|
|
|
Главная --> Справочник терминов Полимеризации образующегося Поверхностное натяжение системы, содержащей только не-ионныи эмульгатор, в процессе полимеризации практически не меняется, и в результате полимеризации образуется адсорбционно-насыщенный латекс. В системах со смесью ионного и неионного эмульгатора поверхностное натяжение по мере протекания полимеризации повышается, так же как и в системах с ионными эмульгаторами. J 2) в растворителе растворяются исходные мономеры, но не растворяется образующийся полимер (производство СКЭП и СКЭПТ в пропилене, БК в метилхлориде, полиизобутилена в этилене и метилхлориде), при этом в процессе полимеризации образуется дисперсия полимера. 1. Мономер и полимер растворимы в растворителе. В результате полимеризации образуется раствор полимера. Этот вариант процесса называется "лаковой" полимеризацией и является го-мофазным. Так, например, получают волокнообразующие полимеры и сополимеры акрилонитрила. Реакция полимеризации протекает по типу радикальных процессов, инициатором ее служат перекиси, в том числе персульфаты. Введение в реакционную смесь некоторого количества ионов серебра в сочетании с персульфатом заметно улучшает свойства полимера—повышается его твердость и термическая стойкость. Полимеризацию проводят как в органических растворителях (спирт, бензол), так и в водной эмульсии при 45—'65°. В результате полимеризации образуется тонкий порошок. Анионная полимеризация. В качестве инициаторов анионной полимеризации используют бутиллитий C4H9Li и катализатор Циглера — Натта [TiCl4 + A1 (С2Н5Ы. При анионной полимеризации образуется стереорегулярныи полимер: Винилиденфторид (1,1-дифторэтен) CH2 = CF2 — бесцветный газ. При полимеризации образуется поливинилиденфторид; пСН2 = = СР2 — *[ — СНо — CF2 — ]п, который нашел применение в качестве связующего при изготовлении композиций для защитного барьера от интенсивного кратковременного теплового излучения. В течение длительного времени этот полимер устойчив при 150°С и кратковременного — при 260°С. Поливинилиденфторид устойчив к действию УФ-излучения и обладает хорошей атмосфероустойчивостью. 10-43. Из какого объема ацетилена (н. у.) в результате полимеризации образуется: а) 312 г; б) 20 моль бензола? полимер (не превышающих 10%). При больших глубинах превращения наблюдаются отклонения, связанные с возрастанием вязкости реакционной среды при увеличении концентрации растворенного в ней полимера, что приводит к замедлению диффузии макрорадикалов и резко уменьшает вероятность их рекомбинации или диспропорционирования. В связи с этим эффективная константа скорости обрыва значительно уменьшается. Концентрация радикалов в системе возрастает, а скорость полимеризации увеличивается. Это явление называют гель-эффектом. Если при радикальной полимеризации образуется полимер, нерастворимый или ограниченно набухающий в реакционной среде, то эффекты, связанные с диффузионным торможением реакции бимолекулярного обрыва, проявляются, уже начиная с очень малых глубин превращения. Интересная закономерность связывает характер продуктов деструкции с теплотой полимеризации данных соединений: при термической деструкции полимеров, содержащих четвертичные атомы углерода в цепи и имеющих низкое значение теплот полимеризации, образуется в основном мономер; если же полимер содержит в цепях вторичные и третичные атомы углерода и имеет высокое значение теплот полимеризации, то при термической деструкции мономер почти не образуется, а процесс заканчивается образованием устойчивых макромолекул пониженной молекулярной массы (табл. 15.1). На более поздних стадиях полимеризации образуется нерастворимый полимер пространственного строения с межмолекулярными имид-ными связями: Эти олигоэфиры служат исходным сырьем для получения трехмерных блок-сополимеров, причем поперечные связи образуются путем присоединения этиленовых углеводородов по месту двойной связи полиэфира. Например, при взаимодействии непредельного олигоэфира со стиролом в присутствии инициатора полимеризации образуется пространственно-структурированный блок-сополимер, строение которого можно представить следующей схемой: 14. Написать реакцию полимеризации в присутствии Н+ по-липропиленимина и рассчитать степень полимеризации образующегося продукта, если в результате анализа было установле- Обрыв кинетической цепи приводит к уменьшению степени полимеризации образующегося высокомолекулярного соединения. Иногда для регулирования скорости процесса и молекулярной массы полимеров в реакционную смесь вносят специальные вещества (гидрохинон, нитробензол и др.), называемые ингибиторами полимеризации. Их действие основано на связы- При полимеризации виниловых мономеров в присутствии переносчика цепи степень полимеризации образующегося полимера уменьшается. Полимеры со степенью полимеризации Рп = 3 ч- 15 называются те-ломерами, а процесс их образования - реакцией теломериза-ции. Добавление сокатализатора в количествах, не превышающих стехиометрического соотношения с катализатором, повышает скорость процесса, но снижает степень полимеризации образующегося полимера. Средняя степень полимеризации прямо пропорциональна концентрации мономера и не зависит от концентрации катализатора: Обычно дегидратацию арилметилкарбинолов проводят при пониженном давлении и повышенной температуре. Для предотвращения полимеризации образующегося ненасыщенного соединения к карбинолу прибавляют ингибитор полимеризации (гидрохинон, 4-трет. бутилпирокатехин). Дегидратация при пониженном давлении обеспечивает быстрый перевод образующегося ненасыщенного соединения в паровую фазу, благодаря чему уменьшаются потери мономера за счет полимеризации в зоне реакции. Для облегчения гидролиза поливиниловый эфир предварительно растворяют в этиловом спирте. В качестве гидролизу-ющего агента применяют спиртовой раствор щелочи или добавляют в раствор небольшое количество серной кислоты. Превращение поливинилового эфира в поливиниловый спирт с достаточной полнотой происходит уже при 20°, что позволяет свести к минимуму возможность деструктивных или побочных процессов. Если проводить эту реакцию в атмосфере азота, можно полностью предотвратить явления деструкции, в этих случаях размер и форма макромолекулярных цепей остается неизменной. Так, Штаудингер показал, что при гидролизе поливинилового эфира в атмосфере азота степень полимеризации образующегося поливинилового спирта, определенная вискозиметрическим и осмометрическим методами, остается неизменно равной степени полимеризации исходного полимерного эфира. Поскольку при определении молекулярного веса по вискозиметрическому методу совпадающие результаты до и после гидролиза получаются лишь в том случае, если и форма цепи остается неизменной, то имеются достаточные основания отнести описанный процесс гидролиза к подлинно полимераналогичным превращениям. Полученный поливиниловый спирт можно снова превратить в поливиниловый эфир. Отличительной особенностью реакции полимеризации, инициируемой полимерными бифункциональными перекисями, является постепенное повышение степени полимеризации образующегося полимера (по мере увеличения длительности нагревания). Охлаждением реакционной смеси можно приостановить реакцию полимеризации на определенной стадии образования блоксополи-мера. гидролиза поливинилацетата степень полимеризации образующегося поливинилового спирта несколько возрастает по сравнению со степенью полимеризации исходного поливинилацетата. В сильно разбавленных щелочных или кислых растворах степень полимеризации поливинилового спирта равна или несколько ниже степени полимеризации исходного поливинилацетата. Очевидно, более высокая степень полимеризации поливинилового спирта, по сравнению с исходным поливинилацетатом, является результатом частичной альдольной конденсации отдельных макромолекул под влиянием щелочной (или кислой) среды: Наибольший интерес представляют полиакролеины, получаемые свободно-радикальной полимеризацией, которую можно проводить блочным и эмульсионным методами. Лучшие результаты получены в процессе эмульсионной полимеризации в присутствии окислительно-восстановительных инициаторов при низкой температуре, что предотвращает возможное саморазогревание мономера и многообразные побочные процессы. В качестве инициатора эффективной оказалась, например, эквимолекулярная смесь персульфата калия и азотнокислого серебра (получается полимер № 3). Реакция заканчивается при 20° в течение 45 мин., выход полимера достигает примерно 69%. В полимере сохраняется 75% карбонильных групп. С повышением температуры резке снижается степень полимеризации образующегося полимера Концентрация мономера в водной эмульсии не должна превышать 20%, при дальнейшем увеличении концентрации мономера скорость полимеризации возрастает, одновременно уменьшается степень полимеризации. Образующийся полиакролеин имеет сравнительно низкий молекулярный вес и значительную полидисперс-ность по молекулярному весу. Такие реакции называются реакциями передачи цепи. В данном случае передача цепи происходит через растворитель — четыреххло-ристый углерод. Вероятность такой передачи увеличивается с повышением температуры полимеризации. При этом скорость реакции полимеризации не уменьшается, но, поскольку реакционная цепь распадается здесь на несколько молекулярных цепей, степень полимеризации образующегося полимера заметно понижается. Изменяя таким образом соотношение количества мономера и растворителя, можно получать полимеры с различной молекулярной массой. Вещества, через которые осуществляется передача цепи и регулируется средняя молекулярная масса, полимера, называются регуляторами. В качестве регуляторов часто применяются четыреххлористый углерод, тиолы, тиогликолевую кислоту и др. Общая скорость полимеризации, равная скорости исчезновения мономера в системе, при условии, что степень полимеризации образующегося полимера достаточно велика и мономер расходуется только на полимеризацию, идентична скорости роста цепей, т. е.  Полициклических соединений Перегоняют получается Поликонденсация протекает Полимерах находящихся Полимерам относятся Перегоняют примечание Полимеризация формальдегида Промывают безводным Полимеризация непредельных |
- |
Навигация