聚氨酯丙烯酸酯合成,在已知條件下,計(jì)算未知物質(zhì)的用量,并計(jì)算理論分子量
已知采用PPG1000(Mn:1000),乙二醇(Mn:62)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI,Mn:222.29)反應(yīng)得到預(yù)聚體,再用丙烯酸羥乙酯(HEA,Mn:116)封端,得到PUA樹脂。已知硬段含量HSC為40wt%,NCO/OH=1.2,PPG1000的用量為100g,計(jì)算乙二醇、IPDI、HEA的用量及最終得到PUA的理論分子量。
麻煩給出解答過程說(shuō)明.
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京公網(wǎng)安備 11010802022153號(hào)
這是考試題? 怎么感覺不像實(shí)際做實(shí)驗(yàn)時(shí)遇到的計(jì)算呢?
按照R值
100g PPG1000 含OH的量是 100g/1000*2=0.2mol,乙二醇用質(zhì)量設(shè)為A,
則總OH 物質(zhì)的量=0.2+2A/116
設(shè)IPDI用量是B,則總NCO總量=2*B/222.29
NCO/OH=1.2=(2*B/222.29)/(0.2+2A/116) (1)
擴(kuò)鏈以后剩余的NCO含量是
2*B/222.29-(0.2+2A/116)
則丙烯酸羥乙酯用量=【2*B/222.29-(0.2+2A/116)】*116
硬段含量是40%=硬段/總質(zhì)量=(A+B)/(A+B+【2*B/222.29-(0.2+2A/116)】*116)=0.4 (2)
(1)(2)式構(gòu)成一個(gè)方程,解這個(gè)二元一次方程,可得
A,B用量,HEA用量可按照【2*B/222.29-(0.2+2A/116)】*116計(jì)算得出。
理論分子量=總質(zhì)量/PUA物質(zhì)的量,你已經(jīng)計(jì)算出A,B來(lái)了。
那么總質(zhì)量=A+B+100,(先不要考慮封端)
PUA物質(zhì)的量=NCO物質(zhì)的量/2(兩端是NCO,那么NCO的一半就是總的分子鏈的個(gè)數(shù))
=2*B/222.29-(0.2+2A/116)/2
這樣未封端的聚合物理論分子量=(A+B+100)/【2*B/222.29-(0.2+2A/116)/2】
封端后的聚合物理論分子量=(A+B+100)/【2*B/222.29-(0.2+2A/116)/2】+2*116(一個(gè)分子鏈需要兩個(gè)羥乙酯封端)
解二元一次方程是初中的題目,我就不解了,
那個(gè)PUA物質(zhì)的量那個(gè)忘了加括號(hào)了
應(yīng)該是剩余NCO=2*B/222.29-(0.2+2A/116)
PUA物質(zhì)的量=剩余NCO/2
總質(zhì)量A+B+100,理論分子量=(A+B+100)/PUA物質(zhì)的量
然后在加上 封端的兩個(gè)羥乙酯的分子量
最后PUA的理論分子量=(A+B+100)/PUA物質(zhì)的量+2*116
(2)式也列錯(cuò)了,忘了加100g PPG1000,應(yīng)該是
(A+B)/(A+B+100+【2*B/222.29-(0.2+2A/116)】*116)=0.4 (2)
不好意思,算錯(cuò)了,把羥乙酯分子量當(dāng)乙二醇分子量算了。 上面應(yīng)助全部錯(cuò)了。我重新算。
這就是答案了,解答過程無(wú)非就是列二元一次方程

NCO總物質(zhì)的量/羥基總物質(zhì)的量=1.2
(IPDI+乙二醇)總質(zhì)量/反應(yīng)總質(zhì)量=0.4
設(shè)乙二醇用量是x,IPDI用量是y,然后
NCO總物質(zhì)的量就是y/222.29*2
羥基總物質(zhì)的量就是 PPG1000物質(zhì)的量*2+ x/62*2(乙二醇羥基物質(zhì)的量)
解這個(gè)二元一次方程就出來(lái)結(jié)果了。
剩余NCO的物質(zhì)的量 就是NCO總物質(zhì)的量減去羥基總物質(zhì)的量
那么這些NCO就需要用羥乙酯上等量的羥基給反應(yīng)掉,那么他在乘以羥乙酯的分子量就是羥乙酯的質(zhì)量。
理論分子量就是總質(zhì)量除以分子鏈的個(gè)數(shù)。
分子鏈的個(gè)數(shù)就是剩余的NCO物質(zhì)的量除以2,因?yàn)橐粋(gè)分子鏈兩端都是NCO封端,有兩個(gè)NCO。
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這組數(shù)據(jù)更精確一些,我其實(shí)是沒解那個(gè)方程。

拿著excell表格湊數(shù),湊出來(lái)的。
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