هدف آزمایش

تهیه پلی اتیلن ترفتالات با استفاده از روش پلیمریزاسیون تراکمی یا پلی کندانسیون.

تئوری آزمایش

اگر در جریان واکنش پلیمریزاسیون ، بهمراه پلیمر ، مواد دیگری با اجرام مولکولی پایین تشکیل شوند و تغییر در ترکیب عنصری و ساختمانی پلیمر حاصل شود، پلیمریزاسیون، از نوع مرحله ای (تراکمی) بوده و منومرهایی که بدین ترتیب پلیمریزه می‌شوند، حاوی دو و یا چند گروه عاملی می‌باشند.
مکانیسم پلیمریزاسیون تراکمی براساس واکنشهای تراکمی که در شیمی آلی کاربرد بسیاری دارند، پایه‌ریزی می‌شود.

بعلت وجود دو یا بیشتر از دو گروه عاملی در مولکولهای منومر ، واکنش تراکمی به دفعات تکرار می‌شود. در نتیجه این تکرارها ، زنجیر پلیمری طویل شده و درشت‌مولکول پلیمر تولید می‌شود. در اثر ترکیب هر مولکول منومر ، موادی با اجرام مولکولی پایین مثل آب، الکل، آمونیاک و... جدا می‌شوند. بعبارت دیگر ، از متراکم شدن دو عامل مختلف از دو منومر مختلف و یا از متراکم شدن دو عامل مختلف از یک مولکول با همان مولکول ، پلیمر سنتز می‌شود.


سنتز پلی اتیلن ترفتالات در دو مرحله انجام می‌شود:

1. تشکیل دی گلیکول ترفتالات
   
   
2. پلیمریزاسیون تراکمی دی گلیکول ترفتالات
   
   

وسایل مورد نیاز

• سیستم آزمایشگاهی متشکل از بالن دو دهانه، سیستم مبرد و دماسنج
  
  
• دی متیل ترفتالات
  
  
• اتیلن گلیکول
  
  
• استات روی
  
  

روش آزمایش

1. تهیه دی گلیکول ترفتالات: در بالن آزمایش ، 7,8 (0,04 مول) دی متیل ترفتالات ، 5,9 گرم (0,09 مول) ، اتیلن گلیکول و 0,03 گرم استات روی ریخته و بمدت 4-3 ساعت در دمای195- 190درجه سانتی‌گراد حرارت می‌دهند. الکل متیلیک جدا شده درگیرنده یا جمع کننده بالن ، جمع آوری می‌شود. سپس دمای بالن تا 270-260 درجه سانتی‌گراد افزایش می‌یابد و پس از گذشت 3-2 ساعت مقدار زیادی اتیلن گلیکول نیز درگیرنده جمع می‌شود. سپس مخلوط در مبرد سرد می‌شود.
   
   
2. پلیمریزاسیون تراکمی دی گلیکول ترفتالات: قسمت جمع کننده را از سیستم جدا می‌کنیم و مخلوط سفت و سخت شده بدست آمده در داخل بالن را با حرارت ذوب می‌کنیم. با حرارت دادن تا دمای 250-260 درجه سانتی‌گراد و فشار 1- 2mmHg اتیلن گلیکول را از محیط خارج عمل خارج می‌کنیم. پلیمر پلی اتیلن ترفتالات ، بدست می‌آید.

نتیجه آزمایش

پلیمری که حاصل می‌شود، در شرایط بسیار پیچیده دمایی و فشاری تهیه می‌شود. پس باید در تهیه این پلیمر بسیار دقت شود. از این پلیمر در تهیه الیاف نساجی و انواع مبلمان استفاده می‌شود.

سوالات

1. آیا کاربردهایی دیگری برای پلی اتیلن ترفتالات سراغ دارید؟
   
   
2. فکر می‌کنید چرا پلیمرها در چنین شرایط تهیه می‌شوند؟ (از نظر دما و فشار)
   
   
3. پلی اتیلن ترفتالات در چه حلالهایی قابل حل است؟