ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимеризация и сополимеризация акрилонитрила из "Карбоцепные синтетические волокна" Метилметакрилат. Метиловый эфир метакриловой кислоты — широко распространенный в химической промышленности мономер часто используется в качестве сомономера для производства полиакрилонитрильных волокон. [c.17] Для хранения метилметакрилат стабилизируют, например, серой, медью, фенолом, гидрохиноном в количестве от 0,005 до 0,5 вес. %. [c.17] Метилметакрилат — бесцветная жидкость, затвердевающая при —48 °С, хорошо растворимая в органических растворителях и плохо растворимая в воде, глицерине, гликоле. Перегоняется с паром. [c.17] Работа с метилметакрилатом требует предосторожности из-за низкой температуры воспламенения и способности образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Метилметакрилат токсичен. Раздражает слизистые оболочки глаз. [c.17] Винилацетат — бесцветная жидкость плотностью 0,9342 г/см температура кипения 72,3 °С, затвердевания — минус 100,2 °С. Растворимость в воде плохая (2,5% при 20 °С). Винилацетат стабилизируют добавкой 0,01—0,02% резината меди, серы или других веществ. [c.18] Винилпирролидон — бесцветная жидкость, кипит без разложения (в присутствии щелочи) при 214—215 °С. Хорошо растворяется в воде и в органических растворителях, обладает слабой основностью. [c.18] Последняя стадия — дегидратация протекает в присутствии концентрированной серной или соляной кислоты, а также ледяной уксусной кислоты. [c.18] Акриловая кислота. В производстве эту кислоту чаще всего получают переэтерификацией метилакрилата муравьиной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты 15]. Акриловая кислота — чистая бесцветная жидкость плотностью 1,0487 г/см , с острым раздражающим запахом. Температура кипения 141 °С, затвердевания 14 °С. Акриловая кислота легко смешивается с водой и с органическими растворителями. Полимеризуется с выделением 18,5 ккал/моль теплоты. [c.18] Итаконовая кислота — белое кристаллическое вещество температура плавления 163 °С, растворимость 8,33 г в 100 мл воды и 19,73 г в 100 мл этанола (при 25 °С). [c.19] Полученные кристаллы металлилсульфоната натрия перекристаллизовы-вают из спирта и в таком виде применяют для сополимеризации. Температура разложения этого соединения 260 °С. [c.19] Полиакрилонитрил или сополимеры акрилонитрила, применяемые для производства волокон, получаются, как правило, на заводах химического волокна. Так как полимеризация в значительной мере влияет на свойства полимера, а следовательно, и на свойства волокна, рассмотрим этот процесс более подробно. [c.19] Полимеризацию акрилонитрила можно проводить в блоке, в растворе и в суспензии или эмульсии. Особенностью полимеризации акрилонитрила является нерастворимость полимера в мономере. Уже при степени полимеризации около 10 полиакрилонитрил высаживается из раствора. Таким образом, полимеризация акрилонитрила в блоке и в суспензии (в эмульсии) протекает в гетерогенных условиях и только полимеризация в растворе происходит в гомогенной среде. [c.20] Полимеризация в блоке. Хотя этот способ полимеризации не имеет практического применения, для сохранения последовательности описания процессов полимеризации удобнее начать с него. [c.20] Чистый мономер устойчив к действию температуры до 200 °С. Полимер не способен к деполимеризации. Эти условия упрощают процесс. [c.20] Полимеризация акрилонитрила в блоке инициируется светом, азосоединениями, перекисями, ионизирующим излучением, а также любым другим источником получения радикалов. Через некоторое время после начала действия радикалов начинается выпадение полимера в осадок. В это время паблюдается увеличение суммарной скорости реакции. Дальнейшая реакция протекает в гетерогенных условиях. Реакция осложняется адсорбционными процессами и может протекать на частицах полимера как на матрицах. В гетерогенных условиях скорость реакции зависит от структуры выпавшего полимера, от удельной поверхности частиц и гидравлических условий их движения. Энергия активации суммарного процесса полимеризации при небольших степенях превращения акрилонитрила составляет около 30 ккал/моль. Высокая энергия активации, а также высокая теплота полимеризации (17,3 ккал/моль) и сложность теплообмена приводят к взрывному характеру протекания полимеризации акрилонитрила в блоке. Последнее обстоятельство является одной из причин того, что блочная полимеризация не применяется в производстве. [c.20] Полимеризация в суспензии. Полимериза ция акрилонитрила в суспензии отличается от блочной тем, что в полимеризационную систему добавляется вещество, не растворяющее полимер и частично растворяющее мономер. Образуется среда, способная взаимодействовать с радикалами и тем самым участвовать в процессе. Кроме того, в этой среде, как правило, имеются примеси, оказывающие влияние на ход полимеризации (например, ионы, взаимодействующие с радикалами или переносящие их). [c.20] Так как полимеризация в суспензии протекает в двух фазах, то и кинетические зависимости полимеризации будут различными. Первая стадия полимеризации происходит в водной фазе, и скорость реакции зависит в основном от концентрации свободного мономера и сравнима со скоростью полимеризации в растворителях. [c.21] Поскольку протекание реакции, особенно до вы- перекиси бензоила [20] соких степеней превращения мономера, определяет t = 60 °С. [c.21] Обрыв цепи в этом процессе происходит преимущественно в результате рекомбинации первичных радикалов. Таким образом, полимеризация акрилонитрила в растворе подчиняется общим закономерностям радикальной полимеризации. Полимеризация в растворе в промышленности осложняется обычно примесями, имеющимися в растворителях, которые способствуют обрыву цепи. [c.21] В общем виде зависимость состава сополимера от состава исходной смеси мономеров может быть изображена графически (рис. 1.2). [c.22] Вернуться к основной статье