Полимеризация ионная свободно-радикальная

Известно, что диены, особенно бутадиен-1,3 и изопрен, могут полимеризоваться под действием щелочных металлов и алкилов щелочных металлов. На этом основании можно предполагать, что реакции полимеризации этих диенов также имеют анионный характер. Один из признаков, позволяющих отличить анионную полимеризацию от свободно-радикальной, заключается в том, что реакции ионной полимеризации не ингибируются веществами, такими, как трег-бутилпирокатехин, реагирующими со свободными радикалами и, следовательно препятствующими протеканию процесса цепной реакции. [c.79]

Свойства карбоний-ионов. Свободные карбоний-ионы являются высокоактивными частицами, вступающими в реакции с очень большой скоростью. Для некоторых реакций, могущих протекать как по радикально-цепному, так и по карбоний-ионному механизму, активность карбоний-ионов может быть сравнена с активностью радикалов. Так, при полимеризации стирола по радикальному механизму при 20°С константа скорости продолжения цепи равна 35 л-моль- -с , энергия активации продолжения цепи 32,7 кДж/моль (7,8 ккал/моль). Полимеризация стирола на свободных катионах проходит с константой скорости продолжения цепи 35-10 л моль- с- при 15°С и энергией активации 8,4 кДж/моль (2 ккал/моль). Константа скорости присоединения карбоний-иона к молекуле стирола на пять порядков больше, чем для радикала. Карбоний-ионы, как и радикалы, подвергаются мономолекулярному распаду и бимолекулярным реакциям замещения и присоединения. Существенным отличием в химических свойствах карбоний-ионов от свойств радикалов является способность первых с большой скоростью изомеризоваться. Изомеризация карбоний-ионов может проходить в результате переноса как гидрид-иона, так и карбоний-ионов. [c.164]

Полистирол получают полимеризацией мономера по свободнорадикальному или ионному механизму. Более широко применяется до настоящего времени свободно-радикальный метод синтеза полистирола, как метод, позволяющий получать высокополимер- [c.354]

Простые виниловые эфиры полимеризуются только по ионному механизму, но легко вступают в реакцию свободно-радикальной совместной полимеризации с другими винильными соединениями. Однако во всех случаях свободно-радикальной сополимеризации количество звеньев простого винилового эфира в макромолекулах не превышает 50% мол. Следовательно, в макромолекулах сополимеров простых виниловых эфиров не могут находиться непосредственно связанные между собой звенья простого винилового эфира. [c.519]

Механизмы процесса (1) могут различаться и ио форме инициирования полимеризации и поликонденсации (молекулярная, ионная и радикальная поликонденсации). Инициированию молекулярной поликонденсации способствует деформирующее действие контакта на реагирующие молекулы без их ионизации и образования свободных валентностей. Для ее описания не требуется вводить изменения в схему (1). Ионная поликонденсация связана с первоначальным образованием карбкатионов и карбанионов, инициирующих процесс (1). При этом мономер поликонденсации — нейтральное ненасыщенное вещество, как и при молекулярной поликонденсации, однако характер каждой элементарной стадии другой, поскольку происходит взаимодействие нейтральной молекулы А с ионом и инициирование нового акта полимеризации вследствие перемещения ионного центра по цепи полимера. В случае протонного центра кислотности схема такого процесса имеет вид [c.166]

Синтетические полимеры можно получить ионным или радикальным способом. Для некоторых продажных пластических масс пригодны оба метода, но большинство все же получают каким-либо одним. Обсуждение ионной полимеризации выходит за пределы этой монографии, а детальное рассмотрение радикальной полимеризации дано в специальных учебниках . Но поскольку изучение полимерных радикалов расширяет наши познания в области свободных радикалов, рассмотреть здесь этот вопрос необходимо. Для начала ознакомимся с некоторыми распространенными пластическими массами, получаемыми с помощью радикальной полимеризации. [c.224]

Как И всякая химическая реакция, процесс полимеризации протекает с разрывом одних валентных связей и с возникновением новых . При этом, в зависимости от условий реакций и природы мономеров, может происходить гетеролитический разрыв с образованием ионов или гомолитическое расщепление, приводящее к возникно нию свободных радикалов. В соответствии с этим различают ионную полимеризацию, протекающую через стадию образования ионов, и радикальную, в которой участвуют свободные -радикалы. [c.82]

Среди кислородсодержащих соединений, получаемых в промышленности основного органического и нефтехимического синтеза, сложные виниловые эфиры, наиболее важным из которых является винилацетат, занимают одно из первых мест. Широкое распространение в промышленности винилацетат нашел прежде всего в качестве мономера. Важнейшим свойством винилацетата выступает его способность к полимеризации. Полимеризация протекает по ионному механизму и катализируется кислотными агент тами. Винилацетат способен и к сополимеризации с теми мономерами, для которых характерна полимеризация, протекающая по свободно-радикальному механизму. [c.467]

Эта группа включает реакции термического разложения, окисления и автоокисления, галоидирования и полимеризации, которые могут протекать по свободно радикальному или ионному механизмам. Обычно действие катализатора сводится к увеличению скорости инициирования цепей несмотря на то что катализатор может в принципе вызывать разветвление цепи, давая два центра путем реакции с одним цепным центром, такое его поведение встречается редко. В некоторых случаях полимеризации, а именно в присутствии катализаторов Циглера, катализатор, кроме того, влияет на развитие цепи, образуя стереорегулярный полимер. Для отдельных каталитических цепных реакций катализатор входит в состав продукта, хотя и в незначительной степени. Позже в этой главе будут высказаны некоторые соображения о правомерности наименования механизма этого типа катализом, как это делается весьма часто. Важным признаком всех цепных реакций является то, что их скорость может быть уменьшена добавлением ингибиторов. Пос- [c.19]

Принципиально, условия успешного проведения дисперсионной полимеризации совершенно ясны. Основными требованиями являются присутствие инертного растворителя, растворяющего мономер, но осаждающего полимер, и полимерного стабилизатора, стабилизирующего формирующиеся полимерные частицы за счет образования защитного слоя на их поверхности. Если эти условия выполнены, то полимерные дисперсии можно получать по любому механизму полимеризации свободно-радикальному, ионному, поликонденсационному, с раскрытием цикла и т. д. Поскольку основная область практического применения —это радикальная дисперсионная полимеризация, постольку детальные исследования кинетики и механизма процесса ограничивались в основном этим направлением, хотя многие из найденных закономерностей имеют более широкую область приложения. Именно поэтому по большей части мы рассматриваем свободно-радикальную дисперсионную полимеризацию виниловых и акриловых мономеров, таких, как винилацетат, винилхлорид, метилметакрилат и акрилонитрил, главным образом в алифатических углеводородах. Вместе с тем кратко обсуждаются и другие типы дисперсионной полимеризации, которые, однако, не изучены столь же детально. [c.132]

До настоящего времени детальные исследования механизма образования и роста частиц при дисперсионной полимеризации, инициированной не по свободно-радикальному механизму, малочисленны. Можно однако, ожидать, что те же общие принципы приложимы и к ионно-инициируемым системам, в которых будут образовываться растущие олигомеры, процессы агрегации будут конкурировать с процессом связывания с полимерными стабилизаторами, а последующая полимеризация будет развиваться за [c.218]

Большая часть опубликованных работ по аддитивной дисперсионной полимеризации в алифатических углеводородах относится к гомолитическим реакциям. Однако дисперсионная полимеризация может быть проведена и в случае гетеролитических процессов. Очевидно, что инертные алифатические углеводороды как разбавители обладают тем преимуществом, что полимерные дисперсии легко могут быть получены с чувствительными к воде катализаторами, обычно применяемыми в ионной полимеризации, использование которых исключается в водной эмульсионной полимеризации. Хотя увеличение скорости процесса, обычно наблюдающееся в свободно-радикальной дисперсионной полимеризации и обусловленное диффузионными ограничениями стадии обрыва, отсутствует в случае ионной полимеризации, все же присущие последней высокие скорости роста обуславливают возможность реализации полезного метода получения полимерных дисперсий, не достижимых путем свободно-радикальных реакций. [c.240]

Ионные и ( или) свободно радикальные продукты, образовавшиеся по реакции (53), инициируют процесс полимеризации Полимеризация ацетилена нашла практическое применение для целей химической дозиметрии (см. стр. 378). [c.68]

Полимеризация ненасыщенных органических соединений (мономеров) может идти при воздействии различных ионных и радикальных агентов. В процессах получения наиболее важных полимеров широко применяются химические источники радикалов. К ним относятся органические перекиси и азо-соединения, которые при нагревании распадаются на свободные радикалы. Часто используется реактив Фентона — раствор смеси ионов двухвалентного железа и перекиси водорода, дающий свободные радикалы по механизму переноса заряда. [c.341]

В полимеризацию вступают соединения, содержащие хотя бы одну двойную связь. Чтобы полимеризация могла осуществиться, двойная-связь должна быть активирована. Такая активация молекул алкенов называется инициированием реакции полимеризации. Оно осуществляется ионами (ионная полимеризация) или свободными радикалами (радикальная полимеризация). [c.269]

Полимеризация мономеров на поверхности глинистых минералов, как следует из рассмотренных работ, может протекать (в зависимости от природы мономера и условий) как по ионному, так и по свободно-радикальному механизмам. [c.172]

Таким образом, реакции кротильных анионов в модельных системах приводят к равновесной смеси бутенов, в то время как при полимеризации диенов под влиянием свободных анионов кротильного типа или соответствующих ионных пар реализуется неравновесный процесс, приводящий в основном к структурам, моделирующим а-бутеновое звено Можно сделать вывод, что механизм формирования микроструктур при анионной полимеризации остается пока недо -статочно ясным. Следует отметить, что и при свободно-радикальной полимеризации бутадиена образуются полимеры,, содержащие равновесные для данной температуры соотношения цис- и грамс-звеньев, но количество 1,2-звеньев, составляющее около 20%, также значительно превосходит рав новесное. [c.9]

Как и всякая химическая реакция, реакция образования полимеров идет в результате разрыва одних связей и образования других. Разрыв связей, как мы уже видели, может быть гетеро-литическим (образуются ионы) или гомолитическим (образуются свободные радикалы). Реакции полимеризации классифицируют на радикальные, ионные, ионно-координационнЫе, ступенчатые, с раскрытием циклов, поликонденсации. [c.521]

В зависимости от типа промежуточных активных частиц, которые образуются в процессе цепной полимеризации, она бывает радикальной и ионной (к а т а л и т и ч е с к о й). При радикальной полимеризации образуются свободные радикалы, а при ионной — ионы, обусловливающие протекание процесса полимеризации. В зависимости от заряда иона различают к а-тионную (положительный ион) и анионную (отрицательный ион) полимеризацию. [c.84]

Во многих случаях желательно проводить реакции свободно-радикальной полимеризации при комнатной или даже при еще более низких температурах. Ярким примером такого типа является производство синтетического каучука, где наиболее желательными физическими свойствами обладают полимеры, получаемые нри температурах ниже 0°. Обычным методом ипициирования полимеризации при подобных условиях является применение в качестве инициатора такой комбинации реагентов, которая реагирует с образованием свободных радикалов в результате какой-либо окислительно-восстановительной реакции. Исследовано большое количество таких восстановительно-окислительных систем особенно для эмульсионной полимеризации [8, 76]. Одна из таких систем, по-видимому, типичная и довольно подробно изученная, является комбинацией иона двухвалентного железа и перекиси водорода [18]. В разбавленном водном растворе кислоты они реагируют нормально, давая гидроксилы и ионы трехвалентного железа в двухстадипном процессе [c.135]

Карбоний-ионная полимеризация . Кроме полимеризации, протекающей по свободно-радикальному механизму, которая рассматривалась в предыдущем разделе, ряд мономеров дает полимеры высокого молекулярного веса в присутствии сильных киелот и класса веществ (AI I3, Sn J , BF3, Jg и т. д.), часто объединяемых под общим названием катализаторы Фриделя—Крафтса или кислоты Льюиса . Поскольку все эти реагенты принадлежат к соединениям того типа, которые индуцируют типичные реакции с образованием ионов карбония в органических ве- [c.156]

Природа начальной стадии карбоний-ионной полимеризации является особенно важной, поскольку, как и в свободно радикальной реакции полимеризации она является ключом, при помощи кotopoгo можно обеспечить воспроизводимость и контроль реакции. Легкая полимеризация соответствующих олефинов в присутствии катализаторов Фриделя—Крафтса привела в более ранних работах к предположению, что инициирование цепи может происходить в результате электрофильной атаки таких реагентов па л-электроны двойной связи [123], нанример [c.157]

Реакция карбоний-ионной сополимеризации. Как и в реакциях свободно радикальной сополимеризации, лучшим способом получить данные об относительных реакционных способностях мономеров при карбоний-ионной полимеризации является исследование состава сополимеров. Хотя сообщение, что изменение характера активного центра (переход от свободного радикала в ион карбония) может резко изменить состав сополимера, появилось в 1944 г. [99], уравнение сополимеризации не применялось к системам, содержащим ион карбония, до 1948 г., когда было показано [6], что реакция сополимеризации стирола и /г-хлорсти-рола в растворе СС1 , катализируемая ЗпС] , дает постоянные отношения реакционных способностей мономеров (г = 2,2—2,7, = 0,35), это резко отличается от результатов, получаемых при свободно-радикальной реакции (г = 0,74, Гз = 1,025). Впоследствии были опубликованы данные еще для ряда систем, которые подтвердили применимость уравнения во всех случаях, когда сополимер содержит достаточное количество обоих компонентов. На основании этих исследований выяснились два общих свойства реакций карбоний-ионной сополимеризации во-первых, карбо-ний-ионная сополимеризация не имеет тенденции к чередованию или же эта тенденция проявляется в незначительпой степени и, во-вторых, реакционные способности могут быть сведены в последовательные ряды с несколько более широкими пределами распространения, чем это наблюдается при реакции свободно-радикальной сополимеризации. Такие ряды показаны в табл. 11. [c.159]

Аналогичное качественное различие наблюдалось и для других пар, причем особо наглядный случай представляет собой система стирол—метилметакрилат, где сополимеризация смеси 1 1 первоначально дает под влиянием свободно-радикальных инициаторов сополимер с составом 1 1, но в процессах, протекающих под воздействием иона карбония и кар-баниона, соответственно [153] получаются практически чистые полистирол и полиметилметакрилат. Имеющиеся довольно ограниченные данные позволяют высказать предположение, что реакционные способности при полимеризации под действием карбаниона идут практически параллельно способности заместителей стабилизировать карбанионы, возрастая в следующем порядке акрилонитрил, метакрилонитрил > метилметакрилат > > стирол > бутадиен. Активными центрами в наиболее реакционных из них является в основном стойкий анион энольного типа. [c.161]

ИоЕгнал полимеризация, как и радикальная, является цепным процессом. От радикальной ионная полимеризации отличается тем, что полимерная цепь, образующаяся в присутствии ионных катализаторов, не содержит свободных радикалов, а активные центры в ней образуются в результате присоединения катализатора к молекуле мономера, вследствие чего образуется малоустойчивый ион, к которому последовательно присоединяются молекулы мономера с одновременным перемещением заряда на крайнее звено растущей цепи. Таким образом, в этом случае рост цепи осуществляется под действием макроиона, а не макрорадикала, как это имеет место в радикальной полимеризации. Обрыв цепи макромолекулы при ионной полимеризации происходит в результате отщепления от макромолекулы катализатора, который, таким образом, не расходуется на образование макромолекулы. [c.373]

Этот ион может далее взаимодействовать по ионному илк радикальному механизму. Так как для ионных процессов энергии активации реакции роста мень.ше, чем для радикальных процессов, то при низкой температуре будет происходить ионная полимеризация, а при повышенной—радикальная. В первом случае свободные радикалы взаимодействуют друг с другом с образо ванием бииона, который может расти в обе стороны [c.142]

Полимеризация винилгидрохинона происходит при температуре выше температуры его плавления. Процесс можно ускорить введением инициаторов свободно-радикальной полимеризации. Полимер имеет вид аморфной твердой стекловидной мгссы, напоминающей полистирол. Полнвинилгидрохинон предложен в качестве электропообменивающего фильтра для восстановления ионов. [c.389]

Ионная полимеризация, как и радикальная, — цепной процесс. Однако в отличие от радикальной растущая макромолекула при ионной полимеризации представляет собой (в процессе роста) не свободный радикал, а ион — катион или анион, В зависимости от этого различают катионную (карбониевую) и анионную (карбани-онную) полимеризацию. [c.394]

Образование полимера происходит при последовательном присоединении мономеров. Полимеризация ненасыщенных соединений может проходить по разным механизмам свободно-радикальному, ионному. Кратко рассмотрим их по агдельнссти. [c.233]

Можно также инициировать катионную полимеризацию и сополимеризацию при ПОМОШ.И радиационных методов [8], применяя очень низкие температуры и электроноакцепторные полярные растворители (например, хлористый этил), способствующие увеличению времени жизни катионов. Стабилизирующая роль растворителей состоит, по-вндимому, в том, что они захватывают вторичные электроны, отрывающиеся от молекул системы при ее облучении, и тем самым затрудняют их взаимодействие с катионами. В этих условиях свободные радикалы, возникшие вместе с ионами в результате облучения, проявляют незначительную активность и практически не в состоянии возбуждать полимеризацию. Ионный характер реакции подтверждается тем, что радикальные ингибиторы не тормозят ее, и тем, что сополимеры, полученные такими методами, не отличаются по составу от сополимеров, синтезированных из тех же мономерных смесей в условиях обычной катионной полимеризации (см. с. 199 и след.). В гомогенной среде скорость полимеризации пропорциональна первой степени интенсивности облучения (мономолекулярный обрыв цепи), в то время как прн радикальной полимеризации она пропорциональна квадратному корню из интенсивности. В соответствии с этим повышение мощндсти дозы облучения ускоряет ионный процесс в большей степени, чем радикальный, и поэтому благоприятствует катионной полимеризации. [c.163]

Стабильность латексов может быть повышена введением стопперов радикальной полимеризации, стабильных свободных радикалов и ион-радикалов, повышением насыщенности адсорбционных оболочек глобул, разбавлением системы, понижением температуры хранения латексов, а также введением электролитов, сорбирующихся защитной поверхностью-глобулы и образующих новый диффузный адсорбционный слой. [c.458]

Кроме того, в кислотно-основных каталитических реакциях катализаторы несомненно обменивают протоны с исходными веществами и растворителем, как показано в изотопных исследованиях с применением дейтерокислот или окиси дейтерия. При окислении окиси углерода или разложении закиси азота, катализируемом окислами металлов, применение подобным же образом указало на кислородный обмен между газами и поверхностью окислов [15]. При полимеризации замещенных олефинов типа изобутена, катализируемой трехфтористым бором с окисью дейтерия, присутствующей как сокатализатор , в полимере [16] возникают связи D — С эти реакции полимеризации протекают по ионному цепному механизму, и когда цепь обрывается, а построение молекулы полимера уже завершено, происходит регенерация катализатора, и сокатализатор содержит атомы водорода, перешедшие из мономера. Формально аналогичные свободно-радикальные реакции полимеризации ненасыщенных производных углеводородов можно инициировать фрагментами, получающимися при термическом разложении веществ типа перекиси бензоила и азо-бис-изобутиронитрила. Эти фрагменты действительно появляются в молекуле полимера, как было показано при использовании инициатора, меченного [17, 18]. [c.24]

Третьей важной стадией в развитии кинетики виниловой полимеризации, совпавшей по времени с тем периодом, когда цепной механизм завоевывал все большее признание [5], было установление того факта, что этот механизм не обязательно включает свободные радикалы и что некоторые мономеры при определенных условиях могут полимеризоваться по совершенно иному механизму. Уайтмор[6]в 1934 г. для объяснения полимеризации изобутилена под действием кислот впервые предложил механизм, включающий в качестве промежуточных продуктов ионы, однако он не рассматривал возможность существования какого-либо другого механизма виниловой полимеризации, кроме ионного, и в его статье не содержится никаких упоминаний о радикалах. Вильямс [7] в 1940 г. четко установил глубокое различие между полимеризацией стирола, инициированной ЗпСЦ, и полимеризацией этого мономера в присутствии перекиси бензоила или просто при нагреваний однако термин ионный механизм не встречается в этой статье. Удивительно, что первое четкое указание на то, что полимеризация одного и того же мономера может происходить по двум различным механизмам — по ионному и свободно-радикальному — появилось только в 1943 г. и даже тогда рассматривался только катионный механизм [8, 9]. Существование третьего типа механизма, в котором промежуточными продуктами являются реакционноспособные карба-нионы, было установлено еще позднее [10, И]. [c.17]

Продуктами распада. перекиси бензоила являются углекислый газ, дифенил, фепилбензоат и некоторые производные бензола [77]. В растворе, кроме того, происходит реакция с растворителем, дающая бензойную кислоту. Хотя некоторые перекиси при определенных условиях могут распадаться по ионному механизму, обычно принимается, что термо- или фотораспад в широком ряду растворителей происходит по свободно-радикальному механизму. Исследования свободных радикалов типа радикалов Гомберга и открытие радикалов в газовой. фазе привели к общепринятой точке зрения, что промежуточными соединениями в этих и подобных реакциях распада являются свободные радикалы. Такой механизм подтверждается действием известных ингибиторов и известных свободных радикалов, а также тем, что иерекиси индуцируют полимеризацию производных этилена. Разнообразные продукты реакции также легко объясняются с этой точки зрения. [c.186]

Механохимический метод активации поверхности твердых неорганических веществ для инициирования привитой полимеризации не является единственным. Установлена возможность полимеризаций метилметакрилата и стирола с использованием поверхностной энергии диспергированных оксидов Si02, ВеО, АЬОз, имеющих атомарно чистую дегидратированную поверхность [386]. Такая ненасыщенная поверхность твердого неорганического вещества, свободная от посторонних адсорбционных слоев, в силу большого избытка энергии обладает значительной реакционной способностью, что обусловливает хемосорбцию мономера и последующее инициирование его полимеризации активными центрами поверхности (ионного или радикального характера). Полимеризацию проводили в слое мономера, нанесенного на поверхность либо из раствора, либо из паровой, фазы. Судя по количеству неэкстрагируемого полимера (80—90%), полимеризация метилметакрилата сопровождается прививкой полимера к поверхности. Прививки полистирола обнаружено не было. Наличие неэкстрагируемого полиметилметакрилата скорее всего связано не только с образованием ковалентных связей полимер — наполнитель, но и с хемосорбцией полимера на поверхности оксидов с образованием карбоксилат-ионов типа [c.219]

Отличия между ионной и радикальной теломеризацией заключаются в способе ее инициирования, а следовательно, в природе катализаторов и в характере растущей цепи. В случае ионной теломеризации растущая цепь представляет собой катион или анион, ионную пару или соответствующим образом поляризованную молекулу, в случае радикальной — свободный радикал. При ионной теломеризации катализатор вызывает ионную полимеризацию так-согена и способствует ионизации телогена, поставляющего концевые группы. [c.5]

Активными центрами цепной полимеризации могут быть свободные радикалы — злектронейтральные частицы, имеющие один или два неспареняых электрона, или ионы (ион-радикалы) полимеризация протекает по радикальному или по ионному механизму. По радикальному механизму полимеризуются исключительно мономеры, содержащие кратные связи С=С. В ионных процессах наряду с такими мономерами могут участвовать соединения, содержащие другие типы кратных связей или циклы. [c.287]

Известно [32], что циклопентадиен подвергается ионной полимеризации под воздействием катализаторов Фриделя—Крафтса. Его полимеризация под воздействием у-излучения сильно подавляется аммиаком или аминами и в меньшей степени — дифенил-пикрилгидразилом или кислородом [33]. Это вновь указывает на ионную, а не на свободно-радикальную природу радиационной полимеризации. Было постулировано, что ингибирующий эффект аммиака объясняется реакциями следующих типов [c.94]