Рост структуры мономера

Зависимость константы скорости от температуры процесса поликонденсации подчиняется уравнению Аррениуса (рнс. 86), Процессы поликонденсации носят ступенчатый характер. Рост цепи происходит постепенно в результате взаимодействия молекул мономеров с образовавшимся полимером. На определенных стадиях производства молекулы имеют линейную или разветвленную структуру и лишь в конечной стадии получения готовых изделий могут протекать реакции, в результате которых образуется трехмерная структура. Основные факторы, влияющие на скорость и направление реакции поликонденсации строение мономеров, в частности количество функциональных групп, их свойства и соотношение в реакционной смеси, тип катализатора и его активность, наличие примесей в мономере, а также строгое соблюдение технологического [режима реакции (температура, давление, степень перемешивания, продолжительность и т, п.). Примеси в процессе поликонденсации снижают молекулярную массу, образуют неактивные концевые группы и вызывают разветвление макромолекул. [c.199]

Химические реакции в полимерах могут быть вызваны действием света. При малой длине волны светового излучения кванты света могут вызвать отрыв боковых активных атомов или групп от макромолекул или разрыв макромолекул. В результате инициируются цепные реакции деструкции или присоединения мономеров к макрорадикалам полимерных молекул. Обычно такие изменения вызываются излучением света с длинами волн 230— 410 нм. При повышении температуры резко ускоряется процесс деструкции, который в этом случае называется фотолизом. Облучение растворов каучука ультрафиолетовым светом в инертной среде приводит к снижению их вязкости, что объясняется образованием более коротких молекул в результате деструкции. В результате облучения светом может происходить сшивание макромолекул. Так, полиизопрен при действии солнечного света размягчается и становится липким. При облучении его кварцевой лампой в вакууме при комнатной температуре выделяются летучие продукты распада, среди которых до 80% приходится на молекулярный водород. При облучении ультрафиолетовым светом толуольных растворов полиизопрена наблюдается уменьшение их вязкости, связанное со снижением молекулярной массы полиизопрена (натуральный каучук). В концентрированных растворах после снижения молекулярной массы отмечен ее рост, что связано с формированием нерастворимой фракции (гель) при соединении макромолекул полиизопрена в сетчатую структуру. [c.242]

Форма и структура макромолекул полимеров. Макромолекулы полимеров могут быть линейными, разветвленными и сетчатыми. Линейные полимеры образуются при полимеризации мономеров или линейной поликонденсации. Разветвленные полимеры могут образоваться как при полимеризации, так и при поликонденсации. Разветвление полимеров прн полимеризации может быть вызвано передачей цепи на макромолекулу, росте боковых цепей за счет сополимеризации и другими причинами. Разветвленные полимеры образуются при поликонденсации многофункциональных соединений, а также в результате прививки к макромолекулам боковых цепей. Прививку проводят либо путем взаимодействия полимеров с олигомерами или мономерами, либо путем физического воздействия (например, 7-облучения) на смесь полимера и мономеров. Сетчатые полимеры образуются в результате сшивки цепей при вулканизации, образовании термореактивных смол и т. д. Форма макромолекул влияет на структуру и свойства полимеров. [c.357]

Результатом проведенных исследований стало выявление закономерностей образования, строения и свойств перспективных элементоорганических соединений в приоритетных направлениях химии ЭОС уникальных регуляторов роста и развития растений и иммуномодуляторов, мономеров, олигомеров, полимеров, катализаторов и модификаторов. Были синтезированы новые кремний- и германийорганические мономеры с различным обрамлением атомов кремния и германия. Анализ особенностей молекулярной структуры и электронного строения элементоорганических соединений позволил объяснить известные и выявить новые фундаментальные закономерности их реакционной способности. [c.110]

Такое инициирование полимеризации отличается от описанных ранее методов тем, что в этом случае происходит одноэлектронный перенос с молекулы мономера на вещество А или с вещества В на мономер. Вторая стадия полимеризации, инициируемой переносом электрона,— рост цепи — может протекать по ионному или радикальному механизму в зависимости от структуры мономера и свойств среды, в которой протекает полимеризация. [c.95]

Скорость полимеризации и характер образующегося полимера зависят от структуры. мономера, его склонности к полимеризации и названных трех факторов возбуждения реакции, роста и обрыва цепи. Понятно, что скорость полимеризации зависит таки е от температуры, свойств растворителя и концентрации мономера. [c.436]

Получение полимерных материалов и их переработка, как правило, сопровождаются термическим воздействием. Грасси (1959) считает, что из всех физических факторов, индуцирующих деструкцию полимеров, наиболее общее значение имеет температурный фактор. На характер этого процесса оказывают влияние структура мономера и среда, в которой он протекает. Используемые при синтезе полпмера катализаторы, инициаторы, регуляторы роста цепи п другие добавки в какой-то мере также влияют на процессы, протекающие под влиянием температуры. [c.133]

Во втором случае полимеризация сопровождается значительным изменением объема реакционной среды, когда плотность образующегося полимера отлична от плотности мономера. Полимеры акриламида и стирола имеют более высокие плотности, чем кристаллические мономеры, поэтому твердофазная полимеризация сопровождается значительным сокращением объема. Такая контракция вызывает сильную деформацию решетки и ведет к неупорядоченному росту полимерных цепей, ибо при сжатии на каждом элементарном акте роста кристаллическая структура мономера перестает быть ответственной за сохранение регулярной ориентации мономерных молекул. [c.93]

П. Влияние структуры мономера на скорость роста [c.447]

Структура углеводородного сырья, используемого для производства синтетических каучуков, для каждой страны определяется не только наличием природных ресурсов нефти н газа, но объемом и направлением нефтепереработки, а также масштабами и техническим уровнем переработки газа на газоперерабатывающих заводах. В США, где очень высокий уровень вторичных процессов нефтепереработки, производство основных мономеров для промышленности СК базируется преимущественно на использовании легких углеводородных газов с нефтеперерабатывающих заводов. В странах Западной Европы и Японии в связи с быстрым ростом производства этилена пиролизом низкооктановых бензинов большое значение приобрели для.этих целей пиролизные фракции. В нашей стране доля пиролизных фракций пока невелика, а основные мономеры — бутадиен и изопрен — преимущественно производятся дегидрированием бутана и изопентана. [c.20]

Другая особенность электронной структуры мономеров, важная для оценки их способности к ионному росту, связана с характером их граничных орбиталей. Поскольку конечным резуль- [c.72]

При росте цепи, контролируемом решеткой кристалла, макромолекула образуется практически без перемещения мономерных молекул и расположение звеньев в полимерной цепи соответствует строгому порядку, в котором находятся молекулы мономера в кристалле. Кристаллическая структура мономера задает направление полимеризации и определяет строение образующегося полимера. Благодаря жесткой пространственной ориентации мономерных молекул в кристаллической решетке расстояния между реакционноспособными группами могут быть неодинаковыми в различных направлениях, поэтому полимеризация развивается преимущественно [c.154]

При другом крайнем случае твердофазной полимеризации образуется неупорядоченный полимер, так как рост цепи связан со значительными перемещениями присоединяющихся молекул мономера и кристаллическая структура мономера не оказывает влияния на строение образующегося полимера. Процесс полимеризации сопровождается полным разрушением кристаллической решетки при значительном уменьшении объема системы (вследствие того что плотность полимера несколько выше плотности мономера в кристаллическом состоянии). Такое уплотнение вещества в процессе роста цепи приводит к непрерывному увеличению расстояний между активным центром и молекулами мономера, роль предварительной упорядоченности расположения молекул мономера уменьшается, и возрастает роль диффузии молекул мономера к активным центрам. Поэтому процесс роста цепи оказывается неупорядоченным, и образующийся полимер не обладает стереорегулярной структурой. [c.155]

Поскольку в реакциях переноса цепи участвует и растущий макрорадикал, константа передачи цепи Сь (отношение константы скорости реакции переноса цепи к константе скорости реакции роста цепи) зависит не только от строения переносчика цепи, но и от структуры мономера (табл. 20). [c.158]

Масла представляют собою главным образом высокомолекулярные углеводороды смешанного строения, в состав которых входят парафиновые, циклопарафиновые (нафтеновые) и ароматические структуры. Преимущественный рост карбоидных образований в длину при коксовании масел, принципиально сходный с образованием линейных полимеров из углеводородных мономеров, отражается на текстуре получающегося кокса. [c.27]

Рост макромолекулярной цепи продолл<ается до тех пор, пока растущая цепь сохраняет структуру радикала. В результате присоединения к растущей цепи большого числа молекул мономера образуется макрорадикал. [c.373]

Скорость роста цепи и структура образовавшегося полимера во многом завися- от строения и свойств исходного мономера и его радикалов. случае полимеризации непредельных соеди- [c.105]

Используя метод сополимеризации, можно получать сополимеры сетчатой структуры. Для этого один из исходных мономеров должен содержать в молекуле две двойные связи. Каждая из двойных связей такого мономера принимает участие в росте отдельных цепей макромолекул, соединяя их между собой. Примером подобного процесса с образованием. макромолекул сетчатой структур . может служить сополимеризация стирола и дивинилбензола [c.121]

Процессы ионной полимеризации также протекают по механизму цепных реакций, и в этом у них много общего с полимеризацией по свободнорадикальному механизму. Растущая цепь, рост которой завершается образованием макромолекулы полимера, имеет природу иона углерода — положительного (карбкатион) или отрицательного (карбанион). Такие ионы образуются под влиянием катализаторов ионной полимеризации, которые, реагируя с молекулой мономера, переводят ее в состояние иона с последующим развитием цепного процесса как в кинетическом, так и в материальном его аспектах. Как правило, катализатор восстанавливает свою исходную структуру, т. е. имеет место чисто каталитический процесс синтеза полимера. [c.35]

Случай АН (рост предела с ростом температуры) отвечает отрицательной энергии активации цепной деструкции напряженных макромолекул и скорее может быть истолкован поэтому на основе гипотезы заготовок . Возможен, правда, и вариант нредэкспоненциального уменьшения Р с ростом температуры за счет появления побочного стока энергии возбуждения напряженных полимерных цепочек без их деструкции. Некоторое развитие гипотезы Каргина — Кабанова — Паписова может дать объяснение и уменьшению молекулярного веса полимера с ростом дозы излучения. Рост Цапряженных полимерных цепочек происходит, согласно этой концепции, до какого-либо дефекта кристаллической решетки. Поэтому молекулярный вес полимера может падать за счет возникновения радиационных дефектов или создания дефектов при самом образовании макромолекул в структуре мономера, а также вследствие частичной гибели напряженных цепочек (например, при наличии частичного отжига их в ходе облучения). [c.11]

Термодинамические характеристики полимеризации (АС, АН, А8) имеют большое значение для понимания влияния структуры мономера па процесс полимеризации. Далее, зная АН, можно путем подбора соответствующего теплового режима процесса поддерживать на заданном уровне Н и и получать полимер желаемого молекулярного веса. Величины АС, АН и Дб" в полимеризации представляют собой разность свободных энергий, энтальпий и энтропий соответственно одного моля мономера и одного моля повторяющихся звеньев в молекуле полимера. Термодинамика полимеризации определяется только стадией роста, так как стадии ипициирования и обрыва цепи являются единичными актами, тогда как на стадии роста цепи идет большое число реакций присоединения. [c.226]

Зависимость константы скорости роста при гомополимеризации от структуры мономера сложна, так как изменяется одновременно, но в различной степени активность мономера и активность растущей цепи. Большую ценность для теоретического анализа имеют данные по сополимеризации, когда одно из реагирующих веществ остается постоянным, а другое меняется. Такие исследования обсуждены в гл. IX. Тем не менее этот вопрос кратко рассмотрен и в этом разделе в связи с проблемой влияния структуры мономера на скорость гомо-полнмеризации. [c.447]

Останавливаясь на той же проблеме в связи с реакционноспособностью мономеров, отметим необходимость выяснения ответственности изменения электронной структуры мономера (на стадии образования комплекса с противоионом) за его поведение в ионных системах. Прежде всего должна быть дана точная характеристика самих изменений, обусловленных комплексообразова-нием. Использованные нами данные по распределению электронной плотности в мономерах и их комплексах с металлалкилом отражают лишь статические состояния, что недостаточно для суждения об эффективности соответствующих реакций роста. Сопоставление таких структур не позволяет увидеть, изменение какой именно характеристики ненасыщенного мономера (электронной плотности двойной связи и.ти ее поляризации) следует считать более важной. Но и корректное в этом смысле описание систем полярный дюномер—металлалкил, возможное с помощью расчета динамических моделей, является не более чем необходимым этапом для разрешения данного вопроса. Нужны также сведения [c.285]

Пространственная структура органических соединений в значительной степени определяется типом гибридизации атомов углерода. Ненасыщенные атомы радикала роста и мономера имеют р2-гибридизацию. Это означает, что оси / -орбиталей ненасыщенных атомов перпендикулярны плоскости, в которой расположены а-связи. Атомы углерода основной цепи радикала образуют плоский зигзаг, все они, за исключением концевого ненасыщенного атома углерода, имеют Из приведенной ниже схемы видно, что при сближении условного тетразамещенного мономера (АВ)С = = С(Х ) со своим радикалом роста вероятно контактное взаимодействие, т. е. отталкивание заместителей А и В мономера и атома углерода радикала до совмещения осей / -орбиталей. В результате реакция роста не может осуществиться [c.321]

Стадия роста цепи является основной в процессе поликонденсации. Она определяет главные характеристики образующегося полиЪгра молекулярную массу, состав сополимера, распределение по молекулярным массам, структуру полимера и другие свойства. Прекращение роста цепи макромолекулы может происходить под влиянием физических факторов, например, в результате увеличения вязкости системы, экранирования реакционных центров цепи, сворачивание ее в плохом растворителе и других. При прекращении роста реакционный центр сохраняет химическую активность, однако, как правило, не имеет подвижности, необходимой для протекания реакции [14]. Другой причиной является образование однотипных, не взаимодействующих функциональных групп на обоих концах полимерной цепи за счет избытка одного из мономеров. На этом принципе основан один из способов регулирования молекулярной массы полимеров (синтез сложных полиэфиров, полиамидов и др.). [c.159]

Если молекулы мономера бифункциональны, то образуются линейные полимеры, так как при росте макромолекулы бифункци-ональиость остается постоянной. Если реагирующие молекулы мономеров имеют функциональность больше двух, то в процессе полимеризации функциональность растущей молекулы увеличивается й образуется полимер с пространственной структурой (сшитые полимеры). [c.306]

Рост макрорадмкалов. Реакция роста цепи состоит в присоединении молекул мономера к макрорадикалу. Независимо от характера инициирования рост макромолекулярной цепи начинается с момента присоединения молекулы мономера к первичному радикалу и продолжается до тех пор, пока растущая цепь сохраняет радикальную структуру. Процесс роста каждой макромолекулы длится несколько секунд, константа скорости реакции роста остается постоянной в продолжение всей реакции. Исключение составляют некоторые мономеры, для которых скорость роста цепи снижа( тся с нарастанием вязкости среды. Средняя степень полимеризации фракций полимера, образующихся в начале и в конце процесса, практически неизменна, если реакционная смесь не содержит примесей, легко вступающих в реакцию с макрорадикалами. В присутствии небольших количеств таких примесей средняя степень полимеризации фракций полимера, образовавшихся в начале реакции, остается более низкой до тех пор, пока не будут из расходованы примеси, присутствующие в реакционной смеси. [c.105]

Строение мономера оказывает влияние не только на рост цепи макромолекулы, скорость этого процесса и взаимное расположение веньев в цепи, но и на структуру образующихся макромолекул. От строения мономера зависит возможность образования линейных цепей, цепей с длинными боковыми ответвлениями, полимеров пространственной структуры. Соединения с одной двойной связью, в которых замещающие группы достаточно стабильны в условиях процесса полимеризации, образуют макромолекулы преимущественно линейной структуры. При мягких условиях полимеризации таких мономеров сравнительно редко протекают вторичные процессы, связанные с возникновением в звеньях макромолекул свободных валентностей, которые могут явиться началом образования боковых ответвлений. В случае полимеризации мономеров, содержащих легко подвижные замещающие группы, возможность протекания вторичных процессов более вероятна, что приводит к возникновению в макромолекулах боковых ответвлений. Например, в процессе полимеризации хлористого винила наблюдается некоторое уменьшение количества хлора в полимере. Это указывает на то, что в растущих макромолекулах полимера возникают свободные валентности и дальнейшее присоединение молекул мономера может происходить в нескольких направлениях. [c.114]

Как отмечалось, анионная полимеризация является регули руемым проп.ессом. Первые достижения в. этой области относятся к получению полибутадиена регулярного строения (с преимуще-с.твенн1, м содержанием 1,4-структур). Этот полимер получен А. Мортоном при полимеризации бутадиена под влиянием алфи-нового катализатора, состоящего из фенилнатрия и хлористоп. натрия . Можно предположить, что направленность реакции роста макроаниона в сторону присоединения мономера с образо ванием 1,4-структур связана с адсорбцией бутадиена на поверхности нерастворимого алфинового катализатора и последующей поляризацией мономера. Таким образом, образование полибу тадиена регулярного строения в присутствии алфинового ката лнзатора является следствием гетерогенности системы. [c.143]

Полимеризация твердых веществ при обычных условиях протекает весьма медленно, и давление не всегда благоприятно действует на этот процесс, хотя полимеризация в жидкой и газовой фазах почти всегда интенсифицируется давлением. Возможно, что при росте молекул полимера в окружении частиц твердого мономера кристаллическая структура последнего препятствует взаимодействию молекул мономера с растущей полимерной цепью. Давление уплотняет твердую среду, п замедление реакции полимеризации связано с уменьшением скорости диффузии мономера к образующемуся полимеру при росте давления. Деформация сдвига сильно ускоряет полимеризацию в твердой фазе. Рассмотрим некоторые конкретные реакции полимеризации при действии ВД+ДС. Представителями твердых веществ, полимеризация которых протекает при атмосферном давлении лишь с помощью катализаторов, являются такие нитрилы, как тетрацианэтилен, малонитрил, цианацета-мид и др. Приложение весьма высокого давления к этим соединениям не вызывает их взаимодействия с образованием полимеров. Деформация с помощью сдвига резко влияет на характер процесса, причем уже тогда, когда давление сжатия составляет 2 ГПа. При давлениях выше 2 ГПа тетрацианэтилен и малонитрил полимеризу-ются полностью, давая продукты, нерастворимые в обычных растворителях, черного цвета, которые разлагаются при нагревании, не плавясь. [c.225]

На примере сополимеризации (мет)акриламидов со стиролом и метилметакрила-том завершено исследование принципиально нового явления в радикальной сополимеризации - влияние избирательной сольватации радикалов роста мономерами на состав и структуру сополимера. Показано, что одно из следствий этого явления - зависимость состава сополимера от молекулярной массы и, следовательно, от концентрации инициатора, позволяет решить проблему сополимеризации активного мономера с неактивным. Так, увеличение концентрации инициатора динитрила азоизомасляной кислоты до 0.01 моль/л при сополимеризации винилацетата со стиролом не только существенно повышает выход сополимера, но и резко увеличивает содержание в нем неактивного винилацетата. [c.100]

В формировании природных полимеров принимают участие соответствуюш,ие ферменты и катализаторы, которые обеспечивают направленное протекание реакций. В начальный период развития химии синтетических полимеров, когда еще не были най-дены совершенные катализаторы синтеза, получали полимеры с нерегулярной структурой, малой молекулярной массой и вследствие этого с низкими физико-механическими показателями. По мере развития этой отрасли химической науки и производства были разработаны способы получения пространственно и химически регулярных полимеров (стереоспецифическая полимеризация) из промышленнодоступных мономеров (этилен, пропилен, стирол и др.), что привело к громадному росту производства различных полимеров. Большинство этих полимеров в природе не существует, [c.13]

В соответствии с принятым принципом оценки активности мономеров в реакциях радикальной полимеризации активность радикалов, образующихся из этих мономеров, расположится в антибат-ной (строго обратной) последовательности. Иными словами, время жизни радикала тем меньше, чем он активнее, т. е. чем меньше эффект сопряжения неспаренного электрона радикала с электронной структурой заместителя в молекуле мономера. Эта активность может быть определена по значению отношения констант скоростей обрыва и роста цепи чем больше значение /(оВр/ Ср, тем меньше стационарная концентрация радикалов растущих цепей и выше ак-дивность радикалов, т. е. ниже активность соответствующих мономеров. Количественно, например, активности радикалов винилацетата, метилметакрилата и стирола в реакции роста цепи соотносятся как 20 2 1. [c.30]

Таким образом, на конце растущей цепи всегда находится карбка-тиок с противоанионом. Благодаря поляризации молекулы мономера обеспечивается регулярное присоединение звеньев по типу голова к хвосту , так как другой тип присоединения здесь просто невозможен. Поэтому цепь полимера имеет химически регулярную структуру. Невысокая диэлектрическая постоянная среды (хлорированные углеводороды) способствует сохранению ионной пары в процессе роста цепи. [c.38]

Особую разновидность стереоспецифической полимеризации представляют собой катализаторы — оксиды металлов, нанесенные на поверхность инертных веществ (силикагель, оксид алюминия и др). Наиболее часто используются в качестве катализаторов оксиды хрома. При полимеризации а-олефинов формируются стереорегулярные структуры. Днены образуют обычно гране-1,4-полимеры. Основой каталитического действия этих катализаторов является способность хрома менять свое валентное состояние. При этом считается, что начальный акт полимеризации осуществляется соединениями хрома (VI), а за рост макромолекул ответственны соединения хрома (И) и хрома (И1). Скорость полимеризации этилена, например, растет, если восстановление хрома идет быстрее и глубже. После образования промежуточного соединения мономера с хромом (VI) и его восстановления до низших валентных состояний и десорбции продуктов взаимодействия образуется центр роста цепи за счет координационной ненасыщенности хрома [6. [c.56]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология