Файл: Курсовая работа по дисциплине Общая химическая технология.docx
Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 461
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рассчитаем температуру плавления поли(этилентерефталат (90)-со-парафенилентерефталат (10):Такие же расчеты выполнены для других соотношений.Таблица 2.3 – Результаты расчетов Tпл для сополимера различного состава
Рисунок 2.3 – Зависимость температуры плавления от процентного содержания парафенилентерефталат в сополимере.
2.4 Расчет температуры начала термической деструкцииНачало процесса, при котором под влиянием тепла происходит отщепление боковых групп, разрыв цепей главных валентностей (макромолекул), а также их деполимеризация. При расчете температуры начала термической деструкции учитывается энергия химических связей. При нагревании полимера происходит изменение его объема в результате увеличения свободного объема, а также длин и углов химических связей. Рассчитываем температуру термодеструкцииФормула для расчета: = (2.4)где – инкремент ван-дер-вальсового объема, входящего в состав мономерного звена макромолекулы; – параметр, характерный для каждого атома и типа межмолекулярного взаимодействия и зависящий от энергии химических связей, распадающихся в процессе деструкции.Состав сополимера Число звеньев полиэтилентерефталата в сополимере составляет составляет n1= =0,00469, парафенилентерефталатаn2= =0,000568;Мольная доля звеньев ; ; Ван-дер-вальсовый объём мономерного звена полиэтилентерефталата равен ∑∆????1=8⋅∆ +∆,133⋅2+∆ ⋅2+∆
Рисунок 2.4 – Зависимость температуры термической деструкции от процентного содержания парафенилентерефталат в сополимере.2.5 Расчет параметра растворимостиРассчитаем параметр растворимости поли(этилентерефталат (90)-со-гидроксибутирата (10) по формуле[8]:, (2.5)где a1-мольная доля компонента 1 в сополимере или доля жидкости 1; эффективные энергии когезии компонент 1 и 2 в сополимере или жидкости 1 и 2; – число Авогадро. 10∑∆????1=8⋅∆????????,128+∆????????,133⋅2+∆????O,143⋅2+∆????????,16⋅4+∆????C,50+∆????C,15⋅2+∆????????,47=2⋅8+2⋅3,4+2⋅5,85+2⋅16,2+4⋅13,1+15,7+2⋅9+12,5=165,5А3 = 10
∑∆????2=8⋅∆????????,128+∆????????,133+∆????O,143⋅2+∆????????,16⋅4+∆????C,50⋅2+∆????C,15⋅2+∆????????,40 +∆????????,10=8⋅2+3,4+2⋅5,85+16,2+4⋅13,1+2⋅15,7+2⋅9+16,2+13,1=162,2А3;Такие же расчеты выполнены для других соотношений.Таблица 2.5 – Результаты расчетов параметра растворимости для сополимера различного состава
Рисунок 2.5 – Зависимость параметра растворимости от процентного содержания парафенилентерефталат в сополимере.2.6 Расчет пористости Пористость(общая) П – это степень заполнения материала порами:П= , (2.6)гдеОткрытая пористость определяется как отношение суммарного объема пор, насыщающихся водой, =Ван-дер-ваальсовый объем каждого атома зависит от природы химически соединенных с ним атомов. Зная инкременты объемов, , всех атомов, составляющих элементарное звено макромолекулы, можно вычислить относительную долю занятого объема в общем объеме полимерного вещества. Очевидно, что собственный объем элементарного звена равен:
| 0-1 | 0,1-0,9 | 0,25-0,75 | 0,5-0,5 | 0,75-0,25 | 0,9-0,1 | 1-0 |
| 590,4 | 571,3 | 561,2 | 544,48 | 529,23 | 518,9 | 514,3 |
2.4 Расчет температуры начала термической деструкцииНачало процесса, при котором под влиянием тепла происходит отщепление боковых групп, разрыв цепей главных валентностей (макромолекул), а также их деполимеризация. При расчете температуры начала термической деструкции учитывается энергия химических связей. При нагревании полимера происходит изменение его объема в результате увеличения свободного объема, а также длин и углов химических связей. Рассчитываем температуру термодеструкцииФормула для расчета: = (2.4)где – инкремент ван-дер-вальсового объема, входящего в состав мономерного звена макромолекулы; – параметр, характерный для каждого атома и типа межмолекулярного взаимодействия и зависящий от энергии химических связей, распадающихся в процессе деструкции.Состав сополимера Число звеньев полиэтилентерефталата в сополимере составляет составляет n1= =0,00469, парафенилентерефталатаn2= =0,000568;Мольная доля звеньев ; ; Ван-дер-вальсовый объём мономерного звена полиэтилентерефталата равен ∑∆????1=8⋅∆ +∆,133⋅2+∆ ⋅2+∆
⋅4+∆
+∆
⋅2+∆
=2⋅8+2⋅3,4+2⋅5,85+2⋅16,2+4⋅13,1+15,7+2⋅9+12,5=165,5А3
а парафенилентерефталата
∑∆????2=8⋅∆
∆
,133+∆
⋅2+∆
⋅4+∆ ⋅2+∆ ⋅2+∆
+
+∆
=8⋅2+3,4+2⋅5,85+16,2+4⋅13,1+2⋅15,7+2⋅9+16,2+13,1=162,2А3
В соответствии с таблице 5.1 [8] значения К-1следующие:
Кс =1,150·10-3 К -1; 
=1,572·10-3 К -1 ; 
=1,920·10-3 К -1 ; Ко=0,058 ·10-3 К -1
Поэтому для мономерного звена 
ΔVC,50
2 +
ΔVС,19 2 +ΔVС,18
Å3/ К,
а для мономерного звена 
ΔVC,40+ΔVС,10 +2
ΔVС,15+4 ΔVС,16
В соответствии с формулой (2.4):
Ттд=
.
Такие же расчеты выполнены для других соотношений.
Таблица 2.3 – Результаты расчетов Tтд для сополимера различного состава
| 0-1 | 0,1-0,9 | 0,25-0,75 | 0,5-0,5 | 0,75-0,25 | 0,9-0,1 | 1-0 |
| 782,1 | 779,8 | 776,2 | 770 | 764 | 760,2 | 757,6 |
∑∆????2=8⋅∆????????,128+∆????????,133+∆????O,143⋅2+∆????????,16⋅4+∆????C,50⋅2+∆????C,15⋅2+∆????????,40 +∆????????,10=8⋅2+3,4+2⋅5,85+16,2+4⋅13,1+2⋅15,7+2⋅9+16,2+13,1=162,2А3;Такие же расчеты выполнены для других соотношений.Таблица 2.5 – Результаты расчетов параметра растворимости для сополимера различного состава
| 0-1 | 0,1-0,9 | 0,25-0,75 | 0,5-0,5 | 0,75-0,25 | 0,9-0,1 | 1-0 |
| 782,1 | 779,8 | 776,2 | 770 | 764 | 760,2 | 757,6 |