ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Поликонденсация из "Технология пластических масс" В реакцию поликонденсации вступают мономеры, содержащие функциональные группы. В зависимости от функциональности мономеров образуются линейные или пространственные (трехмерные) полимеры. Полимеры, макромолекулы которых имеют линейное строение, получаются при наличии у каждого из исходных мономеров двух функциональных групп. Для получения полимеров, макромолекулы которых имеют пространственную структуру, один из мономеров должен иметь не менее трех функциональных групп, а остальные — не менее двух. В этом случае рост молекул может идти в трех направлениях с образованием трехмерных макромолекул. [c.30] В отличие от цепной полимеризации, при которой образуются длинные цепи, состоящие из сотен и тысяч мономерных единиц, при поликонденсации обычно получаются полимеры с более короткими цепями, состоящими из 8—12 структурных единиц. Молекулярная масса продуктов поликонденсации 500—8000. [c.30] В зависимости от строения макромолекул исходного высокопо-лимера пластические массы по их поведению при нагревании разделяются на термопластичные (линейного строения) и термореактивные (сетчатого и пространственного строения). [c.30] Термореактивные полимеры с повышением температуры, а иногда и на холоду под влиянием катализаторов, постепенно теряют способность размягчаться, плавиться и растворяться. Поликонденсацион-ные полимеры пространственного строения термореактивны. К группе термореактивных полимеров относятся полиэфирные, получаемые конденсацией многоатомных спиртов (глицерина, пентаэритрита и др.) с многоосновными кислотами мочевино-формальдегидные, резольные феноло-формальдегидные, кремнийорганические и полиуретановые, получаемые на основе триизоцианатов. В связи с тем что при конденсации выделяются побочные продукты, элементарный состав конденсационного полимера отличается от элементарного состава исходных мономеров, тогда как элементарный состав исходных и конечных продуктов полимеризации совпадает. [c.31] При гомополиконденсации 7-аминоэнантовой кислоты элементарным звеном является остаток кислоты —ЫН—(СНг) в—СО—, а в примере гетерополиконденсации — остаток диамина и дикарбоновой кислоты —ЫН—(СН2)б—ННОС—(СНг)4—СО—. [c.31] Процесс поликонденсации и рост молекулярной цепи зависят от вида функциональных групп мономеров. В результате взаимодействия функциональных групп молекул образуется устойчивый промежуточный продукт, который может быть выделен из сферы реакции. Но эти промежуточные соединения имеют функциональные группы, способные к дальнейшей поликонденсации. При взаимодействии таких соединений образуется новый продукт с более длинной цепью и с функциональными группами, не отличающимися от функциональных групп исходных мономеров. Так продолжается поликонденсация и рост полимерной цепи. Однако этот процесс не бесконечен, он прекращается при достижении в системе равновесного состояния, что характерно для реакций поликонденсации. [c.32] Если из сферы реакции начать удалять воду, то процесс сдвинется вправо, т. е. реакция пройдет полнее и выход эфира увеличится. Аналогично этому при реакции поликонденсации удаление воды приводит к увеличению молекулярной массы. [c.32] Повышение концентрации реагирующих веществ уменьшает время, необходимое для достижения равновесия, и, следовательно, ускоряет процесс поликонденсации и получения полимера с максимальной молекулярной массой. [c.32] Повышение температуры реакции также ускоряет процесс поликонденсации. Что касается достижения равновесия, то это зависит от теплового эффекта реакции. Если реакция эндотермическая (протекает с поглощением тепла), то с повышением температуры молекулярная масса возрастает. Если реакция экзотермическая (протекает с выделением тепла), то с повышением температуры молекулярная масса уменьшается. Поскольку тепловые эффекты реакций поликонденсации обычно невелики, то и температура реакции мало влияет на молекулярную массу полимера. [c.32] Катализаторы повышают скорость реакции и ускоряют приближение системы к равновесию. Если реакция доводится до равновесия, то катализаторы на молекулярную массу полимера не влияют. Катализаторами поликонденсации служат минеральные и органические кислоты, щелочи, окислы металлов, кислые соли и др. [c.33] Поликонденсация проводится несколькими способами в расплаве, в растворе, на границе раздела фаз, в твердой и газообразной фазах. [c.33] Поликонденсация в расплаве проводится в тех случаях, когда исходные мономеры и полимер устойчивы к высоким температурам, при которых обычно проходит реакция (200—280° С). По окончании поликонденсации выдавливают полимер в виде блока (ленты, полосы, прутка) и после охлаждения его измельчают. Гранулы или порошок используют для формования изделий. Основные трудности поликонденсации в расплаве достижение равномерного нагрева реакционной массы, предупреждение побочных реакций (окислени ) и удаление образующихся побочных продуктов (воды, хлористого водорода, аммиака и др.). Эти затруднения уменьшают или исключают проведением процесса в атмосфере инертного газа и окончанием его под вакуумом. Преимуществом этого способа является отсутствие растворителя, который замедляет поликонденсацию, требует своего удаления после реакции и регенерации. [c.33] В растворе поликонденсацию можно вести при более низких температурах, что является преимуществом этого способа. [c.33] Поликонденсация на границе раздела фаз заключается в том, что на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей (например, бензола и воды) поликонденсация протекает мгновенно с образованием пленки полимера. По мере удаления полимера граница раздела фаз освобождается и поликонденсация продолжается. Этот способ применяется для синтеза полимеров из мономеров, один из которых растворим в одном, а другой в другом из несмешивающихся растворителей, в частности, когда один из мономеров гидрофилен, а другой гидро-фобен. По этому способу можно получать полиамиды, полиэфиры и другие полимеры. [c.33] Поликонденсация в твердой фазе изучена недостаточно. Она протекает с большой скоростью при температурах, близких к температуре плавления мономеров. [c.33] Поликонденсация в газообразной фазе осваивается в производственных условиях при процессе получения мочевино-формальдегидных смол, при котором один из компонентов реакции — формальдегид — находится в газоообразном состоянии. [c.33] В Полученном смешанном полиамиде содержатся звенья диаминов, алифатических и ароматических дикарбоновых кислот. При изменении соотношения исходных мономеров получают полиамиды с разным числом алифатических и ароматических радикалов. Поскольку свойства полиамидов определяются их химическим составом, изменяя соотношение исходных мономеров, получают материалы с заданными свойствами. [c.34] Соединения, входящие в гомологический ряд олефинов — непредельных (ненасыщенных) алифатических углеводородов, характеризуются двойной связью —С=С— и имеют общую формулу С Нап-Полимеры этих углеводородов называются полиолефинами. [c.35] К гомологическому ряду олефинов относятся этилен Н2С=СНа, пропилен Н2С=СН—СНз, бутилен Н2С=СН—СНз—СНд, а также пентен, гексен, гептен и другие высшие олефины. [c.35] Еще в прошлом столетии ученые начали искать методы превращения родоначальника ряда—этилена—в высокомолекулярный продукт, но лишь Б 1941г. в Англии было начато промышленное производство полиэтилена. [c.35] Вернуться к основной статье