Головна Головна -> Реферати українською -> Хімія -> Хімічна модифікація поліетиленгліколів двоосновними кислотами

Хімічна модифікація поліетиленгліколів двоосновними кислотами

Назва:
Хімічна модифікація поліетиленгліколів двоосновними кислотами
Тип:
Реферат
Мова:
Українська
Розмiр:
8,43 KB
Завантажень:
44
Оцінка:
 
поточна оцінка 5.0


Скачати цю роботу безкоштовно
Олігомерні естери на основі поліетиленгліколів є нейоногенними поверхнево-активними речовинами і можуть слугувати ефективними деемульгаторами для зневоднення та знесолення нафт [1, 2].

В роботі вивчено можливість одержання нових олігомерних естерів за реакцією хімічної модифікації поліетиленгліколів двоосновними кислотами :

HO-R1-OH + HOOC-R2-COOH → HO-R1-O-CO-R2-COOH + H2O

Характеристика використаних для реакції поліетиленгліколів (ПЕГ) подана у табл. 1.

Таблиця 1

Фізико-хімічні характеристики поліетиленгліколів

Марка

ПЕГ Середня молекулярна маса Гідроксильне число,

мг КОН/г Функційність Температура топлення, °С

ПЕГ-400 400 286,2 2,04 -

ПЕГ-600 600 188,9 2,02 -

ПЕГ-1500 1500 74,4 1,99 40-46

ПЕГ-4000 4000 27,8 1,98 50-55

ПЕГ-6000 6000 18,3 1,96 55-60

Як кислотні компоненти застосовували адипінову та глутарову кислоти марки “х.ч.”. Каталізатором реакції була п-толуолсульфокислота.

З метою встановлення оптимальних умов процесу хімічної модифікації поліетиленгліколів двоосновними кислотами вивчено вплив природи та співвідношення вихідних реагентів, температури і тривалості процесу на швидкість перебігу вищеподаної реакції.

Модифікацію ПЕГ кислотами вивчали у чотиригорлому реакторі, обладнаному мішалкою, термометром, барботером інертного газу та зворотним холодильником з насадкою Діна-Старка для контролю кількості виділеної в процесі реакції води. Реакцію проводили в розплаві у присутності каталізатора в кількості 1,2 % мольн. у розрахунку на кислотний компонент. Ефективну константу швидкості реакції визначали з графічної залежності середнього ступеня поліконденсації від часу 1/(1-р) = f(ф) за рівнянням Кеф = К/Скат , в якому К = tg б /C0 [3].

Вплив вихідного співвідношення реагентів вивчено на прикладі реакції між адипіновою кислотою (АК) та ПЕГ-600.

Отримані експериментальні результати підтвердили теоретичні та практичні дані про те, що найвищий ступінь поліконденсації у реакціях естерифікації досягається при еквімолекулярному співвідношенні реагуючих біфункційних сполук (табл. 2).

Таблиця 2

Вплив співвідношення вихідних реагентів на ступінь поліконденсації та константу швидкості реакції адипінової кислоти з поліетиленгліколем ПЕГ-600

Мольне співвідношення

АК : ПЕГ-600 Ступінь

поліконденсації Кеф.,

кг2/(моль2×с)

2 : 1 1,11 5,38 × 10-5

1,5 : 1 1,51 2,51 × 10-4

1 : 1 1,71 3,49 × 10-4

1 : 1,5 1,54 2,67 × 10-4

1 : 2 1,16 8,04 × 10-5

Примітка: тривалість поліконденсації – 1 год., температура – 150°С.

При вивченні природи реагуючих речовин встановлено, що з підвищенням молекулярної маси ПЕГ зменшується як ступінь поліконденсації, так і ефективна константа швидкості реакції. Якщо у випадку хімічної модифікації ПЕГ-400 адипіновою кислотою ступінь поліконденсації становить 1,72 при ефективній швидкості реакції 3,54 × 10-4 кг2/(моль2×с), то для реакції адипінової кислоти з ПЕГ-6000 ступінь поліконденсації – 1,66 і ефективна константа швидкості реакції – 3,27 × 10-4 кг2/(моль2×с).

Порівнюючи вплив природи кислоти на протікання процесу естерифікації, встановлено, що для реакції АК з ПЕГ-600 ступінь поліконденсації складає 1,71 (у випадку глутарової кислоти з ПЕГ-600 – 1,76) з практично однаковою швидкістю реакції (для АК з ПЕГ-600 – 3,49 × 10-4 кг2/(моль2×с), для ГК з ПЕГ-600 – 3,51 × 10-4 кг2/(моль2×с)).

Вплив температури на перебіг реакції досліджували на прикладах реакції адипінової кислоти з ПЕГ-600 і ПЕГ-1500 у діапазоні температур від 150 до 190°С. Проведені дослідження дозволили встановити, що процес хімічної модифікації поліетиленгліколів двоосновними кислотами необхідно починати при температурі не нижче 150-155°С, а завершувати при 185-190°С. Такі умови запобігають випаровуванню вихідних поліетиленгліколів, а також розкладу дикарбонових кислот внаслідок реакції їх декарбоксилювання.

Основні фізико-хімічні характеристики синтезованих поліестерів подано в табл. 3.

Таблиця 3

Основні фізико-хімічні характеристики синтезованих поліестерів

Вихідні речовини Середня молекулярна маса поліестеру Кислотне число,

мг КОН/г Гідроксильне число,

мг КОН/г Температура топлення,

°С

кис-лота гліколь

АК ПЕГ-400 2030 23,1 22,8 -

АК ПЕГ-600 2860 17,3 16,9 -

АК ПЕГ-1500 6520 8,1 8,6 45 – 48

АК ПЕГ-4000 12780 4,1 4,6 52 – 59

АК ПЕГ-6000 14910 3,4 3,9 57 – 63

ГК ПЕГ-600 2960 16,9 17,4 -

Отримані сполуки проявляють поверхнево-активні властивості і можуть знайти застосування у процесах руйнування водонафтових емульсій.

Список використаної літератури:

1. Позднышев Г.Н. Стабилизация и разрушение нефтяных эмульсий.- М.: Недра, 1982.- 220 с.

2. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Свойства и применения.- Л.: Химия, 1975.- 196 с.

3. Практикум по химии и физике полимеров / Под ред. Куренкова В.Ф.- М.: Химия, 1990.- 304 с.

Завантажити цю роботу безкоштовно



Реферат на тему: Хімічна модифікація поліетиленгліколів двоосновними кислотами

BR.com.ua © 1999-2017 | Реклама на сайті | Умови використання | Зворотній зв'язок