Paralel Basınç Reaktörleri ve Zincir Transferi Polimerizasyon bir Kinetik Analizi Etilen Polimerizasyonlar

Bu prosedürün genel amacı, yüksek verimli bir polimerizasyon oluşturmak ve elde edilen polimerin ayrıntılı karakterizasyonu ve kinetik analizi yoluyla bir katalizörün zincir transferine uğrama kabiliyetini değerlendirmektir. Bu yöntem, çeşitli polimerlere verimli yollar üretmek için zincir transferinden yararlanabilen yeni tasarlanmış katalizörlere bağlı polimerizasyon katalizindeki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olur. Bu tekniğin ana avantajı, yüksek verimli polimerizasyonların, verimli katalizör taramasına ve katalizörlerin çok çeşitli reaksiyon koşullarında doğrudan karşılaştırılmasına izin vermesidir.

Bu tekniği göstermek, laboratuvarımda doktora sonrası araştırmacı olan Dr.Ryan Hugh olacak. İlk olarak, 100 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişede 20 mililitre metanol içinde bir mililitre iki üç bütan Dion ve 2.8 mililitre iki altı dimetil annin çözün. 0.4 mililitre formik asit ekledikten sonra, reaksiyonu diamin çökelene kadar oda sıcaklığında karıştırın, bu tipik olarak bir ila iki saattir.

Bunu takiben, reaksiyon karışımını bir cam frit ve filtre şişesi ile süzün ve sarı katıyı 20 mililitre soğuk metanol ile yıkayın. Sonra katıyı vao içinde kurutun. Bir torpido gözünde, bir gram dim eth nikel bromür ve 1.1 gram biz'i birleştirin.

50 mililitrelik yuvarlak tabanlı bir şişede iki altı dimetil fenil, iki üç bütan Dion, 20 mililitre di kloro metan ekleyin ve gece boyunca oda sıcaklığında karıştırın. Ertesi gün, reaksiyon karışımını bir cam frit ve filtre şişesi ile süzün. Kahverengi katıyı 75 mililitre kloro metan ile yıkayın ve vao'da kurutun.

Karıştırma nikel süspansiyonuna 7,5 mililitre toluen içeren bir şişeye 0,0041 gram önceden hazırlanmış nikel bromür katalizörü ekleyerek 0,001 molar katalizör stok çözeltisi hazırlayın. Toluene 0,5 mililitre% 30 metil luan ekleyin. Reaksiyon karışımını kahverengi bir süspansiyondan bir çözeltiye değiştirerek bir dakika karıştırın.

Daha sonra, 0.25 mililitre datil çinkoyu 1.75'te çözerek 1.2 molar datil çinko çözeltisi hazırlayın. Mililitre toluen, tüm polimerizasyon reaksiyonlarını, bir nitrojen atmosferik torpido gözü programına yerleştirilmiş üstten karıştırma ile paralel bir basınç reaktöründe kurar. Yazılımdaki polimerizasyon, toplam reaksiyon hacmini üç mililitre olarak gösterir.

Temizleme gazı nitrojendir. Reaksiyon gazı etilendir. Basınç 15 ila 150 PSI ve reaksiyon süresi bir saattir.

Reaktiflerin ve çözücülerin eklenmesi, yazılımın programlanması ve baş üstü depolama düzeneğinin güvence altına alınması dahil olmak üzere reaktörün kurulumu en kritik adımdır. Bunu takiben, cam astar reaksiyon şişelerini sekiz kuyucuğa yerleştirin. Reaktifleri birinci tabloya göre ekleyin.

Cam astarların uygun yükseklikte olduğundan emin olmak için derinlik aracını kullanın. Ardından bıçak pervanelerini üst tertibata yerleştirin. Reaksiyon şişelerini doldurduktan ve O-ringlerin metal oluklara düzgün bir şekilde oturduğundan emin olduktan sonra, üstten karıştırma tertibatını dikkatlice tabana yerleştirin ve dönüşümlü olarak vidalayın.

Tüm vidalar yeterince sıkıldıktan sonra, yazılımda başlat düğmesine basın. Gaz alım ölçümleri ile reaksiyonu izleyin. Bir saatlik polimerizasyondan sonra, reaksiyon şişelerini torpido gözünden çıkarın, metanol içinde% 5 hidroklorik asit ilavesiyle polietileni çökeltin.

Daha sonra çözücüyü çıkarın ve polimeri vakum altında kurutun. Polimer verimini belirledikten sonra, 0.002 gram polimeri 135 santigrat derecede iki mililitre 1 2 4 tri kloro benzen içinde çözer. Kurutulmuş polietilenin moleküler ağırlığını ve dağılma indeksini analiz etmek için jel geçirgenlik kromatografisi veya GPC kullanın.

Bu numune artık analiz için yüksek sıcaklıktaki bir GPC'ye yerleştirilmeye hazırdır. Daha sonra, 0.05 ila 0.08 gram polimeri 130 santigrat derecede 0.5 mililitre değeri düşürülmüş tetra kloro eth etan içinde çözün. Zincir transfer polimerizasyonu için yüksek sıcaklıkta karbon NMR spektroskopisi analizi için, reaktörü doldurun ve daha önce açıklanan prosedürleri ve analizi izleyerek yazılımı programlayın.

Test edilen farklı etilen basınçları için zamana karşı etilen gazı tüketimi burada sunulmaktadır. Zamana karşı etilen gazı tüketimi, yayılma hızını hesaplamak için kullanılan tek başına katalizör numuneleri için burada gösterilmiştir. Sıfır ila 1000 etil çinko içeren zincir transfer polimerizasyonları için GPC izleri burada gösterilmektedir.

GPC, polimer numunelerinin moleküler ağırlığını ve dağılmasını hesaplamak için kullanılır. Tam serinin polietilen numunelerinin karbon NMR spektrumları ve etiketlenmiş tepe noktaları ile yakınlaştırılmış bir spektrum burada gösterilmektedir. Moleküler ağırlık verileri, başlatılan zincir sayısını ve Mayo grafiğini hesaplamak için kullanılır.

Mayo grafiğinin uyumu, zincir transfer hızının yayılma hızına oranını hesaplamak için kullanılır, bu da zincir transfer hızını hesaplamak için kullanılır. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu polimerizasyon, uygun şekilde gerçekleştirilirse iki saat içinde yapılabilir. Bu prosedürü denerken, stok çözeltilerini reaksiyon şişelerine doğru bir şekilde dağıtmak, reaktörün uygun şekilde yapılandırıldığından ve üstten karıştırma tertibatının yerine düzgün şekilde sabitlendiğinden emin olmak önemlidir. Bu videoyu izledikten sonra, yüksek verimli bir polimerizasyonun nasıl kurulacağını, elde edilen polimerin nasıl karakterize edileceğini ve bir katalizörün kinetik analiz yoluyla zincir transferine uğrama yeteneğini nasıl değerlendireceğinizi iyi anlamalısınız.

Datil, çinko ve metil luminoksun piroforik ve havasız olduğunu unutmayın. Bu işlem yapılırken her zaman teknikler kullanılmalıdır.