ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полимеризация в массе из "Кинетический метод в синтезе полимеров" Способ проведения полимеризации существенно влияет на характеристику получаемого продукта. Поэтому целесообразно кратко проанализировать особенности существующих традиционных способов ведения технологических процессов полимеризацию в массе, растворе (включая газожидкофазную) и в дисперсных (суспензионных, эмульсионных) системах. [c.276] Так называется способ проведения полимеризации, при котором исходный мономер находится в жидкой фазе в неразбавленном состоянии. Это энциклопедическая формулировка на самом деле-при проведении процесса в массе часто используют небольшие добавки разбавителей, модификаторов. Таким образом, полимеризация в концентрированном растворе может быть отнесена к этому же типу процесса, поскольку характеризуется теми же особенностями. [c.276] Механизм полимеризации может быть различным — радикальным, ионным, молекулярным, полимеризационным или конденсационным в зависимости от типов возбудителей (инициаторов) процесса и мономеров. [c.276] Дальнейшая классификация различает гомогенные системы (полимер полностью растворим в мономере, в конце процесса в зависимости от глубины превращения система представляет собой расплав полимера или его концентрированный раствор) и гетерогенные (полимер образует отдельную жидкую или твердую фазу). [c.276] Образование трехмерных (сшитых) структур при полимеризации многофункциональных мономеров и олигомеров в химии высокомолекулярных соединений и технологии обычно рассматривают как особый тип полимеризационного процесса. Однако по своим основным кинетическим закономерностям его также следует отнести к процессам полимеризации в массе. [c.277] Если сравнить мнение различных авторов относительно перспектив развития данного способа ведения процесса, то вырисовывается довольно противоречивая картина. Большинство из них склоняется к мысли, что полимеризация в массе — бесперспективный процесс. Аргументы сводятся к тому, что процесс плохо поддается регулированию вследствие затрудненного теплоотвода. [c.277] В то же время метод полимеризации в массе получил широкое распространение в промышленности для производства линейных и разветвленных гомополимеров и сополимеров на основе этилена, стирола, метилметакрилата, триоксана, капролактама и др. Существуют объективные факторы, заставляющие технологов искать пути дальнейшего развития этого процесса. [c.277] В лаборатории полимеризацию в массе обычно изучают с помощью ампульной техники. Размеры (диаметр) ампулы подбирают таким образом, чтобы обеспечить изотермические условия ведения процесса. Для исследования кинетики можно использовать дилатометрию, калориметрию и другие методы. [c.277] В промышленности в большинстве случаев процесс ведут до глубоких или даже предельных степеней превращения мономера. Поэтому особенно важным является вопрос увеличения вязкости реакционной среды с ростом конверсии и часто связанное с ним аномальное изменерие скорости реакции и молекулярного веса продукта. Эта проблема была нами рассмотрена на стр. 85 для случая радикальной полимеризации. [c.277] Ел — энергия активации вязкого течения. [c.277] Неньютоновское течение, характеризуюш ееся большими значениями напряжений и скоростей сдвига, обычно не реализуется в промышленных реакционных устройствах, оборудованных мешалками. Исключение составляют реакторы шнекового типа. [c.277] Аппаратурное оформление. Для проведения процесса полиме-ризшЩи в массе в промышленности используют разнообразные аппараты, которые можно разделить приблизительно на четыре группы. [c.278] Реакторы смешения, пли каскад проточных реакторов смешения. К этому типу относятся разнообразные по конструкции вер-тикалшые и горизонтальные емкостные аппараты, оборудованные разлитаыми перемешивающими устройствами (лопастными, турбинными, ленточными, дисковыми, шнековыми мешалками), рассчитанными на перемешивание высоковязких сред. [c.278] Единичный реактор такого типа может работать в периодическом или непрерывном режиме. Теплосъем осуществляется через рубашки и (или) змеевики, полости в мешалке и другие устройства, где циркулирует теплоноситель. [c.278] Для аппаратов большого объема при высоких скоростях реакции этот метод отвода тепла может оказаться недостаточно эффектишым. Для улучшения теплосъема и сохранения теплового баланса реактора процесс обычно ведут изотермически при соответствующем давлении, обеспечивающем кипение и испарение части мономера. Избыточное тепло реакции расходуется, таким образом, на испарение, благодаря чему достигается выравнивание температуры в объеме. [c.278] Применение аппаратов с мешалками в этом процессе ограничено верхним пределом вязкости 10 —10 пз. [c.278] Таким образом, для проведения процесса полимеризации в массе применяют почти все известные типы реакторов, за исключевие специальных устройств для смешения газо-жидкостных потоиюв. [c.279] Оптимальная глубина превращения шономера зависит от кинетических констант процесса, теплового эффекта, теплофизическ свойств среды, а также экономических факторов. Исключение представляет случай полимеризации в форме, когда необходимо достигнуть 100%-пой глубины превращения. [c.279] Резюмируя сказанное о процессе полимеризации в массе, следует еще раз подчеркнзп ь преимущества и недостатки этого процесса с технологической точки зрения. [c.279] Вернуться к основной статье