Эмульсионная полимеризация условия проведения

В книге подробно рассмотрены механизм и кинетика полимеризации винилхлорида, условия проведения полимеризации в массе, суспензионная и эмульсионная полимеризация этого мономера, а также новые направления в области синт за поливинилхлорида. [c.2]

Эмульсионная полимеризация проводится обычно в воде, в ней не растворяется ни мономер, ни полимер Эмульсия мономера в воде готовится с помощью эмульгаторов (эмульгаторами служат чаще всего мыла) Инициаторы полимеризации обычно применяются водорастворимые. Полимер получается в виде эмульсии, которую коагулируют электролитами. Преимущества эмульсионной полимеризации перед другими методами заключается в большей скорости полимеризации и более высокой степени полимеризации, а также в более легком регулировании температурных условий. В настоящее время для проведения процессов полимеризации широко используются катализаторы, изготовленные на основе алюминий- и литийорганических соединений. [c.190]

Известно немало данных о влиянии различных факторов на скорость полимеризации, полученных при разработке практических систем эмульсионной полимеризации. Эти данные не всегда сопоставимы из-за проведения опытов в разных условиях. [c.153]

В качестве дисперсионной среды при полимеризации в эмульсии чаше всего используют воду. Обычно готовят эмульсии, содержащие 30—60% мономера. Такие эмульсии нестойки, и поэтому в систему вводят эмульгатор, который улучшает эмульгирование мономера в воде и повышает стабильность эмульсии. В зависимости от способа приготовления эмульсии мономера в воде и условий проведения полимеризации различают собственно эмульсионную (латексную) полимеризацию и суспензионную (капельную) полимеризацию. [c.118]

Для проведения количественного анализа с целью определения условий реализации различных макрокинетических режимов процесса эмульсионной полимеризации приведем выражения для диффузионных потоков мономера, переходящего из капель в водную фазу Л и из этой фазы в латексные частицы /2 [c.70]

Топохимии и особенно кинетике эмульсионной полимеризации бутадиена также было посвящено большое число работ в разных странах основные из них отражены в упомянутых выше монографиях. Первые серьезные кинетические исследования этого процесса были проведены Догадкиным с сотр. [5, 6]. Топохимия процесса была подробно изучена Юрженко с сотр. [7], причем в этой работе именно на примере бутадиена был наиболее убедительно доказан мицеллярный механизм эмульсионной полимеризации (с введением мономера из газовой фазы в раствор эмульгатора и инициатора). Проведенные немецкими и затем американскими учеными систематические работы в данной области носили в большей степени прикладной, чем теоретический характер и были посвящены сополимеризации бутадиена со стиролом. Наиболее строгое сравнение топохимии процессов полимеризации бутадиена и стирола (а также их смесей) в одинаковых условиях было осуществлено недавно [8]. Некоторые данные, полученные при использовании мыл жирных кислот в качестве эмульгаторов, приведены на рис. 4.1 и 4.2. [c.162]

Увеличение скорости реакции введением восстановителей приобретает особое значение в тех случаях, когда условия получения полимера с высокими свойствами требуют проведения процесса полимеризации при низких температурах. Так, например, известно, что полимеризация бутадиена или сополимеризация бутадиена со стиролом при низких температурах (+10° и ниже) приводят преимущественно к реакциям типа 1,4 (стр. 58) и к получению полимеров с более высокими техническими свойствами. Реакция типа 1,2, ведущая к получению полимеров с более низкими свойствами, при этом подавляется. Однако снижение температуры полимеризации, благоприятствующее получению полимеров с более высокими свойствами, значительно уменьшает скорость инициирования и, следовательно, увеличивает время полимеризации. В этом случае применение окислительно-восстановительного метода эмульсионной полимеризации во много раз увеличивает скорость реакции и обеспечивает возможность проведения процесса при низких температурах. [c.167]

Выбор катализатора определяется главным образом условиями проведения процесса при полимеризации в растворе применяют растворимые катализаторы при полимеризации в газовой фазе — твердые окислы и соли металлов, газообразный фтористый бор и др. при эмульсионной полимеризации винильных и диеновых соединений применяют перекиси минеральных и органических кислот. Для полимеризации диеновых углеводородов (дивинила, изопрена и др.) в технике широко применяют металлический натрий. [c.307]

Помимо реакций нитрования и сульфирования в гетерогенных условиях протекают процессы эмульсионной полимеризации. Реакторы для проведения таких реакций должны быть просты по конструкции и удовлетворять следующим требованиям иметь развитую поверхность охлаждения для быстрого отвода теплоты реакции, обеспечивать максимальную поверхность контакта между фазами, оказывать сопротивление коррозионному воздействию кислотной среды. [c.236]

Таким образом, несмотря на то что эмульсионная полимеризация винилхлорида хорошо освоена промышленностью, возможности регулирования свойств латексов и эмульсионного ПВХ за счет изменения природы эмульгатора, инициатора, введения модифицирую-ш,их добавок и изменения условий полимеризации далеко не исчерпаны. Необходимо проведение дальнейших исследований по уточнению механизма эмульсионной полимеризации винилхлорида. Разработка теоретических основ этого процесса в значительной степени облегчит выбор той или иной технологической схемы и условий полимеризации для получения полимера с заданным комплексом свойств. [c.129]

Развитие отечественной промышленности синтетического каучука в послевоенные годы характеризовалось широким внедрением в производство процессов эмульсионной полимеризации, что обусловлено рядом существенных достоинств, присущих этим процессам. Они имеют следующие технологические преимущества перед процессами полимеризации, осуществляемыми в блоке большие возможности строго выдерживать заданные температурные условия процесса полимеризации (более легкий отвод тепла реакции) более удобное регулирование молекулярного веса и молекулярновесового распределения каучука легкое удаление из каучука непрореагировавших мономеров ббльшие удобства выделения каучука из латекса и введения в каучук наполнителей возможность проведения полимеризации и последующей обработки в виде не- [c.258]

К этой же группе относится сополимер метилметакрилата и метилизопропенилкетона, который может быть получен как блочным, так и эмульсионным способами При блочном способе полимеризации кетон и метилметакрилат сополимеризуются при 65° в присутствии инициатора — перекиси бензоила, вводимой в реакцию в количестве 0,5%. Для осуществления реакции сополимеризации приготовляют 20%-ные растворы компонентов в метиловом спирте, куда прибавляется также вода в количестве 30% от объема раствора. Ту же реакцию сополимеризации можно проводить эмульсионным способом в присутствии эмульгаторов — олеата аммония, кокосового мыла и др. Состав и строение указанных сополимеров целиком зависят от условий проведения реакции сополимеризации. [c.334]

При использовании мономеров, заметно растворяющихся в воде (более 1%), образовавшийся в водной фазе первичный радикал может присоединить значительное число молекул мономера, прежде чем войдет в мицеллу эмульгатора. Наряду с таким обычным путем образования латексных частиц возможно и выпадение из водного раствора в осадок полимера и растущих макрорадикалов. Такой сложный характер формирования латексных частиц делает ход эмульсионной полимеризации в большей мере зависящим от условий ее проведения. Математический аппарат, разработанный для плохо растворимых мономеров в рамках любой теории, обычно оказывается неприменимым к таким системам. [c.324]

Эмульсионная полимеризация характеризуется сравнительной легкостью управления процессом, которая обусловливается хорошими условиями теплообмена и, следовательно, возможностью поддерживать требуемый температурный режим во всех точках системы, а также возможностью введения в течение процесса полимеризации различных добавок, позволяющих влиять на свойства полимера. Кроме того, проведение полимеризации в эмульсии позволяет получать большие партии совершенно однородного, стандартного полимера, легко организовать непрерывный процесс и механизировать выделение каучука из латекса. [c.134]

В ряде работ обсуждается возможность протекания реакций роста цепи непосредственно в адсорбционном слое эмульгатора [183, 221—223]. Такой механизм представляется мало вероятным за исключением некоторых специальных случаев [223]. Напри-мер при сополимеризации стирола и малеинового ангидрида мономеры находятся в различных фазах эмульсионной системы и их. контакт возможен только в зоне адсорбционного слоя эмульгатора. При исполйзованпи в этой системе оптически активного ПАВ—лецитина— образующийся сополимер также обладает оптической активностью, т. е. эмульгатор оказывает прямое воздействие на акты роста цепи [223]. Что касается результатов Юрженко и сотрудников [221], а также работ Медведева [183, 222] по исследованию микроструктуры полимеров, полученных в присутствии катионных ПАВ, то некоторое увеличение регулярности строения полимеров связано, вероятно, не с влиянием адсорбционных слоев эмульгатора на акты роста цепи, а с проведением процесса при низкой температуре [224] Таким образом, адсорбционный слой эмульгатора обычно не оказывает влияния на константу скорости роста цепи, которая при эмульсионной полимеризации имеет такие же значения, как в гомогенных системах. Это положение подтверждается тем, что константы, вычисленные для ряда систем из уравнения (5.7), хорошо согласуются с полученными при растворной полимеризации [225 228] Обрыв цепи. Если рассматривать реакцию бимолекулярного обрыва цепи внутри ПМЧ, то о ней имеет смысл говорить только при условии нахождения в ПМЧ одновременно двух или более радикалов. Если в ПМЧ может находиться лишь один радикал, то время его жизни определяется только частотой попадания первичных радикалов в частицу. Бимолекулярный обрыв цепи при - [c.127]

При изучении кинетики эмульсионной полимеризации представляет интерес выяснение расхода различных компонентов по ходу процесса, например инициатора, регулятора и др. Получение таких характеристик имеет большое значение при контроле процесса полимеризации и позволяет управлять технологическим процессом и находить оптимальные условия его проведения. [c.154]

Проведенные исследования позволили установить характер влияния условий проведения процесса полимеризации на молекулярно-массовое распределение и содержание разветвленных макромолекул и сшитых структур для основных типов каучуков, получаемых методом эмульсионной полимеризации (сополимеры бутадиена со стиролом и сс-метилстиролом) и полимеризацией в растворе под действием комплексных катализаторов (цыс-поли-бутадиен и чыс-полиигопрен) и предложить рациональные пути получения этих каучуков с оптимальными молекулярными параметрами (см. гл. 3, 4). [c.15]

Для этих полимеров, имеющих практически фиксированную микроструктуру, определяющую роль с точки зрения технологических свойств невулканизованных смесей и физико-механических свойств резин играют такие параметры, как ММР и геометрическое строение полимерных цепей — степень и характер их разветвленности. Эти параметры зависят от типа каталитической системы, ее физико-химических свойств (в частности, растворимости) и условий проведения процесса полимеризации. В случае растворимых (гомогенных или близких к ним) каталитических систем образуются линейные и статистически разветвленные полимеры. В случае гетерогенных систем возможно образование микрогеля специфического строения (см. рис. 1) С точки зрения общих представлений о технологических свойствах резиновых смесей и процесса вулканизации строение растворных микрогелей является более благоприятным, чем строение микрогеля эмульсионной полимеризации. [c.59]

Пример 111-4. Эмульсионная полимеризация в кубовом реакторе непрерывного действия. Реагент А (М = 104 кг/кмоль) полимеризуется в дисперсной фазе в кубовом реакторе с мешалкой. Результаты экспериментов в реакторе перподпческого действия должны быть использованы для выбора условий проведения реакцпп. На основанпп этих предварительных исследований выведена эмпирическая формула скорости превращенпя [ср., например, уравненпе (1,20)] [c.106]

С учетом перечисленных особенностей эмульсионной полиме ризации ВА кинетические зависимости процесса могут существен но отличаться от классических уравнений, приведенных в [32] что и подтверл<дается результатами многочисленных исследова ний. Изучая эмульсионную полимеризацию ВА в различных уело ВИЯХ, авторы, как правило, получают существенно различающие ся зависимости скорости реакции от концентрации инициатора мономера и эмульгатора. Найденные зависимости справедливы лишь для вполне конкретных условий проведения процесса. Мы не будем здесь более детально рассматривать аномалии кинетики эмульсионной полимеризации ВА. Эти сведения опубликованы в обзорах [11, 12] и недавно изданной монографии Елисеевой [33, с. 115]. [c.25]

Самопроизвольная агломерация частиц практически всегда сопутствует синтезу эластомеров методом эмульсионной полимеризации, а принудительная агломерация используется в технике для производства текучих высококонцентрнрованных латексов (применяемых главным образом для изготовления ценорезины). В производстве пенорезины используются преимуществанно латексы холодной полимеризации, а их синтез в обычных условиях (например, при производстве товарного каучука) приводит к получению продуктов с очень мелкими частицами, превращающихся при концентрировании в пасту с содержанием полимерной фазы 45—47%. По-видимому, при любых астабилизующих воздействиях, в принципе, возможен такой подбор рецептуры получения латекса и условий проведения процесса коацервации системы, чтобы этот процесс протекал в направлении агломерации частиц, а не коагуляции латекса. В латентной литературе описано очень много различных вариантов технологического оформления процессов принудительной агломерации частиц, но лишь некоторые из них были доведены до промышленной реализации. [c.168]

Ударопрочный полистирол может быть получен при водно-жировой эмульсионной форполимеризации с последующей суспензионной полимеризацией. Процесс, протекающий в реакционной смеси в вод-но-жировой эмульсии, аналогичен осуществляемому при блочной полимеризации с перемешиванием. Условия проведения водно-жировой эмульсионной полимеризации аналогичны условиям проведения нормальной суспензионной полимеризации. Ряд веществ, используемых для получения суспензий, пригодны в качестве эмульгаторов для получения водно-жировых эмульсий. Эффективность специфических эмульгаторов возрастает с увеличением вязкости эмульсии. Успешное проведение водно-жировой эмульсионной нолимери-зации требует тщательного уравновешивания следующих факторов соотношения объемов фаз — вода — жир, вязкости раствора кау- [c.258]

Полихлоропрен [14] и полибутадиен [15], полученные методом радикальной эмульсионной полимеризации, содержат ряд пропорций различных звеньев, причем изомерный состав сополимеров определяется температурой полимеризации [14, 16—18]. Количественный анализ микроструктуры этих полимеров проведен с помощью ИК-спектроскопии. В области композиций, где поведение при кристаллизации изучалось в деталях, способны кристаллизоваться только гранс-1, 4-звенья. В благоприятных условиях такие полимеры могут кристаллизоваться даже при наличии 40—457о некристаллизующихся звеньев [15]. [c.99]

Эмульсионная (латексная) полимеризация — один из распро страненных методов синтеза полимеров, основные технологические принципы которого были разработаны уже к 20-м годам нашего столетия. Несмотря на это общая теория эмульсионной полимеризации, позволяющая количественно связать кинетические и то-йохимические особенности процесса с физико-химическими свойствами компонентов реакционной системы, пока не создана. Трудность создания такой теории обусловлена, с одной стороны, мно-гофазнойтью эмульсионной системы, с другой, — многообразием параметров, определяющих механизм и кинетику эмульсионной полимеризации. Это многообразие обусловлено как различиями в реакционной способности реагентов, так и разным характером их распределения по фазам в конкретных системах. Все это вызывает серьезные осложнения при кинетическом описании эмульсионной полимеризации, необходимом при разработке технологических процессов и определении оптимальных условий их проведения. [c.115]

При осуществлении процессов в гетерогенных условиях (сус-панзионная и эмульсионная полимеризация, гетерогенная эфириза-ция) возникает опасность постепенного осаждения полимеров на стенках змеевика или даже полного забивания прохода в трубах. Забивание сечения не исключается также при проведении процессов блочной полимеризации и полимеризации в растворителях, если конечный продукт (расплав) при рабочей температуре отличается высокой вязкостью. - [c.76]

Сополимеры винилхлорида получаются методом эмульсионной или капельной полимеризации. Температура и инициаторы те же, что и для полимеризации винилхлорида. Однако для большинства технически важных сополимеров скорости расходования обоих мономеров в процессе совместной полимеризации, зависящие от их соотношения, а также от их относительной реакционной способности, различны поэтому один мономер расходуется быстрее, чем другой, и состав полимера меняется с изменением степени превращения мономеров. Вследствие этого образуется сополимер, гетерогенный по составу, что отрицательно сказывается на его свойствах. Однородный по составу сополимер может быть получен при сохранении постоянного соотношений мономеров на протяжении всей реакциу сополимеризации. Это достигается добавлением более активного мономера периодически или непрерывно 1100, 101] в течение всего процесса полимеризации или подачей обоих мономеров в реактор со скоростями, равными скоростям их расходования, а также в соответствии с условиями проведения процесса непрерывным методом [102]. Примеров метода получения однородного по составу сополимера является сополимеризация винилхлорида и акрилонитрила при соотношении мономеров 60 40 ( виньон М ). Акрилонитрил расходуется при сополимеризации быстрее, чем винилхлорид, поэтому при проведении сополимеризации этих мономеров в обычных условиях образуется сополимер с высоким содержанием акрилонитрила, нерастворимый в ацетоне, очень неоднородный но составу и мало пригодный для формования волокон. Однородный по составу сополимер получается при сополимеризации смеси винилхлорида и акрилонитрила при весовом соотношении 92 8 в присутствии воды, содержащей персульфат калия в качестве инициатора и натриевую соль ди-(2-этилгексил)-сульфоянтар-ной кислоты в качестве эмульгатора. Полимеризацию проводят при температуре 40—50°, причем акрилонитрил добавляют по частям или непрерывно при сохранении примерно постоянного давления в автоклаве. Анализ образцов сополимера, отбираемых во время полимеризации, показывает, что продукт имеет постоянный состав и содержит приблизительно 60% винилхлорида. Подобным же методом получают однородные сополимеры винилхлорида с метилакрилатом, с винилиденхлоридом [103] и трехкомпонентный сополимер винилхлорида с винилиденхлоридом и этилакрилатом, применяя капельную сополимеризацию в присутствии перекиси каприлила [104] и желатины. [c.75]

Возможно проведение эмульсионной полимеризации и без специально вводимого эмульгатора при условии применения водорастворимого инициатора и частично растворимого в воде полярного мономера, например метилолметакриламида [4,-с. 25—29]. Стабилизация такого безэмульгаторного латекса осуществляется за счет ориентации полярных групп образующегося полимера в водную фазу. [c.146]

Соотношение дисперсионной и дисперсной фаз при эмульсионной полимеризации колеблется в довольно широких пределах от 100 до 250 вес.ч. дисперсионной среды на 100 вес.ч. дисперсной фазы. Это соотношение определяется условиями проведения процесса и назначением получаемого латекса. Обычно при высокотемпературной полимеризации и в слудаях, когда требуется получение высококонцентрированного латекса, соотношение дисперсионной и дисперсной фаз составляет 105 100 или 100 100, меньшее количество дисперсионной среды создает дополнш ельньш трудности ввиду повышения вязкости системы. Кроме того, с уменьшением [c.368]

При проведении эмульсионной и микросуспензионной полимеризации ВХ в микродисперсии условия перемешивания и стабилизирующую систему необходимо выбирать таким образом, чтобы не превышала величину силового барьера. [c.61]

При проведении эмульсионной и микросуспензионной полимеризации необходимо знать верхней предел интенсивности перемешивания е, начиная с которого наступает коагуляция частиц и образуется значительное количество корок. Нижний предел определяется из условия обеспечения равномерного распределения дисперсных частиц по объему аппарата. Павлушенко и Янишевский установили [103], что равномерность распределения фаз в аппарате с мешалкой для конкретной системы жидкость - жидкость и конкретного аппарата зависит от частоты вращения мешалки. Авторы ввели (как и для перемешивания суспензии) понятие минимальной частоты вращения мешалки Пщт. при которой достигается практически равномерное распределение фаз, и получили для аппаратов без отражательных перегородок следующее [c.69]

Некоторые авторы [171, 172] высказывают мнение, что проведение радикальной полимеризации в суспензионном режиме оказывает влияние и на реакцию обрыва цепи, полагая при этом, что условия бимолекулярного обрыва сходны с условиями эмульсион- [c.114]

Таким образом, эффективность слабых ингибиторов возрастает при полимеризации в эмульсии, однако зависит не только от их химической активности, но и от растворимости в зоне реакции роста цепи, соотношения числа частиц и скорости генерирования свободных радикалов и т. п. В некоторых условиях может реали-, зоваться случай, когда обрыв цепи протекает преимущественно при взаимодействии с ингибитором, что позволяет количественно оценить его реакционную способность. Перечисленные выше факторы, включая топохимию элементарных актов, необходимо принимать во внимание при практическом проведении эмульсионного процесса в присутствии ингибиторов, агентов передачи цепи и других соединений [94]. [c.222]