Modelowanie kinetyczne reakcji następczych w kontrolowanym procesie stopniowej poliaddycji diizocyjaninów i polioli

• Autorzy: Król P. , Pilch-Pitera B.

Warianty tytułu

EN

The kinetic modeling of consecutive reactions in the controlled process of step-growth polyaddition of diisocyanates to polyols

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wykorzystując własny program obliczeniowy "REAKTOR", zweryfikowany doświadczalnie w toku wcześniejszych badań, wykonano symulację numeryczną reakcji następczych zachodzących między di-izocyjanianami i poliolami w kontrolowanym procesie poliaddycji, prowadzącym do otrzymania liniowych poliuretanów (PUR). Obliczenia modelowe miały na celu ustalenie optymalnych warunków (czasu i temperatury) realizowanego etapowo w masie procesu stopniowej poliaddycji diizocyjanianu toluilenu (TDI) z 1,4-butanodiolem lub z glikolami oligooksyetylenowymi o ciężarach cząsteczkowych 200, 600 i 1000, przebiegającego w warunkach molowego nadmiaru makrodio-lu lub diizocyjanianu. Analizowano wpływ początkowego stężenia reagentów, efektu podstawienia w diizocyjanianach i molowego stosunku substratów na wartość ciężarów cząsteczkowych (Mn) PUR oraz stopni przemiany osiąganych na kolejnych etapach badanych procesów. Szczególną uwagę zwrócono na monitorowanie wzrostu ciężaru cząsteczkowego makrocząsteczek PUR powstających w poszczególnych stadiach stopniowej poliaddycji zachodzących z udziałem różnych makrodioli. Symulacje komputerowe pozwoliły na obliczenie optymalnego czasu procesu, po którym powstaje PUR o możliwie maksymalnej wartości Mn.

EN

The REAKTOR subroutine verified in earlier studies [34], was used to simulate several polyaddition reactions between diisocyanates and polyols yielding linear polyurethanes (PUR) (eqn. 2). Optimum reaction time and temperature were established for the step-growth polyadditions of toluylene diisocyanate (TDI) to 1,4-butanediol or to oligooxyethylene glycols (M = 200, 600 and 1000), which were run with either the macrodiol or TDI used in excess. The M of PUR and the number of steps were studied in relation to initial reactants concentrations and mole ratios and substitutent type in TDI diisocyanates. The growth of M of PUR was monitored in the individual steps of the polyaddition reactions involving various macrodiols (Figs. 6-8). Temperature simulations allowed to establish the optimum reaction time to yield a PUR of maximum possible M.

Słowa kluczowe

PL

poliaddycja diizocyjanianów i dioli; poliuretany liniowe; model procesu; symulacja komputerowa; program "Reaktor"

EN

polyaddition of diisocyanates to diols; linear polyurethanes; model of step-growth polyaddition; temperature simulations

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2002
• Tom: T. 47, nr 2
• Strony: 77--84
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Król P.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny, Zakład Technologii Tworzyw Sztucznych, Aleja Powstancow Warszawy 6, 35-959 Rzeszow

autor

Pilch-Pitera B.

• Politechnika Rzeszowska, Wydział Chemiczny, Zakład Technologii Tworzyw Sztucznych, Aleja Powstancow Warszawy 6, 35-959 Rzeszow

Bibliografia

• 1. Bulavin L. A ., Zabashta Yu . F., Fridman A . Ya., Kostyuk A . L: Technical Physics 1999, 44, 239.
• 2. Hourston D. J., Schaefer F. U.: High Perform. Polym. 1996, 8, 19.
• 3. Klempner J. D., Sophiea D ., Suthar B., Frisch К. С., Sendijarevic V .: Polym. Mater. Sci. Eng. 1991, 65, 82.
• 4. Fedderly J. J., Lee F. G ., Lee J. D.: J. Acoustic Soc. Am. 1999 , 105 , 1382.
• 5. Fedderly J. J., Lee F. G ., Lee J. D ., Hartmann B., Duśek K., Duskova-Smrckova M ., Somvarsky J.: J. Rheology 2000, 44, 961.
• 6. Tsukinovsky D ., Zaretsky E., Rutkevich L: AIP Conference Proceedings 1998, 429, 541.
• 7. Мое W . M ., Irvine R. L.: J. Envir. Eng. 2000, 126, 815 i 826.
• 8. Krematsu A ., Li Y . J., Murakami T., Nakaya T.: J. Mat. Res. 1999, 14, 3789.
• 9. Iwakasami Y ., Aiba Y ., Morimoto N ., Nakabayashi N .: J. Biomed. Mater. Res. 2000, 52, 701.
• 10. Thomas V ., Jayabalan M ., Sandhaya S.: J. Biomater. Appl. 2000, 15, 86.
• 11. Lamba N ., Woodhoose K., Cooper S.: Annals Biomed. Eng. 2000, 28, 588.
• 12. Nomula S., Cooper S. L.: J. Colloid & Interface Sci. 1998, 205, 331.
• 13. Silver J. S., Karayianni E., Cooper S. L.: J. Colloid & Interface Sci. 1996, 178, 219.
• 14. Birgit E., Jacobs S. D .: Appl. Optics 1998, 37, 3498.
• 15. Dubois C ., Ait-Kati A ., Tanguj P. A .: J. Rheol. 1998, 42, 435.
• 16. Pat. jap. 08301906 (1996); C. A. 1997, 126, 118 930b.
• 17. Liaw Der-Jang.: J. Appl. Polym. Sci. 1997, 66, 1251.
• 18. Byung Kyu K., Sang Yup L., Xu M .: Polymer 1996, 37, 5781.
• 19. Gum W. F., Riese W., Ulrich H.: „Reaction Polymers", Hanser Publishers 1992, str. 271.
• 20. Freitag W., Lomolder R., Weib V.: Adv. Coat. Technol. Congr. Pap., Paper 1996, 9, 23.
• 21. Lan P. N., Corneillie S., Schacht E., Davies M., Shard A.: Biomaterials 1996, 17, 2273.
• 22. Rader H. J., Schrepp W.: Acta Polym. 1998, 49, 272.
• 23. Thompson С. M., Taylor S. G., Mc Gee W. W.: J. Polym. Sci. Part A 1990, 28, 333.
• 24. Król P.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 57, 739.
• 25. Król P., Gawdzik A.: J. Appl. Polym. Sci. 1995, 58, 729.
• 26. Król P., Pilch-Pitera B.: Eur. Polym. J. 2001, 37, 251.
• 27. Król P., Pilch-Pitera B.: Eur. Polym. J. w druku.
• 28. Król P.: J. Appl. Polym. Sci. 1998, 69, 169.
• 29. Król P., Gawdzik A.: Pol. J. Appl. Chem. 1999, 43, 107 i 223.
• 30. Król P., Galina H ., Kaczmarski K.: Makromol. Chem. Theory Simul. 1999, 8 ,129.
• 31. Król P., Heneczkowski M.: Polimery 2000, 45 ,161.
• 32. Król P., Pilch-Pitera B.: prace niepublikowane Polit. Rzesz. (1997).
• 33. Manock H . L.: Pigment & Resin Technol. 2000, 29, 143.
• 34. Huang X. Y., Yu W., Sung C. S. P.: Macromolecules 1990, 23, 390.