Полимеризация стирола
Полимеризация стирола
Добрый день.
Каким образом можно полимеризовать стирол в лабораторных условиях?
В Интернете пишут, что на производстве этот процесс осуществляют, как правило, в стальных реакторах при температуре 70 оС, но у меня при этих условиях ничего не выходит, все летит (даже из металлического контейнера - через 5 часов в нем ничего не осталось, запах на всю лабораторию распространяется). Какие инициаторы можно использовать?
Заранее благодарна.
Каким образом можно полимеризовать стирол в лабораторных условиях?
В Интернете пишут, что на производстве этот процесс осуществляют, как правило, в стальных реакторах при температуре 70 оС, но у меня при этих условиях ничего не выходит, все летит (даже из металлического контейнера - через 5 часов в нем ничего не осталось, запах на всю лабораторию распространяется). Какие инициаторы можно использовать?
Заранее благодарна.
Re: Полимеризация стирола
Странно, у меня вот другая проблема, не хочу, чтобы стирол полимеризовался, но не успел оглянуться, как он (стирол) зашился. Приходиться деполимеризовать. А так, как правило, продажный стирол стабилизирован разными добавками, например гидрохиноном. Вы отмывали стирол от стабилизаторов?
Re: Полимеризация стирола
Нет, мы не отмывали. На упаковке указано, что имеется в составе ингибитор (4-трет-бутилкатехол). Как лучше от него очистить стирол?
Re: Полимеризация стирола
Очевидно щелочью, а затем на вакууме перегнать. Только учтите, что отмытый от ингибитора стирол долго стоять точно не будет. И главное использовать абсолютно чистую посуду, иначе в качестве инициатора полимеризации может выступить простая "случайность" .
Re: Полимеризация стирола
"все летит (даже из металлического контейнера - через 5 часов в нем ничего не осталось, запах на всю лабораторию распространяется)" это вы совсем не думаете о себе и коллегах. Под тягой надо такие эксперименты проводить.
Стирол полимеризуется по всем механизмам: радикальному, катионному, анионному, координационному. Проще всего конечно нагреть в присутсвии кислорода воздуха, но если у вас нету возможности перегнать в вакууме, а к конечному продукту требования не высокие, то можно пробовать полимеризовать под действием кислот Льюиса или щелочных металлов. Ионная полимеризация любит низкие температуры, так что если будете пробовать, охлаждайте.
Стирол полимеризуется по всем механизмам: радикальному, катионному, анионному, координационному. Проще всего конечно нагреть в присутсвии кислорода воздуха, но если у вас нету возможности перегнать в вакууме, а к конечному продукту требования не высокие, то можно пробовать полимеризовать под действием кислот Льюиса или щелочных металлов. Ионная полимеризация любит низкие температуры, так что если будете пробовать, охлаждайте.
Re: Полимеризация стирола
И да, от стабилизатора стирол обычно чистится ~10% раствором щелочи путем встряхивания его вместе со стиролом, потом отделяется в делительной воронке, и заливается следующая порция раствора щелочи и так до тех пор пока раствор щелочи не перестанет окрашиваться. потом стирол промывается водой до нейтральной реакции среды, потом сушится хлоридом кальция и потом перегоняется в вакууме.
-
- Сообщения: 9436
- Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am
Re: Полимеризация стирола
1. Стирол перегнать в вакууме водоструйного насоса. Мытье - для эстетов и изучающих кинетику полимеризации.
2. Раз у Вас лаборатория, а не кухня - найдите/купите радикальный инициатор ДАК (Динииз, AIBN), поклянчите у полимерщиков (в каком Вы городе?). Перед работой перекристаллизуйте его из этанола, грея не выше 45С.
3. Возьмите для начала 0.5% инициатора, поместите в пузырек с завинчивающейся крышкой и тефлоновой прокладкой, заполнив не более трети объема пузырька. Не работайте с большими объёмами (возможно самоускорение вплоть до взрыва), нормальное количество - 5-10 мл.
4. Полимеризуйте при 60С, температуру старайтесь выдерживать. Время - до суток.
Количество инициатора можно повышать, более 2% - не надо.
Как-то так.
2. Раз у Вас лаборатория, а не кухня - найдите/купите радикальный инициатор ДАК (Динииз, AIBN), поклянчите у полимерщиков (в каком Вы городе?). Перед работой перекристаллизуйте его из этанола, грея не выше 45С.
3. Возьмите для начала 0.5% инициатора, поместите в пузырек с завинчивающейся крышкой и тефлоновой прокладкой, заполнив не более трети объема пузырька. Не работайте с большими объёмами (возможно самоускорение вплоть до взрыва), нормальное количество - 5-10 мл.
4. Полимеризуйте при 60С, температуру старайтесь выдерживать. Время - до суток.
Количество инициатора можно повышать, более 2% - не надо.
Как-то так.
Re: Полимеризация стирола
Спасибо огромное!
Думаю, теперь все получится!=)
Думаю, теперь все получится!=)
Re: Полимеризация стирола
Подскажите пожалуйста, провожу реакцию полимеризации стирола в толуоле, хочу получить 50% раствор полимера, есть два вопроса - реакция протекает не до конца - выход полимера 90%, как довести до 98%-100% и второй вопрос - реакция протекает очень долго 12-14 часов. Температура реакции 120 градусов по цельсию.
Пробовал с различными инициаторы - ДБПО, ДИНИИЗ, Тригонокс Ц - везде концентрация инициатора 0,5%. Хороший результат дает применение Тригонокс Ц, реакция заканчивается через 6 часов - но полимер получается с низкой молекулярной массой. ДБПО и ДИНИИЗ таких результатов не дают. Может от того что я веду синтез при 120 градусах, а эти инициаторы распадаются при более низких температурах?
Пробовал с различными инициаторы - ДБПО, ДИНИИЗ, Тригонокс Ц - везде концентрация инициатора 0,5%. Хороший результат дает применение Тригонокс Ц, реакция заканчивается через 6 часов - но полимер получается с низкой молекулярной массой. ДБПО и ДИНИИЗ таких результатов не дают. Может от того что я веду синтез при 120 градусах, а эти инициаторы распадаются при более низких температурах?
Re: Полимеризация стирола
Я бы на вашем месте дополнительно добавлял бы инициатора в конце реакции.
Re: Полимеризация стирола
Толуол - теломер, он "гасит" часть свободных радикалов. А обязательно именно в 50%-ном растворе полимеризацию проводить? Нельзя ли сначала толуола дать поменьше, а потом, когда основная часть полимеризации пройдет - доразбавить систему до нужной вязкости.
Когда много инициатора - это тоже снижает молекулярную массу, но мало Вы его дать не сможете (из-за толуола), так что думайте, как можно толуол минимизировать...
Когда много инициатора - это тоже снижает молекулярную массу, но мало Вы его дать не сможете (из-за толуола), так что думайте, как можно толуол минимизировать...
-
- Сообщения: 9436
- Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am
Re: Полимеризация стирола
Ну и с температурой, да, очевидный перебор. ДИНИИЗ - 60-70, ПБ - до 80... Вроде так. При 120 они разлагаются сразу... И близко это как-то к температуре разложения полимера...
Re: Полимеризация стирола
Тогда почему реакция полимеризации метилметакрилата в толуоле протекает полностью - получается 40% раствор полимера в толуоле за 6 часов при температуре реакции 85 градусов. Инициатор ДБПО. Выход полимера - 100%
Какие может Вы порекомендуете другие варианты инициаторов или температурные режимы синтезов.
Может есть смысл сделать 60% раствор полимера в растворе?
Какие может Вы порекомендуете другие варианты инициаторов или температурные режимы синтезов.
Может есть смысл сделать 60% раствор полимера в растворе?
Re: Полимеризация стирола
А низкая молекулярная масса - только в случае Тригонокса Ц? Или во всех случаях?Yury_BYV писал(а):Подскажите пожалуйста, провожу реакцию полимеризации стирола в толуоле, хочу получить 50% раствор полимера, есть два вопроса - реакция протекает не до конца - выход полимера 90%, как довести до 98%-100% и второй вопрос - реакция протекает очень долго 12-14 часов. Температура реакции 120 градусов по цельсию.
Пробовал с различными инициаторы - ДБПО, ДИНИИЗ, Тригонокс Ц - везде концентрация инициатора 0,5%. Хороший результат дает применение Тригонокс Ц, реакция заканчивается через 6 часов - но полимер получается с низкой молекулярной массой. ДБПО и ДИНИИЗ таких результатов не дают. Может от того что я веду синтез при 120 градусах, а эти инициаторы распадаются при более низких температурах?
А в этом случае какова молекулярная масса полимера?Yury_BYV писал(а):Тогда почему реакция полимеризации метилметакрилата в толуоле протекает полностью - получается 40% раствор полимера в толуоле за 6 часов при температуре реакции 85 градусов. Инициатор ДБПО. Выход полимера - 100%
Синтетический лев
-
- Сообщения: 9436
- Зарегистрирован: Вт дек 21, 2004 11:42 am
Re: Полимеризация стирола
85 никак не 120! Дело в том, что у инициаторов очень высокая энергия активации и 5-10 градусов могут быть критичны. Ну и ММА гораздо активнее стирола. Кстати, ингибитор из стирола полностью удаляете? И вообще, какая конечная цель? И объёмы? Получить раствор полистирола? Так может проще его заполимеризовать до 50...60...%, выделить, очистить, стирол регенерировать (если надо) и растворить твердый полимер?
Re: Полимеризация стирола
Добрый день!
А не подскажет ли кто-нибудь, как можно полимеризовать стирол, для получения полистирола оптического качества. Все попытки осуществить термическую полимеризацию в аргоне к успеху не привели. Полимер получается желтый. Спасибо.
А не подскажет ли кто-нибудь, как можно полимеризовать стирол, для получения полистирола оптического качества. Все попытки осуществить термическую полимеризацию в аргоне к успеху не привели. Полимер получается желтый. Спасибо.
Re: Полимеризация стирола
А Вы его от стабилизатора (обычно это гидрохинон) слабым водным раствором щелочи отмывали?
Re: Полимеризация стирола
В случае применения тригонокса Ц молекулярная масса полученого полимера - 5 000 - 7 000 дальтон (определял вискозиметрически), тогда как в случае с ДБПО - молекеулярная масса - 35 000 дальтон. Тригонокс Ц купил у фирмы Акзо Нобель - и расказал про проблему ихним технологам, мне сказали, что мол ДБПО проводит "поперечную сшивку молекул полимера и молекулярная масса получается выше, тригонокс Ц синтезирует линейный полимер и поэтому молекулярная масса получается гораздо меньше". Не знаю правда ли? Посоветовали попробовать тригонокс С9.
Конечная цель получить полимер - 50% раствор полистирола в толуоле, а в дальнейшем его использовать как пленкообразователь в покрытиях по бетону.
Молекулярная масса полимера должна находится в приделах 35 000 - 40 000 дальтон. Объемы - порядка 200-250 тон в год.
Каковы температурные режимы синтеза полистирола с применением различных инициаторов? Насколько критично вести синтез с применением ДБПО при температуре 90 градаусов по цельсию? Может стоит заменить толуол на смесь изомеров ксилола или использовать сольвент?
Есть еще и такой вариант - в реактор загрузить 50% стирола и 25% толуола, провести реакцию и ввести еще оставшиеся 25% толуола.
Конечная цель получить полимер - 50% раствор полистирола в толуоле, а в дальнейшем его использовать как пленкообразователь в покрытиях по бетону.
Молекулярная масса полимера должна находится в приделах 35 000 - 40 000 дальтон. Объемы - порядка 200-250 тон в год.
Каковы температурные режимы синтеза полистирола с применением различных инициаторов? Насколько критично вести синтез с применением ДБПО при температуре 90 градаусов по цельсию? Может стоит заменить толуол на смесь изомеров ксилола или использовать сольвент?
Есть еще и такой вариант - в реактор загрузить 50% стирола и 25% толуола, провести реакцию и ввести еще оставшиеся 25% толуола.
Re: Полимеризация стирола
Мы очищали стирол перемораживанием в глубоком вакууме до 10-5.Smol писал(а):А Вы его от стабилизатора (обычно это гидрохинон) слабым водным раствором щелочи отмывали?
Re: Полимеризация стирола
Мы же Вам про это и говорим: любая ароматика "гасит" часть свободных радикалов, она работает как теломер (я надеюсь, Вы знаете, что такое "реакция теломеризации"?).Yury_BYV писал(а):...Может стоит заменить толуол на смесь изомеров ксилола или использовать сольвент? Есть еще и такой вариант - в реактор загрузить 50% стирола и 25% толуола, провести реакцию и ввести еще оставшиеся 25% толуола.
Либо заменяйте толуол на что-то другое (например на алифатику какую-то, она в меньшей степени "ловит" радикалы), либо сначала давайте толуола максимально мало (почему 25%, может и 10-15% хватит? Тут все зависит от того, насколько Ваше оборудование позволяет работать с высоковязкими системами), а потом доразбавляйте до товарной вязкости...
И температуру синтеза снижайте, при 120 гр.С инициатор быстро "разваливается" и на конец реакции свободных радикалов "не хватает". Или (если Ваша система при более низких температурах окажется чрезмерно вязкой) - берите вдобавок к основному инициатору еще и некоторое количество инициатора с более высокой температурой разложения, например - перекиси дикумила...
Ну, а сама идея: насчет покрытия полистирольным лаком (на толуоле) бетона - на первый взгляд, мягко говоря, не очень... Бетон - гидрофильный, а полистирол - гидрофобный, одно к другому не прилипает, адгезии у покрытия не будет, а раз не будет адгезии - то будет это покрытие жить своей собственной жизнью, если тонкий слой - потрескается и облезет эта пленка достаточно быстро. Ну, может я чего не знаю...
Последний раз редактировалось Smol Вт фев 07, 2012 9:46 am, всего редактировалось 1 раз.
Кто сейчас на конференции
Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и 13 гостей