ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы поликонденсацин из "Курс химии Часть 1" Способ осуществления полимеризации выбирают в соответствии с теми свойствами, которые хотят иметь у конечного продукта, а также с природой мономера, используемого инициатора и т. п. [c.362] На практике обычно полимеризацию проводят одним из четырех способов в блоке (или в массе), в растворе, в эмульсии, в суспензии (иногда последний тип полимеризации называют капельной или бисерной ). [c.362] Полимеризация в растворе. Ее осуществляют либо в среде, растворяющей мономер и образующей полимер ( лаковый способ), либо в среде, растворяющей только исходный монохмер (мономеры). В последнем случае полимер выпадает из раствора и может быть отделен фильтрованием. Преимущество этих способов — легкость теплоотвода. Недостатки его связаны с трудностью удаления растворителя и необходимостью грануляции полимера. [c.363] Полимеризация в эмульсии. Эмульсионная полимеризация — наиболее распространенный промышленный способ получения полимеров. [c.363] В дисперсионную среду (обычно воду) вводят 30—60 об.% мономера, нерастворимого или плохо растворимого в воде. Для стабилизации эмульсин используют поверхностно-активные вещества — мыла. При достаточно высоких концентрациях мыла в водных растворах образуются коллоидные частицы — мицеллы, каждая из которых содержит в среднем до 100 молекул эмульгатора. Мономер частично растворяется в мицеллах, а частично остается в системе в виде относительно крупных (по сравнению с размером мицелл) капель диаметром порядка 10 см. Эмульгатор, адсорбированный на поверхности капель, препятствует их слиянию. Число мицелл в системе примерно в 10 раз больше, чем число капель. Полимеризацию обычно инициируют веществами, растворимыми в воде и нерастворимыми в мономере. Активные радикалы, образующиеся в водной фазе, атакуют мицеллы и вызывают полимеризацию растворенного в них мономера. Вскоре мицеллы превращаются в частицы полимера коллоидных размеров, окруженные слоем поверхностно-активного эмульгатора. В дальнейшем полимеризация происходит на поверхности и внутри этих частиц. Мономер в зону реакции поступает благодаря диффузии из капель, которые выполняют функцию своеобразных резервуаров, пополняющих запас реагента. [c.363] При эмульсионной полимеризации полимер образуется в виде коллоидной взвеси в воде. Эту взвесь называют латексом. [c.363] Преимущества эмульсионной полимеризации — легкость теплоотвода, возможность получения полимеров очень высокого молекулярного веса. Недостатки связаны главным образом с необходимостью отмывать полимер от эмульгатора. [c.363] Полимеризация в суспензии. Диспергируют мономер на капли размером 10 —10 1 см в нерастворяющей или плохо растворяющей его среде (обычно в воде). Капли стабилизируют водорастворимыми полимерами (поливиниловый спирт, желатин). В отличие от эмульсионной полимеризации используют инициаторы, растворимые в мономере. Полимер образуется в виде гранул (размера исходных капель). [c.363] Пол и конденсация — это реакция образования макромолекул из би-или полифункциональных соединений, сопровождающаяся отщеплением низкомолекулярных продуктов (воды, аммиака, спирта, хлороводорода и т. п.). Для осуществления поли конденсации могут быть использованы многие реакции замещения и обмена между различными функциональными группами исходных мономеров. [c.364] Необходимым условием образования макромолекул является присутствие в молекулах исходных мономеров не менее двух реакционноспособных функциональных групп. Реакции между монофункциональными соединениями или моно- и бифункциональными соединениями идут лишь до образования димеров или тримеров. [c.364] Аналогично протекает образование глифталевых смол в результате поликонденсации глицерина и фталевой кислоты. [c.365] Поэтому для получения полимеров большого молекулярного веса необходимо в ходе реакции удалять из реакционной среды низкомолекулярный продукт. [c.366] Монофункциональные соединения, присутствующие в системе, могут блокировать реакционноспособные группы макромолекул и прекращать их дальнейший рост. Поэтому для получения поликонден-сационных полимеров большого молекулярного веса следует тщательно очищать мономеры от примесей монофункциональных продуктов. Такую же роль играет строгое соблюдение стехиометрического соотношения между мономерами с различными функциональными группами. [c.366] Линейную поликонденсацию проводят в расплаве или на границе раздела ( )аз. [c.366] Поликонденсацию в расплаве обычно ведут при температурах 200—280° С. Для того чтобы свести к минимуму роль деструкции в этих условиях, реакцию проводят в атмосфере инертного газа или в вакууме. Применением вакуума достигают также наиболее полного удаления выделяющихся при реакции низкомолекулярных веществ (воды, спирта, аммиака). В настоящее время поликонденсация в расплаве — это основной промышленный метод проведения реакции. Этим методом высокомолекулярный полимер получается с достаточно высокой скоростью и он не требует применения растворителя, но получение расплава полимера затруднено, а иногда и неосуществимо для высокоплавких полимеров, так как они при этом разлагаются. Обычно поликонденсацию в расплаве применяют для получения полиамидов, полиэфиров и др. [c.366] Выделяющийся хлороводород сразу же растворяется в воде. Подача компонентов в зону реакции регулируется скоростью диффузии их к поверхности раздела, поэтому отпадает необходимость соблюдения строгой стехиометрии исходных компонентов. При поликонденсации на границе раздела фаз образуются полимеры высокого молекулярного веса. Другим преимуществом метода является возможность получения высокоплавких полимеров без перевода их в расплав. Таким путем получены высокоплавкие полиэфиры, полиамиды и другие полимеры. Делаются попытки, применяя этот метод, совместить стадию поликонденсации и получения изделий из полимера (волокон, пленок). [c.367] Методы проведения трехмерной поликонденсации определяются тем, что конечный продукт реакции не поддается никакой обработке, кроме механической. Трехмерную поликонденсацию обычно проводят в два этапа первый — получение плавких и растворимых олигомеров второй — дальнейшая поликонденсация олигомеров с получением трехмерных сетчатых полимеров. Вторую стадию обычно совмещают с изготовлением изделий или покрытий. В последнем случае реакци ю проводят в тонких пленках олигомера, нанесенных на какую-либо поверхность. [c.367] Вернуться к основной статье