CC BY
24Mochevina formaldegid smola va tetraetoksisilan asosidagi organosilikon oligomerlarning olinishi
Normon Imomovich Xayriyev mohinurusmonova872@gmail .com Buxoro neft va gaz sanoati kolleji
Annotatsiya: Ushbu maqolada mоchevinа fоrmаldegid smоlа vа tetrаetоksisilаn аsоsidаgi оrgаnоsilikоn оligоmerlаrning оlinishi. Oligоmerning turli xil hаrоrаtlаrdа mоlekulаr mаssаlаri vа quruq qоldiqning miqdоriy о'zgаrish qiymаtlаri aniqlangan. О'rgаnilgаn mоlekulаlаrdа zаryаdlаrning аtоmlаrdа tаqsimlаnishi shuni kо'rsаtаdiki, bоshlаng'ich mоddаlаr mоlekulаlаrining mаnfiy vа musbаt zаryаdi tаqsimоti аsоsidа ul^ning reаksiоn qоbiliyаti yuqоri vа turli xil birikmаlаr bilаn reаksiyаgа kirishа оlаdi.
Kalit so'zlar: mоchevinа, fоrmаldegid, vоdоrоd iоn, оligоmer, tetrаmetilоlmоchevinа, mоchevinаfоrmаldegid smоlа
Preparation of organocyclone oligomers based on tetraethoxysilane and urea-formaldehyde resin
Normon Xayriyev mohinurusmonova872@gmail .com Bukhara college of oil and gas industry
Abstract: In this article, the preparation of organosilicon oligomers based on urea formaldehyde resin and tetraethoxysilane. The molecular masses of the oligomer at different temperatures and the quantitative change values of the dry residue were determined. The distribution of charges in atoms in studied molecules shows that, based on the distribution of negative and positive charge of the molecules of the initial substances, their reactivity is high and they can react with various compounds.
Keywords: urea, formaldehyde, hydrogen ion, oligomer, tetramethylolurea, urea formaldehyde resin
Yаngi kоmpоnent sifаtidа mаhаlliy xоm аshyоlаrdаn аvvаl mоchevinа vа fоrmаldegid bоg'lоvchi (tetraetoksisikn Si(OCH2CH3)4 biten smоlаsimоn kо'rinishgа kelgun^ аrаlаshtirilаdi. Dаstlаbki mоddаlаr turli xil nisbаtdа 25°C hаrоrаtdа reаktоrdа olib borildi. Bundа mоchevinа fоrmаldegid bilаn monometilol shаklidа аvvаl smolа hosil bo'lаdi.
■NH, + CH.O
>H1N-
N-
CH-.OH
O
O H
Mo chevilla Foniialdesid Monometilolmocheviiia
Agar formaldegid ko'p miqdorda olinsa dimetilolmochevina shaklida smola hosil bo'ladi.
H-.X — C— N— CH -.OH - CH-,0
HOCH. —X— C —N— CH.OH
O H Monometilo lino chevi
H O H D imetilo Liio chevi
Formaldegid
Tri- va tetrametilolmochevinaning hosil bo'lishi bilan tikish reaksiyasi olib borilsa termobarqoroligi juda yuqori biror bir erituvchida erimaydigan qattiq massa hosil bo'ladi. Shuning uchun dimetilolmochevinaning kremniyorganik birikmalar bilan reaksiyasi olib borilishi maqsadga muvofiqdir. Mochevinaformaldegid smolalarning xususiyatlari, xususan, ularning barqarorligi, ba'zi bir qo'shimchalar kiritish orqali yaxshilanishi mumkin. Bunda belgilangan xossali smolalar olish imkoniyati tug'iladi.
Suvli eritmada mochevina va formaldegid o'rtasida kondensatsiya reaksiyasini o'tkazish uchun hal qiluvchi omillar quyidagilar:
- reaktivlarning boshlang'ich nisbati;
- vodorod ionlarining konsentratsiyasi;
- reaksiyaning davom etish vaqti va harorat.
Yuqoridagilarni hisobga olib, tetraetilortosilikat bilan modifikatsiyalangan mochevinaformaldegid smola oligomerlari sintez qilindi.
Shuningdek, mochevinaning sopolikondensatsiyasida reaksiyaga kirishuvchi reagentlarning nisbati, reaksiya davomiyligi va harorat ta'siri o'rganildi. Ko'rsatib o'tilgan parametrlarni oligomerning molekular massasiga bog'liqligi tahlil etildi.
Hosil bo'lgan oligomerni kuydirishda quruq qoldiq massasiga asoslangan holda parametrlarning optimal sharoitlari tanlandi.
Sintez qilingan oligomerning chiziqliligi, tarmoqlanganligi, fazoviy tuzilishi va zarracha o'lchami to'g'risida tassavvur hosil qilish uchun ularning nisbiy qovushqoqliklari o'rganildi. Nisbiy qovushqoqlik VPJ-1 vizkozimetrida 20°C, 30°C, 40°C va 50 °C haroratlar o'rganildi. Olingan natijalar qovushqoqlik I variantdan IV variantga o'tgan sari kamayganligini ko'rsatdi.
Bunda moddalarning quyidagi sxema asosida reaksiyaga kirishishi aniqlandi. Shuningdek, choklovchi reagent miqdori hamda tikilish darajasi ortishi bilan oligomerning eruvchanligi va qovushqoqligi o'zgarganligi aniqlandi (1.1-jadval).
1.1-jadval
Oligomerning turli xil haroratlarda molekular massalari va quruq qoldiqning
miqdoriy o'zgarish qiymatlari
Ko'rsatgich Quruq qoldik va hisoblangan molekular massa, % da
I II III IV
Harorat 0C da, reaksiya davomiyligi 1 soat +20 37,1/780 31,5/770 34,6/600 32,7/450
+30 36,4/692 31,1/666 34,0/590 31,4/443
+40 36,0/606 30,7/660 33,7/547 31,0/430
+50 35,3/578 30,3/554 33,2/480 39,3/424
Izoh: suratda quruq qoldiq, maxrajda hisoblangan molekular massa.
Variantlarda nisbiy qovushqoqlikning kamayishi esa molekulalararo masofaning kamayganligidan deb hisoblash mumkin. Bu esa o'z navbatida molekulalararo Van der Vaals kuchlariga bog'liqligini ko'rsatadi.
Sintez qilingan oligomer faqat organik erituvchilarda erishi sababli, tegirmonda dispers holatgacha maydalangan holda foydalaniladi. Teploizolyatsion qoplama olish uchun kompozitsiya tarkibi ishlab chiqildi. Yana shu holatni ta'kidlash joizki, agar mochevinaning formaldegid bilan ta'siridan trimetilol yoki tetrametilolmochnvina hosil bo'lsa, u tetraetoksisilan bilan to'rsimon holatga o'tishi tezlashib, jarayonni boshqarish imkoniyati yo'qoladi. Shuning uchun mochevina va formaldegid nisbatini dimetilolmochevina hosil bo'lishiga yo'naltirgan holda 1:2 nisbatda olinishi maqsadga muvofiq.
Qo 'llanilgan va sintez qilingan birikmalarni kvant-kimyoviy hisoblashlari
Barchaga ma'lumki, molekulalarning kimyoviy xossalari va reaksion qobiliyati ularning elektron strukturasi va energetik xarakteristikalariga bog'liq bo'ladi.
Hozirgi vaqtda kvant kimyoviy hisoblash usullari jadallik bilan rivojlanmoqda. Natijada, molekulalarning geometriyasini baholash, oraliq va o'tish holatining barqarorligini hisoblash mumkin. Ko'pgina reaksiyalar uchun bunday natijalarni eksperimental ravishda hisoblashda ko'p bosqichli jarayon bilan bir vaqtning o'zida oraliq bosqichlarning paydo bo'lishi va oraliq mahsulotlarning juda qisqa vaqtda mavjud bo'lishi natijasida kelib chiqadigan qiyinchiliklar bilan bog'liq. Kvant kimyosini hisoblash usullarining jadal rivojlanishi va kuchli kompyuter vositalari va dasturlarining paydo bo'lishi murakkab organik birikmalarning ko'plab xususiyatlarini aniqlash imkonini berdi. Shu sababli, kvant-kimyoviy va molekular-dinamik tadqiqotlar hozirgi vaqtda organik birikmalar sintezining ba'zi qonunlari va mexanizmlarini yaratish uchun zarur bo'lgan ma'lumotlarni olishda fizik-kimyoviy tadqiqot usullari muhim hisoblanadi.
Organik birikmalarning reaksion faolliginini eksperimental baholashda va
tushintirishda kvant kimyosi yaqindan yordarn beradi va borishi mumkin bo'lgan reaksiyalarni bashorat qilishga imkon beradi. Zamonaviy kvant kimyosining asosi Shredinger tenglamasi bo'lib, odatda statsionar holatlar uchun adibatik jarayonda yechiladi.
Kvant kimyosi usullarini qo'llash natijasida elektron holatlarning zichligi, elektron zichligining tarqalishi, mumkin bo'lgan reaksiya yuzalari va turli xil spektroskopik miqdorlarning hisob-kitoblari to'g'risida ma'lumotlar olinadi. Hozirgi vaqtda kvant kimyosi usullari molekulalarning elektron tuzilishini o'rganish uchun arzon, qulay va universal usullardir. Shunga qaramay, moddalarni o'rganish uchun ananaviy eksperimental usullardan butunlay voz kechib bo'lmaydi.
Har qanday reaksiyalarda molekulaning faolligi asosan uning tuzilishi va energiya xususiyatlariga bog'liq. Hisoblashning kvant kimyoviy usullari rivojlanishi bilan kimyogarlar eksperimental ishlarni rejalashtirish va mahsulotlarning maqsadli sintezini amalga oshirish va belgilangan xossali moddalar olish imkoniga ega bo'lishdi.
Yuqoridagilardan kelib chiqib, ilmiy tadqiqot ishida ishlatilgan va ba'zi oraliq moddalarni elektron tuzilishi o'rganildi, kvant-kimyoviy hisoblashlari olib borildi. Dastlabki moddalar mochnvina, formaldegid va tetraetoksisilanning RMZ va AMI yarim empirik usullari yordamida olingan fazoviy geometriyasi va elektron tuzilishi to'g'risida olingan natijalar keltirildi (1.1- 1.2-rasmlar).
1.1.A-rasm. Mochevina molekulasidagi zaryadlarning taqsimlanishi
1.1 .B-rasm. Mochevina molekulasidagi zaryadlarning taqsimlanishi
1.2 - Rasm. Formaldegid molekulasining elektron taqsimot
1.2-rasm. A,b-tetraetoksisilan molekulasida energiya va elektron taqsimlanishi O'rganilgan molekulalarda zaryadlarning atomlarda taqsimlanishi shuni ko'rsatadiki, boshlang'ich moddalar molekulalarining manfiy va musbat zaryadi taqsimoti asosida ularning reaksion qobiliyati yuqori va turli xil birikmalar bilan reaksiyaga kirisha oladi.
1.3-rasm. Monometilolmochevinaning tetraetoksisilan bilan hosil qilgan oraliq holat
elektron zaryad taqsimoti
Yuqoridagilarga asoslangan holda mochevinaning formaldegid bilan hosil qilgan monometilol hosilasiga tetraetoksisilan birikishi biz o'tkazgan tajribalarda oraliq holat hisoblanishini e'tiborga olgan holda elektron tuzilishi va zaryad taqsimlanishi o'rganildi (1.3-rasm).
Organosilikon moddalar sintezi uchun tanlangan moddalarni kvant-kimyoviy hisoblashlari o'rganildi va olingan natijalar quyidagi 1.2-jadvalda keltirildi. Tanlangan molekulalarning elektron tuzilishi va energetik xossalari (umumiy energiyasi, hosil bo'lish energiyasi, hosil bo'lish issiqligi, elektron energiyasi, yadro energiyasi, dipol momenti, kislorod atomining zaryadi) va ulardagi reaksion markaz oldidan aniqlash imkonini beradi.
Tahlil qilingan umumiy energiyasi, hosil bo'lish energiyasi, hosil bo'lish issiqligi, elektron energiyasi, yadro energiyasi, dipol momenti, kislorod atomining zaryadi qiymatlari ham olingan natijalarning umumiy qonuniyatlarga mos ekanligidan dalolat beradi.
1.2-jadval
Qo'llanilgan birikmalarning kvant-kimyoviy hisoblashlari
Birikmalar Umumiy Hosil Hosil Elektron Yadro Dipol Kislorod
energiyasi bo'lish bo'lish energiyasi, energiyasi, momenti atomining
kkal/mol energiyasi kkal/mol issiqligi, kkal/mol eV kkal/mol (D) zaryadi
Boshlang'ich moddalar
Mochevina -18418 -705 -41,04 -54689 36270 4,071 0,1017
Formaldegid -10209 -368 -34 -19246 9037 2,164 0,06
TEOS -57886 -3082 -326 -338530 280644 2,678 0,08734
Sintez qilingan oraliq birikmalar
Oraliq holat -72148 -3402 -361 -444066 371918 0,4244
Kimyoviy reaksiyalarni rejalashtirishda, ayniqsa reaksiyalarni texnologik parametrlarini aniqlash va texnologiyasini ishlab chiqishda boshlang'ich kimyoviy moddalarni kvant-kimyoviy hisoblashlarini amalga oshirish, olingan natijalarni matematik modellashtirishni amalga oshirish muhim hisoblanadi.
Foydalanilgan adabiyotlar
1. ЧУППИНА С.В. Физикo-химические зaкoнoмернoсти фoрмирoвaния и дегрaдaции opгaнocиликarныx шкрыгай в системвх пoлиoргaнoсилoксaн -cиликaт - oкcид // Автoрeфeрaт дисс...д-pa хим. Шук, Сaнкт-Пeтeрбург.- 2009.33-35 с.
2. Horrocks A.R., Price D. Fire retardant materials. // Woodhead Publishing and CRC Press LLC, 2001. р.435.
3. Tp^oBa И.А., KpacHoB А.Л., Чернявский А.И. и др. Мoдифицирoвaниe пo",лиaмидoв oлигoopгaнocилoкcaнoм. //Плacт. Maccbi, -1990. -№8 -С.78-81.
4. Гордиенко В.П., Вапиров Ю.М., Ковалева Г.Н. Действие УФ-облучения на структуру и свойства полиэтилена, содержащего неорганические добавки различной степени дисперсности. //Пласт. массы, -2008. -№4.-С.6-8.
5. Жасур, С., Бакиева, Ш. К., & Нуруллаева, З. В. (2016). Технологические схемы процессов депарафинизации. Наука и образование сегодня, (3 (4)), 31-33.
6. Sharipova, S. F., & Safarov, J. A. O. G. L. (2021). Modern laboratory device for oil fractionation. Science and Education, 2(3), 123-128.
7. Hotamov, Q. S. O. G. L., & Safarov, J. A. O. G. L. (2021). Neft shlamlarini qayta ishlash usullarini taxlil qilish. Science and Education, 2(2), 145-151.
8. Сафаров, Б. Ж., Сафаров, Ж. А. У., & Зинатдинов, И. Б. (2021). Гидроизомеризация гексена-1 в присутствии алюмосиликатных катализаторов, содержащих никель и сульфид никеля. Universum: технические науки, (6-4 (87)), 9-13.
9. Сафаров, Ж. А. У., Каршиев, З. А. У., Хотамов, К. Ш. У., & Шарипова, С. Ф. (2021). ОБРАЗОВАНИЕ АЦЕТИЛЕНОВЫХ И АЛКЕНОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ ОКИСЛИТЕЛЬНОМ ДЕГИДРИРОВАНИИ БУТЕНОВ В БУТАДИЕН. Universum: технические науки, (9-2 (90)), 29-33.
10. Alijono'g'li, S. J. CHOICE OF REFINING METHOD AND COMPLEX PROCESSING OF USED OILS TO OBTAIN VALUABLE PRODUCTS. EPRA International Journal of Multidisciplinary Research (IJMR), 75.
11. Abdulloyev, H. R., Raxmatov, A. Q. O. G. L., Sharopov, F. F. O. G. L., Mansurov, B. A., & Safarov, J. A. O. G. L. (2022). Uglevodorod gazlarining quvur ichki devorlarida gidrat hosil bo'lishini hisobga olgan holda matematik modellashtirish. Science and Education, 3(3), 193-200.
12. Abdulloyev, H. R., Raxmatov, A. Q. O. G. L., Nabiyev, A. A., & Safarov, J. A. O. G. L. (2022). Tabiiy gaz quvur o'tkazgichlarida gidrat hosil bo'lishini bartaraf etish choralari. Science and Education, 3(3), 218-222.
