Хімічна модифікація поліетиленгліколів двоосновними кислотами

Мольне співвідношення

АК : ПЕГ-600Ступінь

поліконденсаціїКеф.,

кг2/(моль2×с)

2 : 11,115,38 × 10-5

1,5 : 11,512,51 × 10-4

1 : 11,713,49 × 10-4

1 : 1,51,542,67 × 10-4

1 : 21,168,04 × 10-5

Примітка: тривалість поліконденсації – 1 год., температура – 150°С.

При вивченні природи реагуючих речовин встановлено, що з підвищенням молекулярної маси ПЕГ зменшується як ступінь поліконденсації, так і ефективна константа швидкості реакції. Якщо у випадку хімічної модифікації ПЕГ-400 адипіновою кислотою ступінь поліконденсації становить 1,72 при ефективній швидкості реакції 3,54 × 10-4 кг2/(моль2×с), то для реакції адипінової кислоти з ПЕГ-6000 ступінь поліконденсації – 1,66 і ефективна константа швидкості реакції – 3,27 × 10-4 кг2/(моль2×с).

Порівнюючи вплив природи кислоти на протікання процесу естерифікації, встановлено, що для реакції АК з ПЕГ-600 ступінь поліконденсації складає 1,71 (у випадку глутарової кислоти з ПЕГ-600 – 1,76) з практично однаковою швидкістю реакції (для АК з ПЕГ-600 – 3,49 × 10-4 кг2/(моль2×с), для ГК з ПЕГ-600 – 3,51 × 10-4 кг2/(моль2×с)).

Вплив температури на перебіг реакції досліджували на прикладах реакції адипінової кислоти з ПЕГ-600 і ПЕГ-1500 у діапазоні температур від 150 до 190°С. Проведені дослідження дозволили встановити, що процес хімічної модифікації поліетиленгліколів двоосновними кислотами необхідно починати при температурі не нижче 150-155°С, а завершувати при 185-190°С. Такі умови запобігають випаровуванню вихідних поліетиленгліколів, а також розкладу дикарбонових кислот внаслідок реакції їх декарбоксилювання.

Основні фізико-хімічні характеристики синтезованих поліестерів подано в табл. 3.

Таблиця 3

Основні фізико-хімічні характеристики синтезованих поліестерів

Вихідні речовиниСередня молекулярна маса поліестеруКислотне число,

мг КОН/гГідроксильне число,

мг КОН/гТемпература топлення,

°С

кис-лотагліколь