни
амидаторға өтіп тұрады. Ол аппаратта 130-1350 С дейін
қыздырылып, температурасын өзгертпей 30 минут тұрады.
Метиламид қышқылының түзілуі мына схема бойынша жүзегк
асырылады;

СH3 CH3 OSO2OH
CH3OSO2OH

CH3-C-CN CH3 –C –C= = NH CH2= =C- C= = NH

OH OH -H2O

CH3 CH3 O
H2O
CH2= = C- CN CH2= = C –C –NH2
-H2SO4
Конденсаттың жартысын эфиризаторға 3 флагма түрінде
қайтарып, ал қалғанын өңдіруге қалдырылады.
Өңдеудің бірінші сатысы : органикалық қабаттан метанол
және қышқылды қоспаларын (метакрил қышқылы) жуатын
экстракторда 5 сілтілі сумен конденсат жуады. Бұл сулы
экстрактың жартысын эфиризаторға 3 дейін метакриламид
сульфатын еріту үшін пайдаланады, 3 дейін метакриламид
метанолдыреакцияға қайтарылатын, экстратта ерітілген
метилметакрилатты айдау үшін қоданылады. Экстрактор 5
төбесіндегі органикалық қабат экстракцияға қайтарылған
метилметакрилаттың азеотропты қоспасы сумен айдалынатын
ректификациялы колоннаға 7 өтіп тұрады. Кубтың сұйықтығы
колоннаға 8 барады. Ол жерде жоғары өнім таза
метилметакрилат болады, ал кубта шайырлар және жануға
бағытталған полимерлер қалады. Этерификация және бөліну
сатысында метилметакрилаттың полимеризациясын болдырмау үшін
ингибитор (годрохинон) қосады. (6)
Шығарылатын өнім негізінде заттың 99,8 -99,9 % мөлшерде
болуы тиісті. Қоспалардың мүмкін болатын құрамы мынадай
мөлшерлік шамада ; су -0,05 % метилакрилаттың қышқылдары
-0,005 % қалған мөлшері (ацетон, метилметакрилаттың
метанолы, а- оксиизобутираттың метилі) 0,15 % көп емес.
Газды хромотографиялау арқылы метилметакрилаттың
Тазалық дәрежесі анықталады, ал химиялық әдістерлермен;
судың құрамы (Фишер әдісімен ), қышқылдардың (нейтрализациялау),
периксті қосылыстар (иодометриялық әдісімен) және қос
байланыстардың болуы (катализдік гидрлену немесе бромид-
броматты қоспаларды бромдау) анықталады.
Синтездеу процесінде және метилметакрилаттың сақталуында
полимеризацияны болдырмау үшін оны гидрохинонмен (массасы
бойынша 0,001-0,05 %)немесе оның монометил эфирімен
ингибитролайды. Метилметакрилаттың құрамында ингибитордың болуын
колориметрия немесе полярография әдісімен анықталады.
Полимеризация алдында мономер ингибитордан 2-5 проценттік
сілтілі ерітіндімен , содан соң суменен тазаланады.
Полимеризация нәтижелерін жақсарту үшін мономерді тиянақты
тазалау қажет.
Өйткені қосымша қоспаларсыз метилметакрилат ауасыз және
жарық әсірінсіз әжептеуір тұрақты (1).
Макромалекулалардың конфирурациясы
Жалпы алғанда барлық химиялық заттар үшін
конфигурация ұғымы- жылулық қозғалыс кезінде өзгремейтін
және молекуланы құрайтын атомдардың белгілі бір
кеңістікті орналысуы. Бір конфирурациядан екіншісіне химиялық
байланыстарды үзбей өту мүмкін емес . Қайталанатын
буындардан тұратын полимер үшін бірнеше конфигурациялық
деңгейді (топшаны) бөліп көрсетеді; буын конфирурациясы
буындардың қосылу конфигурациясы ( жақын конфигурациялық
тәртіп), үлкен блоктардың қосылу конфигурациясы (алыс
конфигурациялық тәртіп), тізбек конфигурациясы. Жақын
тәртәп - тек көршілес элементтерге (буындарға) тиісті
тәртіп , алыс элемент өлшемінен анағұрлым үлкен қашықтықта
сақталатын тәртәп.
Буын конфигурациясы. Буын конфигурациясын сипаттау үшін
органикалық химиядағы қабылданған ұғымдар мен анықтамаларды
пайдаланады. Мысалы, қосарланған қос байланысы бар
көмірсутектерден алынған полимерге екі изомерлі формада
(конфигурацияларда) болатын цис –(1) және транс - (II)
буындар тән;

Н R CH2 R

C C
C = С

H CH2
СH2 CH2

II
I
Мұндай буындардың стереоизомерлі орталығы қос байланыс
боып табылады; цис – формада орынбасарлар қос байланыс
жазығының бір жағында , ал транс- формада -екі жағында
орналасады.
Конфигурациялық изомерияның тағы кең тараған бір,
түрі I ,d изомерия болып табылады;

A

R- C* -R

B

Мұндағы R , R1 - көміртек атомының С* асимметриялығын
тудыратын құрылысы әртүрлі орынбасарлар. Бұл көміртек
атомы стереозомериялық ортылық болып табылады. Мысалы , - CH 2-
CHR - буындары бар полмерлер үшін, мұндағы R- кез келген
радикал болуы мүмкін, буын екі изомер түрінде ; 1
солға қарай айналатын (I) және d - оңға қарай айналатын
(II) кездесуі мүмкін

H H

*C
C*

CH2 R R
CH2

I
II

Буындардың қосылу конфигурациясы (жақын тәртіп). Жақын
конфигурациялық тәртіпті екі түрлі көзқараста қарастыруға
болады; буындардың полимер тізбегін бойлай қосылу
тұрғысынан ( құрылымдық изомерия), екіншіден, қайталанатын
құрамдық буынның кеңістіктегі буынның кеңістікте
орналасуы тұрғысынан (кеңістіктік изомерия).
Құрылымдық изомерия. Тізбектік құрылым түзгенде буындар
бір- бірінеше тәсілмен жалғаса алады; бір буынның
соңына (құйрығына) екіншісінің басы (басы) - бастың
құйрыққа жалғануы; бір буынның басы екіншісінің басына
бастың басқа жалғануы. Буындары тек бастың құйрыққа
жалғануы . Буындары тек бастың құйрыққа жалғануы типімен
қосылатын полимер құрылымдық - ретті деп салынады.
Бастың басқа немесе құйрықтың құйрыққа жалғануы тізбектің
ретсіз бөліктері болып табылады.
Егер СН2=СНХ типті мономерде СН2 тобын ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.