Введение к работе
Актуальность темы. Ненасыщенные полиэфиры (НПЭ) находят широкое применение как в промышленности, так и в повседневной жизни, и области их использования постоянно расширяются. Необходимость увеличения масштабов производства НПЭ приводит к поиску новых видов сырья, разработке новых энергоресурсосберегающих технологий.
Перспективный метод синтеза НПЭ основан на взамодействии ангидридов дикарбоновых кислот с а-оксидамч алкиленов, применение которых взамсн'глико-лсії позволяет снизить энерго-и .<;.:риалозатраты ц упростить технологию процесса.
Однако в настоящее время в промышленном масштабе выпускаются лишь оксиды пропилена и этилена, низкие температуры кипения и высокие пожлро- и взрывоопасные свойства которых затрудняют реализацию новой технологии. В последнее время появилась реальная возможность производства нового продукта - 3-метил-1,2-эпоксибутана ( МЭБ), отличающегося более высокой температурой кипения, особенности строения которого позволяют ожидать получение на его основа материалов с ценным комплексом свойств. В этой связи представляется актуальной разработка энерго-, ресурсосберегающих способов получения 1ШЭ на основе МЭБ, исследование закономерностей синтеза и отверздення НПЭ на основе МЭБ ц оценка свойств получаемых материалов.
.Одновременно с производством МЭБ появляется,еозмо:ешость получения нового днола - З-метнлбутанднола-1,2 (З-МБД-1,2), закономерности сгаггеза и возможные аспекты использоваїпія которого также не изучены. Разработка методов синтеза этого днола и поиск эффективных областей применения взамен дефицитных традиционно используемых диодов такте представляется актуальной задачей.
Пелмэ ртботм является изучение закономерностей синтеза НПЭ взаимодействием МЭБ с ангидридами днкзрбоновых кислот, поиск оптимальных условие проведения процесса, катализаторов синтеза и-изомеризации малеинатных групп п фуиаратные и эффективных систем отверждения; установленкс взаимосвязи между условиями синтеза, строением НПЭ, параметрами их бтеерлдгтм и фнзико-исханнческимн свойствами получаемых материалов; разработка способов синтеза З-МБД-1,2 и исследование с-зсчатагссгсн испальзсгзішя его в различных направленных, В ТОМ ЧИСЛО" В СІПІТЗЗЗ КПЗ.
Цаучная новшна. Впервые синтезированы НПЭ каталитической сополн-меризацней МЭБ с-малснновым и фталевим ангидридами (МА и ФА) и изучены закономерности протекания этого процесса
Проведен теоретический анализ относительной реакционной способности исходных мономеров в реакциях полимеризации, выводы которого подтверждены экспериментальными данными. Определена эффективная энергия активации процесса сополпмеризашш МЭБ с МА.
Изучен процесс изомеризации маленнатных групп в фумаратные в полученном полиэфире н найден новый не использованный ранее катализатор - роданид натрия, позволяющий проводить изомеризацию при более низких температурах.
Методами ЯМР- и ИК-спектроскопии изучен состав полученных полиэфиров и установлена взаимосвязь между условиями синтеза, составом и свойствами получаемых материалов.
Разработаны способы получения длола МЭБ - 3-М БД-1,2 и впервые на его основе синтезированы НПЭ; сложные полиэфиры и полиуретаны на их основе.
Практическая ценность. Разработаны основы и оптимизированы условия получения НПЭ взаимодействием МЭБ и ангидридов днкарбоновых кислот, что позволяет получать материалы с заданным комплексом свойств, отказаться от использования диолов в синтезе НПЭ, уменьшить энергоемкость >і повысить экологическую чистоту процесса Получены сополимеры, обладающие повышенными диэлектрическими характеристиками, тепло-, хим- и водостойкостью.
С использованием З-МБД-1,2 разработаны полнуретановые клея и негорючие . технолотческие жидкости, обладающие высоким комплексом эксплуатационных свойств.
Апробация полученных результатов. Результаты работы доложены на научно-практической конференции "Теоретические основы получения, переработка и применение полимерных материалов со специальными свойствами" (г. Санкт-Петербург, 1993 г.); на отчетной научно-технической конференции, посвященный 125-летию Д.И.Менделеева (Казань, 1993 г.); на второй республиканской конференции "Проблемы нефтехимической промышленности" (Стерлитамак, 1993 г.); на международном конгрессе "Развитие'мониторинга и оздоровление окружающей среды" (Казань, 1994 г.); на третьей республиканской конференции по интенсифп
кацин нефтехимических процессов "Нефтехимня-94" (Нижнекамск, 1994 г.). По материалам диссертации опубликовано две статьи и одна статья находится в печати.
Структура и объем диссертации. Работа изложена на ///страницах машинописного текста и состоит из введения, семи глав, выводов и списка литературы, включающего 51 наименований. Диссертация содержите рисунков, Sтаблиц.
Во введении сформулированы основные цели работы и обоснованы ее актуальность, а также научная и практическая значимость. Первая глава представляет собой обзор литературы, посвященный рассмотрению вопросов получения НПЭ на основе оксидов олефинов. Во ві'чч.>і главе содержится описание исходных веществ и соединений, условий сополин.-.'Г"Зации, а также методов исследований свойств и структурных характеристик сополимеров. В третьей главе представлены результаты исследования закономерностей взаимодействия МЭБ с ангидридами дикарбоновых кислот, в том числе теоретический анализ относительной реакционной способности мономеров в реакциях полимеризации. Четвертая глава содержит описание результатов изучения состава и структуры ненасыщенных полиэфиров на основе МЭБ. Пятая глава посвящена изучению цис-транс-изомериззщш получаемых полиэфиров. В шестой главе показана взаимосвязь между строением НПЭ, условиями их отверждения и физико-механігчсскнмн свойствами получаемых материалов. В седьмой главе рассмотрены различные варианты синтеза 3-МБД-1,2 и возможности применения этого диода в различных направлениях.
.Объекты и методы иселелонатія. НПЭ получали сополимеризациёй МЭБ И ангидридов дикарбоновых кислот в присутствии катализаторов катиошгой и нионпой полимеризации. Исходные вещества подвергали очистке согласно приводимым в литературе методикам. Контроль за ходом процесса сели по изменению кислотного числа полиэфира. Состав полиэфиров определяли с помощью ИК-спектров, которые снимали на Фурье-спектрометра, Perkin Elmer 16 PC FT-IR. Кроме того состав полнэфирз и степень изомеризации малетшатных групп в фуиа-ратные определяли с помощью спектров ПМР, которые получали і га спектрометре "GEMINI-200" фирмы VARIAN.
Фнзнко-механичсекие характеристики: ударная вязкость, твердость по Бри-неллю, теплостойкость, диэлектрические характеристики;, стойкость к агрессивным средам и водспогдощенне сиеп::палн стандартны:.:!: методами.
![Синтез и (со)полимеризация 1-винил-1,2,4-триазола и 1-винилнафто [2,3-d] имидазола](/i/i/4266/325498.png "Синтез и (со)полимеризация 1-винил-1,2,4-триазола и 1-винилнафто [2,3-d] имидазола Кузнецова Надежда Петровна")
