Полимеры стереорегулярные, определение

Полимеры бутадиена и изопрена, полученные под влиянием комплексных катализаторов. Применение комплексных катализаторов Циглера — Натта при полимеризации бутадиена и изопрена позволяет получить стереорегулярные полимеры с определенным типом присоединения мономерных звеньев, причем содержание звеньев заданного типа составляет обычно более 90°/о- [c.59]

С помощью регуляторов можно контролировать длину полимерной цепи. Процесс полимеризации становится управляемым. Управление производится и с целью получения стереорегулярных полимеров. Стереорегулярными называются полимеры, в цепи которых звенья в определенном порядке (регулярно) повторяются в пространстве. Ниже изображены стереорегулярный (а) и нерегулярный (б) полипропилен [c.380]

На применении координационной полимеризации основаны наиболее эффективные методы получения полиэтилена, а также методы получения стереорегулярных полимеров е определенной конфигурацией асимметрических атомов углерода, имеющихся у многих полиолефинов. [c.418]

При образовании комплекса мономер — катализатор, который является активным центром полимеризации, молекула мономера принимает определенное пространственное положение, которое сохраняется в процессе роста цепи. Благодаря этому получаются стереорегулярные полимеры. Стереорегулярность резко снижается при наличии в реакционной среде примесей, а также с повышением температуры. [c.148]

Избирательное образование полимеров строго определенного строения не типично для Р. п. В обычных условиях радикального инициирования образуются атактич. полимеры с тенденцией к относительно большему содержанию синдиотактич. последовательностей в макромолекулах винильных мономеров и последовательностей , -транс в случае диеновых мономеров. Эта тенденция возрастает с понижением темп-ры полимеризации и приводит к предельным для данного мономера структурным характеристикам, отличающимся от величин, свойственных стереорегулярным полимерам (см. Метилметакрилата полимеры, Диенов полимеризация). Низкая темп-ра способствует также подавлению актов передачи цепи на полимер [напр., по ур-нию (15)], следствием к-рых являются реакции разветвления макромолекул (16) [c.134]

К сравнительно новым методам анализа качества полимеров относится определение в них содержания цис- и гра с-звеньев путем инфракрасной спектроскопии. Этот метод получает в настоящее время все большее развитие в связи с ростом промышленного производства стереорегулярного изопренового и бутадиенового каучуков и исследований в этой области. [c.489]

Кристаллическое состояние полимеров. Большинство полимеров обычно находится в аморфном состоянии. Однако некоторые полимеры в определенных условиях могут иметь кристаллическую структуру. Способностью кристаллизоваться обладают лишь стереорегулярные полимеры. Благодаря регулярной структуре и гибкости макромолекулы могут сближаться друг с другом на достаточно близкое расстояние, чтобы между ними возникли эффективные межмолекулярные взаимодействия и даже водородные связи, которые приводят к упорядочению структуры. Процесс кристаллизации полимера протекает через несколько стадий. На первой стадии возникают пачки - ассоциаты упорядоченно расположенных молекул. Из па- [c.459]

Кристаллическое состояние полимеров. Большинство полимеров обычно находится в аморфном состоянии. Однако некоторые полимеры в определенных условиях могут иметь кристаллическую структуру. Способностью кристаллизоваться обладают лишь стереорегулярные полимеры. Благодаря регулярной структуре и гибкости макромолекулы могут сближаться друг с другом на достаточно близкое расстояние, чтобы между ними возникли эффективные межмолекулярные взаимодействия и даже водородные связи, которые приводят к упорядочению структуры. Процесс кристаллизации полимера протекает через несколько стадий. На первой стадии возникают пачки — ассоциаты упорядоченно расположенных молекул. Из пачек образуются фибриллы и сферолиты. Фибриллы представляют собой агрегаты пачек продолговатой формы, а сферолиты — игольчатые образования, радиально расходящиеся из одного центра. Наконец, из фибрилл и [c.358]

Как мы уже видели, на эффективность катализаторов Циглера— Натта сильно влияют способ полимеризации и его параметры. Однако сам катализатор играет важнейшую роль в определении активности и показателя стереорегулярности. Когда началось промышленное применение этих катализаторов, для улучшения экономических показателей процесса потребовалось создать катализатор, обеспечивающий 1) достаточно высокую активность, чтобы исключить стадию обеззоливания, и 2) достаточный показатель стереорегулярности, чтобы исключить стадию экстракции атактического полимера. Для большинства [c.204]

На катализаторах с развитой поверхностью можно без снижения показателя стереорегулярности достичь повышения активности на 200—400% по сравнению с катализаторами, полученными вне реактора, и промотированными системами. Результаты полимеризации на типичных системах приведены в табл.14. Кроме повышенной эффективности в полимеризации эти катализаторы обладают и другими преимуществами. При осаждении таких катализаторов образуются сферические частицы с узким распределением по размерам 90% частиц типичного катализатора имеет диаметр от 25 до 35 мкм. Поскольку распределение частиц полимера отражает распределение частиц катализатора, обнаружено и узкое распределение по размерам частиц полимера. Полимер из однородных по размеру частиц, практически свободный от мелких и крупных фракций, гораздо проще перерабатывать. Теоретически можно исключить дорогостоящие стадии экструзии и формования таблеток, если получать сферы определенного размера. Однако, так как стабилизатор полпмера вводят в порошок перед экструдером, нужно разработать эффективный метод введения этих компопентов. Другой недостаток таких систем проявился на ранних стадиях разработки, когда обнаружилась их низкая стабильность при хранении. Хотя эти трудности, по-видимому, преодолены, применение катализаторов с развитой поверхностью остается ограниченным. Их используют там, где оборудование для приготовления катализатора находится рядом с аппаратами полимеризации. [c.214]

Важным преимуществом полимеров является возможность изменения их структуры, а следовательно, и физических свойств. Прежде всего это достигается созданием определенной молекулярной и надмолекулярной структуры полимера при соблюдении соответствующих условий синтеза. Успехи синтеза стереорегулярных полимеров позволили значительно расширить круг кристаллизующихся полимерных материалов. Далее для получения твердых полимеров с заданными свойствами необходимо обеспечить образование структуры уже готового полимерного материала, т. е. придать макромолекулам нужную форму и добиться их определенного взаимного расположения. [c.18]

По-видимому, рост цепи происходит за счет внедрения мономера по связи металл — углерод. При этом молекула мономера принимает определенное пространственное расположение, которое сохраняется в процессе роста цепи. На этом механизме основан промышленный синтез стереорегулярных полимеров. [c.332]

Для полимеров характерны некоторые особенности, такие, как высокоэластическое состояние в определенных условиях, механическое стеклование, способность термореактивных макромолекул образовывать жесткие сетчатые структуры. Механическая прочность полимеров возрастает с увеличением их молекулярной массы, при переходе от линейных к разветвленным и далее сетчатым структурам. Стереорегулярные структуры имеют более. высокую прочность, чем полимеры с разупорядоченной структурой. Дальнейшее увеличение механической прочности полимеров наблюдается при их переходе в кристаллическое состояние. Например, разрывная прочность кристаллического полиэтилена на 1,5—2,0 порядка выше, чем прочность аморфного полиэтилена. Удельная прочность на единицу площади сечения кристаллических полимеров соизмерима, а на единицу массы на порядок превышает прочность легированных сталей. [c.361]

В промежуточном комплексе мономер — катализатор наблюдается определенное пространственное расположение молекулы мономера, что в некоторьгх случаях приводит к последующему образованию стереорегулярных полимеров. Строение промежуточного комплекса и пространственное расположение молекулы мономера в нем (н соответственно в макромолекуле полимера) зависят от полярности связи металл — углерод в катализаторе и среды, в которой протекает полимеризация. Степень полярности связи в органических соединениях щелочных металлов повышается в ряду Li <С N3 <С К. [c.86]

На комплексных катализаторах полимеризация (в отсутствие примесей и при достаточно низкой температуре) может протекать и без обрыва цепи с образованием живых полимеров. Поскольку катализаторы Циглера — Натта нерастворимы, то происходит гетерогенный катализ полимеризации. Некоторое время считалось, что гетерогенность является обязательным условием катализа стереоспецифической полимеризации. В настоящее время показано, что стереорегулярные полимеры могут быть получены и при гомогенном катализе, но гетерогенный является более эффективным и более стереоспецифичным. По-видимому, поверхность катализатора способствует определенной ориентации молекулы мономера. Например, стереоспецифическая полимеризация олефинов возможна только при гетерогенном катализе. [c.91]

В пром-сти применяют гл. обр. цепную Ф., напр, для получения оптически однородных изделий (орг. стекло и др.) и нек-рых стереорегулярных полимеров. По ают распространение Ф. в тонких пленках для отверждения покрытий, изготовления печатных форм, микросхем и т.п. В лаб. практике Ф. используют для определения элементарных констант скорости радикальных р-ций. [c.174]

Сравнительно недавно (в 1955 г.) был открыт способ получения линейных, а затем и стереорегулярных полимеров на катализаторах Циглера — Натта. Циглер впервые получил полиэтилен под действием смеси Т1Си и алкилалюминия. Вслед за тем Натта произвел на подобном катализаторе стереоспецифическую полимеризацию замещенных а-олефинов. Предполагают, что молекулы мономера входят в комплекс с молекулами катализатора Циглера — Натта или, сорбируясь, на его поверхности, приобретают строго определенную ориентацию. [c.191]

Полиэтилен относится к кристаллическим полимерам строголинейного строения. Полипропилен относится к стереорегуляр-ным полимерам, характеризующимся определенным регулярным расположением замещающих групп во всех звеньях макромолекул относительно плоскости основной цепи. Стереорегулярностью называется регулярность положения в пространстве. Стереорегулярные полимеры получают методом стереоспецифи-ческой полимеризации. Катализаторы, обладающие способностью ориентировать мономерное звено относительно ранее присоединенных групп, называются стереоспецифическими. [c.87]

Принципиальным успехом в развитии тонкослойной хроматографии явилось применение этого метода для анализа высокополимеров. В 1968 г. первые исследования по ТСХ статистических полимеров выполнены Б. Г. Беленьким и Э. С. Ганкиной [1] и Инагаки с сотр. [2]. С тех пор основным направлением исследований по ТСХ полимеров стало использование этого метода для изучения полидисперсности полимеров (композиционной неоднородности, ММР) и идентификации (диагностики) полимеров различной микроструктуры [3—51. Используя ТСХ, удалось разделить статистические сополимеры по составу, идентифицировать статистические, блок- и альтернирующие сополимеры, диагностировать и разделить двух- и трехблочные сополимеры, разделить блок- и привитые сополимеры и сопутствующие им гомополимеры, идентифицировать и разделить стереорегулярные ПММА и ПС различной микротактичности, разделить геометрические изомеры ПБД и ПИ, идентифицировать линейные и разветвленные ПС, а также ПС с различными концевыми группами и отделить их от монофункционального и бифункционального ПС. Многочисленные исследования по ТСХ полимеров посвящены определению ММР гомополимеров, оценке М статистических сополимеров, определению ММР и функциональности олигомеров. [c.278]

Во всех рассмотренных выше каталитич. системах К.-и. п. основным компонентом являются соединения переходных металлов. Однако координационно-ионные процессы, приводящие к образованию стереорегулярных полимеров, в определенных условиях могут развиваться и на других катализаторах, обычно рассматриваемых как катализаторы анионной или катионной полимеризации (см. Анионная полимеризация, Катионная полимеризация). Наиболее ярким примером такого процесса является осуществленная в промышленном масштабе стереоспецифич. полимеризация диенов под действием Li и его соединений, в результате к-рой впервые был синтезирован ( ыс-1,4-полиизопрен — аналог натурального каучука (см. Изопреновые каучуки). Другим примером координационной системы на основе щелочного металла являются т. наз. алфиновые катализаторы (смесь натрийалкила, алкоголята натрия и Na l), с помощью к-рых получают т.ранс-1,4-полибу-тадиен и изотактич. полистирол. [c.547]

Большое значение имеет стереорегулярность полимеров. Стереорегулярными называются полимеры, у которых. все звенья и все за.местители расположены в пространстве в каком-либо определенном порядке. Если такой порядок в пространственном расположении отсутствует, то полимер стереонерегулярен. У стереорегулярных полимеров воможна конфигурационная изомерия, к которой относятся цис-транс- и 1-0-изомерия. [c.33]

Когда все R-группы расположены по одну сторону плоскости, то в расположении мономерных единиц полимера наблюдается определенный порядок и одинаковая конфигурация у каждого второго атома углерода (третичного атома углерода). Такая стереорегулярная структура полимера носит название изотактической структуры (рис. 43). [c.301]

В последние годы внимание химиков все больше привлекают методы синтеза полимеров стереорегулярной структуры. Эти полимеры значительно превосходят по своим физическим свойствам аналогичные аморфные продукты нерегулярной структуры. Проявляемый к этим методам интерес связан с тем, что, кроме новых приемов получения до сих пор неизвестных кристаллических полимеров, которые все больше получают широкое промышленное применение, в этих реакциях впервые осуществляется регулирование реакции полимеризации на стадии роста цепей. Метод синтеза полимеров этого типа был назван стереоспецифи-ческой полимеризацией, а сами полимеры—стереорегулярными (изотактическими). В этом процессе мономерные звенья соединяются по типу голова—хвост , причем не образуются разветвления в результате реакций передачи цепи. Кроме того, мономерные звенья в цепи занимают строго определенное пространственное положение, обусловливая наиболее энергетически выгодное состояние полимерной молекулы. [c.14]

Для осуществления стереоспецифической полимеризации инициатором обычно служат несвободные радикалы, как в большинстве обычных процессов полимеризации, а анионы или активные молекулы, образующие с молекулой исходного мономера комплекс, в котором двойная связь поляризована и тем самым приведена в активное состояние. Присоединяющаяся молекула, ориентированная определенным образом по отношению к полю комплекса, как бы вдвигается между катализатором и растуш,ей цепью в строго определенном пространственном положении Такого рода катализаторами стереоспецифической полимеризации могут служить продукты взаимодействия четыреххлористого титана и три-этилалюМйния. С помощью подобных катализаторов Циглер впервые осуществил полимеризацию этилена, а затем и других олефинов при низком давлении. Ввиду симметричности мономера при полимеризации самого этилена не возникает проблемы стереорегулярности, но уже из его ближайшего гомолога (пропилена) получается в этих условиях стереорегулярный полимер. Стереорегулярные полимеры получаются также при применении катализаторов, приготовленных из окислов хрома, молибдена, ванадия, нанесенных вместе с некоторыми добавками на окись алюминия. Такое же каталитическое действие оказывает никель на угле. [c.472]

В последние годы при полимеризации (стереоспецифической) некоторых непредельных соединений (прОпилена, стирола и др.) в присутствии специальных катализаторов [например, смесь (С2Нб)зА и Ti ls] получены регулярно построенные полимеры (стереорегулярные) в них все одинаковые заместители находятся по одну сторону плоскости главной цепи (I на схеме, изотактические полимеры) или попеременно (в определенном порядке) по обе ее стороны (II на схеме, синдиотак-тические полимеры). Полимеры с нерегулярным строением (1И на схеме) называют атактическими (характерное свойство — аморфность). [c.208]

Будучи электроннонедостаточными соединениями, алюминий-алкилы легко образуют комплексы с кристаллами Ti is, на поверхности которых происходит хемосорбция молекул алю-миний-алкила. Мономер присоединяется к растущей цепп. очевидно, по внешней связи А1—С, не принимающей участие в комплексообразовании. Инициирующая реакцию полимеризации связь А1—С и молекула мономера фиксированы в строго определенном положенни относительно адсорбирующей поверхности и относительно друг друга. Положение мономера в пространстве определяется строением и конфигурацией конца образующейся полимеризационной цепи, характером и расположением заместителей в каталитическом комплексе и свойствами примыкающей поверхности. Новые молекулы мономера присоединяются к растущей цепи в положении, полностью соответствующем положению всех ранее присоединившихся молекул. Это приводит к образованию полимера стереорегулярной структуры с изо- или синдиотактическим строением макромолекул. Поэтому эти катализаторы называются стер>еоспецифически1йи. [c.120]

Катализаторы Циглера — Натта — гетерогенные катализаторы, поверхность которых влияет на ориентацию молекул мономера при полимеризации. Так, образование стереорегулярных полимеров при полимеризации олефинов возмох<но только при гетерогенном катализе. Правда, некоторые стереорегулярные полимеры могут образоваться и в отсутствие таких катализаторов — в гомогенных средах, а также при соблюдении определенных условий (при протекании реакций по свободно-радикальному или катионному механизму). [c.398]

Мономерные звенья могут иметь различные пространственные конфигурации в полимерной цепи. Мономерное звено, включающееся в растущую цепь, приобретает определенную пространственную конфигурацию либо в результате данного элементарного акта роста, либо после присоединения последующего мономерного звена к активному центру, что зависит от механизма полимеризации. В дальнейшем образовавшаяся конфигурация звена в цепи может быть изменена только в результате химического превращения макромолекулы. Если полимеризация происходит так, что из ряда возможных последовательностей конфигураций при построении макромолекул в цепи повторяется только одна конфигурация мономерного звена либо несколько конфигураций, чередующихся по определенному закону, то полимеризация называется стереоспеци-фической. Полимеры, образующиеся в результате стереоспецифи-ческой полимеризации, называются стереорегулярными. [c.23]

Особенно большоезначениеанионная полимеризация приобрела после открытия синтеза стереорегулярных полимеров, имеюш,их строго определенное регулярно повторяющееся расположение в пространстве звеньев макромолекулы. Впервые стереорегулярные полимеры были синтезированы в 1955 г. итальянским химиком Дж. Натта с помощью комплексного катализатора. В качестве такого каталитического комплекса применяют смесь триэтилалюминия (С2Н5)зА1 и четыреххлористого титана (катализатор Цигле- [c.452]

Прочность двойной связи в молекуле мономера, координированного на переходном металле, понижается это способствует вовлечению в полимеризацию малоактивных мономеров. Так, этилен полимеризуется на кат. Циглера -Натты при комнатной т-ре и давлении ниже атмосферного, в то время как радикальная полимеризация его протекает при 200-300 С и давлении 100-300 МПа. Предварит, координация создает условия для определенной ориентации присоединяющихся молекул мономера относительно полимерной цепи и тем самым обусловливает высокую регио- и стереоспецифичность актов роста. Напр., с чистотой до 98% м. б. получены полибутадиены, содержащие только 1/ис-1,4-, транс-1,4- или 1,2-звенья, причем последний полимер м. б. полностью изотактич. или синднотактическим (подробнее см. Стереорегулярные полимеры). [c.465]

В лаб. и пром. практике широко распространен метод определения стереорегулярности полимеров путем экстракции их разл. р-рителями Напр, фракция полипропилена, нерастворимая в кипящем н-гептане, является высококри-сгаллической фракция, р-римая в диэтиловом эфире,-аморфной. Следует учитывать, что на р-римость полимера влияет не только стереорегулярность, но и его мол. масса [c.430]

СТЕРЕОСПЕЦИФЙЧЕСКАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ, процесс, приводопций к образованию макромолекул упорядоченного строения (см. Стереорегулярные полимеры). Для его осуществления необходима строго определенная ориентация мономера в каждом акте роста цеш1. С. п. протекает обычно в присут. металлокомплексных, металлоорг. или анионных катализаторов причем вероятность появления п-го сегмента определенного типа не определяется однозначно последовательностью всех предшествующих (п — 1) звеньев, а зависит гл. обр. от природы активного центра катализатора и нек-рых внеш. факторов (р-ритель, т-ра и др.). [c.432]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология