Дилатометрический метод исследования кинетики полимеризации

Кинетические исследования полимеризации стирола и метилметакрилата в присутствии плюроника Р123 проводили дилатометрическим методом. Поскольку плотность полимера больше плотности мономера, то по сокращению объема реакционной смеси при полимеризации можно определить выход полимера в любой момент времени. На рис.2.2.1.1 приведена установка для заполнения дилатометрических сосудов и проведения дегазации. В реторту (1) и (2) заливали рассчитанное количество стирола и воды соответственно. Инициатор и ПАВ помещали в широкую часть дилатометра (3). Дегазацию мономера и воды проводили посредством двух циклов замораживание-откачивание-размораживание. Установку откачивали до остаточного давления р = 10^-3÷10^{-4 мм. рт. ст. После удаления растворенного воздуха мономер и воду через поворотные шлифы (4, 5) сливали в дилатометр. Дилатометр отделяли от установки в токе азота и помещали в термостат, в котором поддерживали постоянную температуру 80○}С с точностью до ±0,5⁰С. Перемешивание эмульсии в дилатометре осуществляли с помощью магнитной мешалки. Скорость полимеризации рассчитывали по наклону кривых зависимости конверсия-время на прямолинейном участке. Глубину полимеризации рассчитывали по формуле: P= (ΔH/ΔH_max)*100%, где P – степень полимеризации, %; ΔH – текущее изменение уровня в капилляре дилатометра, см; ΔH_max – изменение уровня в капилляре дилатометра, соответствующее 100%-ной конверсии, см, рассчитанное по формуле: H_max=V_m*(ρ_n-ρ_m)/(S*ρ_n), где V_m – объем мономера, см³; ρ_m – плотность мономера, г/см³; ρ_n – плотность полимера, г/см³; S – площадь сечения капилляра, см².

Рис.2.2.1.1 Вакуумная установка для загрузки дилатометра: 1 – широкая часть дилатометра, 2 – капилляр, 3 – мешалка, 4, 5 – реторты, 6 – ловушка, 7, 8 – шлифы, 9, 10, 11 – краны.