Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі

Досліджено кінетику затверднення епоксидного олігомеру ЕД-20 мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі. Порівняно швидкості перетворення епоксидних груп, часу утворення гелю, ступеня конверсії у точці гелю і температури реакційної суміші при термічному і мікрохвильовому нагріванні. Виявлено істотн...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2008
Автори:	Білогубка, О.Р., Шийчук, О.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України 2008
Теми:	Структура і властивості
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7283
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі / О.Р. Білогубка, О.В. Шийчук // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 152-155. — Бібліогр.: 8 назв. — укp.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-7283
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-72832010-03-29T12:01:41Z Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі Білогубка, О.Р. Шийчук, О.В. Структура і властивості Досліджено кінетику затверднення епоксидного олігомеру ЕД-20 мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі. Порівняно швидкості перетворення епоксидних груп, часу утворення гелю, ступеня конверсії у точці гелю і температури реакційної суміші при термічному і мікрохвильовому нагріванні. Виявлено істотне прискорення реакції між епоксидними і амінними групами під впливом мікрохвильового поля. Енергія активації реакції між епоксидними і амінними групами при мікрохвильовому нагріванні становить величину, близьку до енергії активації цієї реакції при термічному нагріванні. Исследовано кинетику отверждения эпоксидного олигомера ЭД-20 мета-фенилендиамином в микроволновом поле. Произведено сравнение скорости превращения эпоксидных групп, времени образования геля, степени конверсии в точке геля и температуры реакционной смеси при термическом и микроволновом нагревании. Выявлено существенное ускорение реакции между эпоксидными и аминными группами под влиянием микроволнового поля. Энергия активации реакции между эпоксидными и аминными группами при микроволновом нагревании имеет величину, близкую к величине энергии активации этой реакции при термическом нагревании. Cure kinetics of the epoxy oligomer ED-20 with meta-phenylenediamine under microwave irradiation has been investigated. A comparison of epoxy group transformation rate, gel formation time, conversion at the gel-point and temperature of reaction mixture has been presented for both thermal and microwave heating. A substantial acceleration of reaction between epoxy and amine groups under microwave heating has been revealed. Activation energy of the raction between epoxy and amino groups under microwave heating has a value very similar tî that of this reaction under thermal heating. 2008 Article Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі / О.Р. Білогубка, О.В. Шийчук // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 152-155. — Бібліогр.: 8 назв. — укp. 0203-3275 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7283 541.64 uk Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Структура і властивості Структура і властивості
spellingShingle	Структура і властивості Структура і властивості Білогубка, О.Р. Шийчук, О.В. Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
description	Досліджено кінетику затверднення епоксидного олігомеру ЕД-20 мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі. Порівняно швидкості перетворення епоксидних груп, часу утворення гелю, ступеня конверсії у точці гелю і температури реакційної суміші при термічному і мікрохвильовому нагріванні. Виявлено істотне прискорення реакції між епоксидними і амінними групами під впливом мікрохвильового поля. Енергія активації реакції між епоксидними і амінними групами при мікрохвильовому нагріванні становить величину, близьку до енергії активації цієї реакції при термічному нагріванні.
format	Article
author	Білогубка, О.Р. Шийчук, О.В.
author_facet	Білогубка, О.Р. Шийчук, О.В.
author_sort	Білогубка, О.Р.
title	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
title_short	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
title_full	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
title_fullStr	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
title_full_unstemmed	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
title_sort	кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі
publisher	Інститут хімії високомолекулярних сполук НАН України
publishDate	2008
topic_facet	Структура і властивості
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/7283
citation_txt	Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі / О.Р. Білогубка, О.В. Шийчук // Полімер. журн. — 2008. — Т. 30, № 2. — С. 152-155. — Бібліогр.: 8 назв. — укp.
work_keys_str_mv	AT bílogubkaor kínetičnízakonomírnostízatverdnennâepoksidnogoolígomerumetafenílendíamínomumíkrohvilʹovomupolí AT šijčukov kínetičnízakonomírnostízatverdnennâepoksidnogoolígomerumetafenílendíamínomumíkrohvilʹovomupolí
first_indexed	2025-07-02T10:08:21Z
last_indexed	2025-07-02T10:08:21Z
_version_	1836529380495458304
fulltext	Ïîë³ìåðíèé æóðíàë, 2008. Ò.30, ¹2. Ñ. 152–155. © 2008 Î.Ð. Á³ëîãóáêà, Î.Â. Øèé÷óê152 ÓÄÊ 541.64 Ê³íåòè÷í³ çàêîíîì³ðíîñò³ çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ìåòà-ôåí³ëåíä³àì³íîì ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ Î.Ð. Á³ëîãóáêà1, Î.Â. Øèé÷óê2 1Íàóêîâî-äîñë³äíèé åêñïåðòíî-êðèì³íàë³ñòè÷íèé öåíòð ïðè ÓÌÂÑ â ²âàíî-Ôðàíê³âñüê³é îáëàñò³ 185, âóë. Ìàçåïè, 76000, ²âàíî-Ôðàíê³âñüê, Óêðà¿íà 2Ïðèêàðïàòñüêèé íàö³îíàëüíèé óí³âåðñèòåò ³ìåí³ Â. Ñòåôàíèêà 201, âóë. Ãàëèöüêà, 76000, ²âàíî-Ôðàíê³âñüê, Óêðà¿íà Äîñë³äæåíî ê³íåòèêó çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ÅÄ-20 ìåòà-ôåí³ëåíä³àì³íîì ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³. Ïîð³âíÿíî øâèäêîñò³ ïåðåòâîðåííÿ åïîêñèäíèõ ãðóï, ÷àñó óòâîðåííÿ ãåëþ, ñòóïåíÿ êîíâåðñ³¿ ó òî÷ö³ ãåëþ ³ òåìïåðàòóðè ðåàêö³éíî¿ ñóì³ø³ ïðè òåðì³÷íîìó ³ ì³êðîõâèëüîâîìó íàãð³âàíí³. Âèÿâëåíî ³ñòîòíå ïðèñêîðåííÿ ðåàêö³¿ ì³æ åïîêñèäíèìè ³ àì³ííèìè ãðóïàìè ï³ä âïëèâîì ì³êðîõâèëüîâîãî ïîëÿ. Åíåðã³ÿ àêòèâàö³¿ ðåàêö³¿ ì³æ åïîêñèäíèìè ³ àì³ííèìè ãðóïàìè ïðè ì³êðîõâèëüîâîìó íàãð³âàíí³ ñòàíîâèòü âåëè÷èíó, áëèçüêó äî åíåðã³¿ àêòèâàö³¿ ö³º¿ ðåàêö³¿ ïðè òåðì³÷íîìó íàãð³âàíí³. Âñòóï Àë³ôàòè÷í³ ³ àðîìàòè÷í³ àì³íè øèðîêî âèêîðèñòîâóþòüñÿ äëÿ çøèâàííÿ åïîêñèäíèõ îë³ãîìåð³â [1–3]. Ñåðåä àì³ííèõ îòâåðäæóâà÷³â ãàðíèìè âëàñòèâîñòÿìè âèð³çíÿºòüñÿ ìåòà- ôåí³ëåíä³àì³í (ì-ÔÄÀ). Çîêðåìà, åïîêñèäí³ ïîë³ìåðè íà îñíîâ³ äèãë³öèäèëîâîãî åòåðó äèôåí³ëîëïðîïàíó ³ ì-ÔÄÀ âîëîä³þòü ï³äâèùåíîþ òåðì³÷íîþ ³ õ³ì³÷íîþ ñò³éê³ñòþ, à òàêîæ ãàðíèìè ä³åëåêòðè÷íèìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Ìåòà-ôåí³ëåíä³àì³í óòâîðþº ñ³ò÷àñò³ ìîëåêóëÿðí³ ñòðóêòóðè ç åïîêñèäíèìè îë³ãîìåðàìè çà ìåõàí³çìîì ïîë³ïðèºäíàííÿ, â³äïîâ³äíî äî ÿêîãî ðîçêðèòòÿ îêñèðàíîâîãî ê³ëüöÿ â³äáóâàºòüñÿ øëÿõîì áåçïîñåðåäíüî¿ ðåàêö³¿ ç àêòèâíèìè àòîìàìè âîäíþ àì³íîãðóï: → – CH2 – CH – CH2 + O NH2 NH2 – H2C – HC – H2C – N – CH2 – CH – OH OH N – CH2 – CH – OH CH2 – CH – CH2 – OH Íåäîë³êîì ì-ÔÄÀ ÿê îòâåðäæóâà÷à åïîêñèäíèõ ñìîë º ïîð³âíÿíî íèçüêà àêòèâí³ñòü, ÷åðåç ùî ïðîöåñ çàòâåðäíåííÿ äîâîë³ òðèâàëèé íàâ³òü çà ï³äâèùåíî¿ òåìïåðàòóðè [4]. Àëüòåðíàòèâíèé ìåòîä ïðèñêîðåííÿ îðãàí³÷íèõ ðåàêö³é – íàãð³âàííÿ ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ [5]. Â³äîìî, ùî òàêèé ñïîñ³á ï³äâåäåííÿ åíåðã³¿ åôåêòèâíèé ³ ó âèïàäêó ïîë³ìåðèçàö³¿ åïîêñèäíèõ îë³ãîìåð³â [6, 7]. Ó ö³é ñòàòò³ äîñë³äæåíî ê³íåòèêó çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ìåòà- ôåí³ëåíä³àì³íîì ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³. Åêñïåðèìåíòàëüíà ÷àñòèíà Ìåòà-ôåí³ëåíä³àì³í ïåðåä âèêîðèñòàííÿì áóëî î÷èùåíî øëÿõîì ïðåãîíêè ó âàêóóì³. Åïîêñèäíèé îë³ãîìåð íà îñíîâ³ äèãë³öèäèëîâîãî åòåðó äèôåí³ëîë- ïðîïàíó (ÅÄ-20) âèêîðèñòàíî áåç äîäàòêîâîãî î÷è- ùåííÿ. Ñï³ââ³äíîøåííÿ åïîêñèäíèõ ³ àì³ííèõ ãðóï ñòàíîâèëî 88:12 ìàñ. ÷. Òåðì³÷íå çàòâåðäíåííÿ êîì- ïàóíä³â ïðîâîäèëè çà òåìïåðàòóðè 353 Ê ïðîòÿãîì 8 ãîä. [4]. Äëÿ çàòâåðäíåííÿ â ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ âèêîðèñòîâóâàëè ïîáóòîâó ï³÷ ç ÷àñòîòîþ åëåêòðîìàã- í³òíèõ êîëèâàíü 2,45 ÃÃö ïðè ïîòóæíîñò³ ãåíåðàòîðà 360, 600 ³ 1000 Âò. Âèçíà÷åííÿ ñòóïåíÿ êîíâåðñ³¿ åïîê- ñèäíèõ ãðóï ó ïðîöåñ³ çàòâåðä³ííÿ çä³éñíþâàëè ìåòî- äîì çâîðîòíîãî êèñëîòíî-îñíîâíîãî òèòðóâàííÿ çã³äíî ç ÃÎÑÒ 2087-92. Çì³íó òåìïåðàòóðè ïåð³îäè÷íî 280 300 320 340 360 0 10 20 30t, õâ. Ò, Ê Ðèñ. 1. Çàëåæí³ñòü òåìïåðàòóðè åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ³ éîãî ñóì³ø³ ç îòâåðäæóâà÷åì â³ä òðèâàëîñò³ íàãð³âàííÿ ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³: ïðè 360 Âò: ÅÄ-20 (1), ÅÄ-20 + ì-ÔÄÀ (2); 600 Âò: ÅÄ-20 (3), ÅÄ-20 + ì-ÔÄÀ (4) ³ ÅÄ-20 (5), ÅÄ-20 + ì-ÔÄÀ (6) 12 3 4 56 Î.Ð. Á³ëîãóáêà, Î.Â. Øèé÷óê 153 âèçíà÷àëè çà äîïîìîãîþ ìàëî³íåðö³éíî¿ òåðìîïàðè ÒÕÊ, ÿêó çàíóðþâàëè ó ðåàêö³éíó ñóì³ø â³äðàçó ï³ñëÿ â³äêëþ÷åííÿ ì³êðîõâèëüîâîãî ïîëÿ. Ðåçóëüòàòè ³ îáãîâîðåííÿ Íà ðèñ. 1 íàâåäåíî çàëåæí³ñòü òåìïåðàòóðè åïîê- ñèäíîãî îë³ãîìåðó â³ä òðèâàëîñò³ éîãî íàãð³âàííÿ ï³ä ä³ºþ ì³êðîõâèëü. Ç ðèñóíêà âèäíî, ùî åïîêñèäíèé îë³ãîìåð äîñèòü øâèäêî íàãð³âàºòüñÿ ó ì³êðîõâèëüî- âîìó ïîë³ – òåìïåðàòóðà ð³çêî çðîñòàº ïðîòÿãîì ïåð- øèõ 5 õâ. ³ íàäàë³ ñòàá³ë³çóºòüñÿ íà ïåâíîìó ð³âí³. ßê ³ ñë³ä áóëî î÷³êóâàòè, ç ï³äâèùåííÿì ïîòóæíîñò³ ãå- íåðàòîðà çíà÷åííÿ ãðàíè÷íî¿ òåìïåðàòóðè ñìîëè çðî- ñòàº ³ ñÿãàº òàêèõ çíà÷åíü: 328, 340 ³ 361 Ê ïðè 360, 600 ³ 1000 Âò â³äïîâ³äíî. Íà ðèñóíêó ïîêàçàíî òàêîæ ê³íåòèêó ðîç³ãð³âàííÿ ðåàêö³éíî¿ ñóì³ø³ åïîêñèäíî- ãî îë³ãîìåðó ç ì-ÔÄÀ. Ï³ä ÷àñ íàãð³âàííÿ ó ì³êðî- õâèëüîâîìó ïîë³ ðåàêö³éíà ñóì³ø ðîç³ãð³âàºòüñÿ äî òåìïåðàòóðè 338, 355 ³ 370 Ê ïðè 360, 600 ³ 1000 Âò â³äïîâ³äíî. Òàêèì ÷èíîì, ãðàíè÷íå çíà÷åííÿ òåìïå- ðàòóðè ñóì³ø³ ÅÄ-20 ç ì-ÔÄÀ ïåðåâèùóº â³äïîâ³äíå çíà÷åííÿ äëÿ ³íäèâ³äóàëüíîãî åïîêñèäíîãî îë³ãîìå- ðó. Î÷åâèäíî, òåìïåðàòóðà ñóì³ø³ äîäàòêîâî ï³äâè- ùóºòüñÿ çà ðàõóíîê òåïëîâîãî åôåêòó ðåàêö³¿ ì³æ åïîêñèäíèìè ³ àì³ííèìè ãðóïàìè. Íà ðèñ. 2 ïîäàíî ÷àñîâó çàëåæí³ñòü âì³ñòó åïîêñèä- íèõ ãðóï ïðè çàòâåðäíåíí³ åïîêñèàì³ííîãî ïîë³ìåðó ì-ÔÄÀ. ßê áà÷èìî, â ïîë³ ç ïîòóæí³ñòþ 360 Âò øâèäê³ñòü ðåàêö³¿ äåùî íèæ÷à, í³æ ïðè òåðì³÷íîìó íàãð³âàíí³ (1,8·10-8 ³ 2,8·10-8 ìîëü/(êã·õâ.) â³äïîâ³äíî). Ç ï³äâèùåííÿì ïîòóæíîñò³ ãåíåðàòîðà äî 600 Âò øâèäê³ñòü âçàºìîä³¿ ì³æ åïîêñèäíèìè ³ àì³ííèìè ãðó- ïàìè çðîñòàº ³ ñêëàäàº 4·10-8 ìîëü/(êã·õâ.). Ïðè ïî- òóæíîñò³ ãåíåðàòîðà 1000 Âò øâèäê³ñòü ðåàêö³¿ ñòà- íîâèòü âæå 1,6·10-7 ìîëü/(êã·õâ.), ùî ³ñòîòíî ïåðåâè- ùóº çíà÷åííÿ øâèäêîñò³ ðåàêö³¿ ïðè òåðì³÷íîìó íà- ãð³âàíí³. Íåçâàæàþ÷è íà òå, ùî ãðàíè÷íà òåìïåðàòóðà ðåàêö³éíî¿ ñóì³ø³ ïðè ì³êðîõâèëüîâîìó (600 Âò) ³ ïðè òåðì³÷íîìó íàãð³âàíí³ ïðàêòè÷íî îäíàêîâà (355 ³ 353 Ê â³äïîâ³äíî), â ïåðøîìó âèïàäêó øâèäê³ñòü ðåàêö³¿ ïîì³òíî âèùà. Öåé ôàêò âêàçóº íà òå, ùî ì³êðîõâèëü- îâå ïîëå äîäàòêîâî àêòèâ³çóº ïåðåá³ã ðåàêö³¿ àì³íî- ãðóï ç åïîêñèäíèìè ãðóïàìè. Òàêå ñàìå ÿâèùå äîäàò- êîâîãî ïðèñêîðåííÿ ðåàêö³¿ åïîêñèäíèõ ³ âòîðèííèõ àì³ííèõ ãðóï ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ çàðåºñòðîâàíî òàêîæ ó ðîáîò³ [6]. Ïîä³áíèé åôåêò ï³äâèùåíî¿ ðåàê- ö³éíî¿ çäàòíîñò³ â³äîìèé äëÿ áàãàòüîõ îðãàí³÷íèõ ðå- àêö³é ³ ìàº íàçâó “íåòåðì³÷íèé åôåêò” [5]. Íà ðèñ. 2 ïîêàçàíî òàêîæ (ñòð³ëêàìè) òî÷êè ãåëå- óòâîðåííÿ, òîáòî ìîìåíòè âòðàòè òåêó÷îñò³ ðåàêö³é- íî¿ ñóì³ø³. Ïîëîæåííÿ ãåëü-òî÷êè õàðàêòåðèçóºòüñÿ ÷àñîì óòâîðåííÿ ãåëþ (tg) ³ ñòóïåíåì ïåðåòâîðåííÿ åïîêñèäíèõ ãðóï, ïðè ÿêîìó ñóì³ø ïåðåòâîðþºòüñÿ â ãåëü (αg). ×èñëîâ³ çíà÷åííÿ ïàðàìåòð³â òî÷îê ãåëþ ïðè ð³çíèõ ðåæèìàõ çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìå- ðó (òàáëèöÿ) äàþòü ³íôîðìàö³þ äëÿ ïîð³âíÿííÿ øâèä- êîñò³ ðåàêö³¿ ³ òîïîëîã³¿ óòâîðåíî¿ ïîë³ìåðíî¿ ñ³òêè. Ïðè çàòâåðäíåíí³ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ó ì³êðîõâè- ëüîâîìó ïîë³ òî÷êà ãåëþ äîñÿãàºòüñÿ øâèäøå, í³æ ïðè òåðì³÷íîìó çàòâåðä³íí³. Ç ï³äâèùåííÿì ïîòóæíîñò³ ãåíåðàòîðà ÷àñ ãåëåóòâîðåííÿ ïîì³òíî ñêîðî÷óºòüñÿ. Ñòóï³íü ïåðåòâîðåííÿ åïîêñèäíèõ ãðóï ó òî÷ö³ ãåëþ íàáóâàº ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åííÿ ïðè ïîòóæíîñò³ ãå- íåðàòîðà 1000 Âò ³ ïðè öüîìó íàâ³òü ïåðåâèùóº çíà- ÷åííÿ â³äïîâ³äíîãî ïàðàìåòðà äëÿ òåðì³÷íîãî çàòâåð- äíåíííÿ (òàáëèöÿ). Òàêèé åôåêò ìîæíà ïîÿñèòè á³ëüø âèñîêîþ ãðàíè÷íîþ òåìïåðàòóðîþ ðåàêö³éíîãî ñåðå- äîâèùà, í³æ ïðè òåðì³÷íîìó çàòâåðä³íí³ (äèâ. âèùå). 0 1 2 3 4 5 0 10 20 30 40 50 60 Â ì³ ñò å ïî êñ èã ðó ï, ì îë ü/ êã Òðèâàë³ñòü îòâåðäíåííÿ, õâ. ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ ↓↓↓↓↓ 1 4 2 3 Ðèñ. 2. Çàëåæí³ñòü âì³ñòó åïîêñèäíèõ ãðóï ï³ä ÷àñó çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ç ì-ÔÄÀ â ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ ïðè ïîòóæíîñò³ ãåíåðàòîðà 360 (1), 600 (2), 1000 Âò (3) ³ ïðè òåðì³÷íîìó (393 Ê) íàãð³âàíí³ (4). Ñòð³ëêàìè ïîêàçàíî òî÷êè ãåëþ ln v -18,5 -17,5 -16,5 -15,5 0,0026 0,0027 0,0028 0,0029 1/T y=-7435,4x + 18,1 Ðèñ. 3. Çàëåæí³ñòü ëîãàðèôìà øâèäêîñò³ êîíâåðñ³¿ åïîêñèäíèõ ãðóï â³ä çâîðîòíî¿ òåìïåðàòóðè Ðåæèì çàòâåðäíåííÿ tg, õâ. αg, % 360 Âò 55 30 600 Âò 20 28 1000 Âò 15 54 òåðì³÷íèé 60 37 Òàáëèöÿ. ×àñ ãåëåóòâîðåííÿ ³ ñòóï³íü ïåðåòâîðåííÿ åïîêñèäíèõ ãðóï ó òî÷ö³ ãåëþ äëÿ åïîêñèàì³ííî¿ êîìïîçèö³¿, ÿêà çàòâåðä³âàºòüñÿ ì-ÔÄÀ Ê³íåòè÷í³ çàêîíîì³ðíîñò³ çàòâåðäíåííÿ åïîêñèäíîãî îë³ãîìåðó ìåòà-ôåí³ëåíä³àì³íîì 154 Ñòàíîâèòü ³íòåðåñ òàêîæ ïîð³âíÿííÿ ïàðàìåòð³â òî÷- êè ãåëþ çà ïîä³áíèõ çíà÷åíü òåìïåðàòóðè ðåàêö³éíî¿ ñóì³ø³ – 353 Ê (òåðì³÷íå çàòâåðäíåííÿ) ³ 355 Ê (ó ÌÕ-ïîë³ ç ïîòóæí³ñòþ 600 Âò). ßê áà÷èìî, ÷àñ äî ìî- ìåíòó óòâîðåííÿ ãåëþ ïðè ì³êðîõâèëüîâîìó íà- ãð³âàíí³ âòðè÷³ ìåíøèé, í³æ ïðè òåðì³÷íîìó íà- ãð³âàíí³ (òàáëèöÿ). Ö³ ÷èñëîâ³ äàí³ – äîäàòêîâå ñâ³ä÷åííÿ íåòåðì³÷íîãî åôåêòó ïðè ðåàêö³¿ åïîêñèä- íèõ ³ àì³ííèõ ãðóï ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³. Ðàçîì ç òèì, ñë³ä â³äçíà÷èòè, ùî ñòóï³íü êîíâåðñ³¿ åïîêñè- ãðóï ó òî÷ö³ ãåëþ ïðè ì³êðîõâèëüîâîìó íàãð³âàíí³ íèæ÷èé, í³æ ïðè òåðì³÷íîìó. Î÷åâèäíî, íàäòî øâèä- êà ðåàêö³ÿ ïðè ïîð³âíÿíî íèçüê³é òåìïåðàòóð³ âåäå äî óòâîðåííÿ íåäîñêîíàëî¿ ìîëåêóëÿðíî¿ ñ³òêè. Íà ðèñ. 3 ïîäàíî ÷èñëîâ³ çíà÷åííÿ øâèäêîñò³ äîñ- ë³äæóâàíî¿ ðåàêö³¿ â êîîðäèíàòàõ ð³âíÿííÿ Àððåí³ó- ñà. Âèçíà÷åíà çà íàõèëîì ãðàô³êà âåëè÷èíà åíåðã³¿ àêòèâàö³¿ ñòàíîâèòü 62±1 êÄæ/ìîëü. Îòðèìàíå çíà- ÷åííÿ äîâîë³ áëèçüêå äî òèïîâî¿ âåëè÷èíè åíåðã³¿ àê- òèâàö³¿ ðåàêö³é åïîêñèäíèõ ãðóïï ç àì³ííèìè, ÿêà â ñåðåäíüîìó ñòàíîâèòü 55–60 êÄæ/ìîëü [8, 9]. Á³ëüø òî÷í³ çíà÷åííÿ åíåðã³¿ àêòèâàö³¿ ðåàêö³¿ êîíäåíñàö³¿ äèãë³öèäèëîâîãî åòåðó äèôåí³ëîëïðîïàíó ç ì-ÔÄÀ ³ñòîòíî çàëåæàòü â³ä ìåòîäó âèì³ðþâàííÿ. Òàê, ó ïðèïóùåíí³ ïðî ð³âíîö³íí³ñòü óñ³õ àòîì³â âîäíþ ó àì³íîãðóïàõ âåëè÷èíó åíåðã³¿ àêòèâàö³¿ âèçíà÷åíî ÿê 61,5 êÄæ/ìîëü çà ìåòîäîì ÄÑÊ [9] ³ 44 êÄæ/ìîëü çà äàíèìè ðåîëîã³÷íîãî âèçíà÷åííÿ ãåëü-òî÷êè [9]. ßêùî æ âðàõóâàòè òîé ôàêò, ùî ðåàêö³ÿ äâîñòàä³éíà (îñê³ëüêè ó äðóãîìó åòàï³ ðåàêö³¿ áåðóòü ó÷àñòü âæå òðåòèíí³ àì³íîãðóïè), òî çà äàíèìè ÄÑÊ âåëè÷èíè åíåðã³é àêòèâàö³¿ ïîñë³äîâíèõ ñòàä³é ñòàíîâëÿòü âæå 89,8 ³ 47,7 êÄæ/ìîëü [9]. Âèñíîâêè Ì³êðîõâèëüîâå âèïðîì³íþâàííÿ äàº ìîæëèâ³ñòü øâèäêî íàãð³âàòè ðåàêö³éíó ñóì³ø åïîêñèäíîãî îë³- ãîìåðó ç àì³íîì äî ïîòð³áíî¿ òåìïåðàòóðè. Øâèäê³ñòü çàòâåðä³ííÿ åïîêñèàì³ííî¿ êîìïîçèö³¿ ç ì-ÔÄÀ ó ì³êðîõâèëüîâîìó ïîë³ ïåðåâèùóº øâèäê³ñòü çàòâåð- ä³ííÿ ïðè òåðì³÷íîìó íàãð³âàíí³, ïðî ùî ñâ³ä÷àòü äàí³ ç ê³íåòèêè êîíâåðñ³¿ åïîêñèäíèõ ãðóï ³ ÷àñó óòâîðåí- íÿ ãåëþ. Åíåðã³ÿ àêòèâàö³¿ ðåàêö³¿ ì³æ åïîêñèäíèìè ³ àì³ííèìè ãðóïàìè ïðè ì³êðîõâèëüîâîìó íàãð³âàíí³ ñòàíîâèòü âåëè÷èíó, áëèçüêó äî åíåðã³¿ àêòèâàö³¿ ö³º¿ ðåàêö³¿ ïðè òåðì³÷íîìó íàãð³âàíí³. Ë³òåðàòóðà 1. Øàíäðóê Ì.²., Ç³í÷åíêî Î.Â., Êîñòþê Ë.²., Êîçàê Í.Â., Í³çåëüñüêèé Þ.Ì., Ëåáåäºâ ª.Â. // Óêð. õèì. æóðí. – 2005. – 71, ¹ 6. – Ñ. 115–120. 2. Øåâ÷óê Î.Â., Âîðòìàí Ì.ß., Ãðèùóê Î.²., Ïðîòàñîâà Í.Â., Êëèìåíêî Í.Ñ., Ïðèâàëêî Å.Ã., Øåâ÷åíêî Â.Â. // Êîìïîçèö. ïîë³ìåð. ìàòåð³àëè. – 2002. – 24, ¹ 2. – Ñ. 78–82. 3. Îìåëü÷åíêî Ñ.È., Áîêàëî Ã.À. // Óêð. õèì. æóðí. – 1988. – 54, ¹ 6. – Ñ. 631–633. 4. Ñïðàâî÷íèê ïî ïëàñòè÷åñêèì ìàñàì: â 2ò / Ïîä ðåä Ì.È. Ãàðáàðà, Â.Ì. Êàòàåâà, Ì.Ñ. Àêóòèíà.- Ì.: Õèìèÿ, 1969. – 517 ñ. 5. Microwaves in Organic Synthesis / A.Loupy., Ed. – Wiley, 2002. – 523 p. 6. Marand E., Baker H.R., Greybeal J.D. // Macromolecules. – 1992. – V. 25. – P. 2243–2252. 7. Á³ëîãóáêà Î.Ð., Øèé÷óê Î.Â. // Ïîë³ìåð. æóðí. – 2006. – 28, ¹ 1. – Ñ. 15–18. 8. Sbirrazzuoli N., Mititelu-Mija A., Vincent L. // Thermochim Acta. – 2006, V. 447. – P. 167–177. Íàä³éøëà äî ðåäàêö³¿ 29 ëèñòîïàäà 2007 ð. 155 Î.Ð. Á³ëîãóáêà, Î.Â. Øèé÷óê Êèíåòè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè îòâåðæäåíèÿ ýïîêñèäíîãî îëèãîìåðà ì-ôåíèëåíäèàìèíîì â ìèêðîâîëíîâîì ïîëå Î.Ð. Áèëîãóáêà1, À.Â. Øèé÷óê2 1Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé ýêñïåðòíî-êðèìèíàëèñòè÷åñêèé öåíòð ïðè ÓÌÂÄ â Èâàíî-Ôðàíêîâñêîé îáëàñòè 185, óë. Ìàçåïû, Èâàíî-Ôðàíêîâñê, 76000, Óêðàèíà 2Ïðèêàðïàòñêèé íàöèîíàëüíûé óíèâåðñèòåò èì. Â. Ñòåôàíèêà 201, óë. Ãàëèöêàÿ, Èâàíî-Ôðàíêîâñê, 76000, Óêðàèíà Èññëåäîâàíî êèíåòèêó îòâåðæäåíèÿ ýïîêñèäíîãî îëèãîìåðà ÝÄ-20 ìåòà-ôåíèëåíäèàìèíîì â ìèêðîâîëíîâîì ïîëå. Ïðîèçâåäåíî ñðàâíåíèå ñêîðîñòè ïðåâðàùåíèÿ ýïîêñèäíûõ ãðóïï, âðåìåíè îáðàçîâàíèÿ ãåëÿ, ñòåïåíè êîíâåðñèè â òî÷êå ãåëÿ è òåìïåðàòóðû ðåàêöèîííîé ñìåñè ïðè òåðìè÷åñêîì è ìèêðîâîëíîâîì íàãðåâàíèè. Âûÿâëåíî ñóùåñòâåííîå óñêîðåíèå ðåàêöèè ìåæäó ýïîêñèäíûìè è àìèííûìè ãðóïïàìè ïîä âëèÿíèåì ìèêðîâîëíîâîãî ïîëÿ. Ýíåðãèÿ àêòèâàöèè ðåàêöèè ìåæäó ýïîêñèäíûìè è àìèííûìè ãðóïïàìè ïðè ìèêðîâîëíîâîì íàãðåâàíèè èìååò âåëè÷èíó, áëèçêóþ ê âåëè÷èíå ýíåðãèè àêòèâàöèè ýòîé ðåàêöèè ïðè òåðìè÷åñêîì íàãðåâàíèè. Kinetics of epoxy oligomer cure with m-phenylenediamine in microwave field O. Bilogubka1, A. Shyichuk2 1Scientific-research expert-criminalistic center of domestic affairs ministry administration of Ukraine in Ivano- Frankivsk region 185, Mazepy str., Ivano-Frankivsk, 76000, Ukraine 2PreCarpathian National university named after V. Stefanyk 201, Galitskaya str., Ivano-Frankivsk, 76000, Ukraine Cure kinetics of the epoxy oligomer ED-20 with meta-phenylenediamine under microwave irradiation has been investigated. A comparison of epoxy group transformation rate, gel formation time, conversion at the gel-point and temperature of reaction mixture has been presented for both thermal and microwave heating. A substantial acceleration of reaction between epoxy and amine groups under microwave heating has been revealed. Activation energy of the raction between epoxy and amino groups under microwave heating has a value very similar tî that of this reaction under thermal heating.

Кінетичні закономірності затверднення епоксидного олігомеру мета-фенілендіаміном у мікрохвильовому полі

Репозитарії

Схожі ресурси