Получение полимеров из низкомолекулярных соединений

Реакция поликонденсации протекает ступенчато. Сначала при взаимодействии функциональных групп мономеров происходит отщепление молекулы низкомолекулярного соединения и образование димера из остатков реагирующих молекул. Затем с димером взаимодействует еще одна молекула мономера и в результате образуются побочное соединение и тример, затем тетрамер и т. д. до получения молекулы полимера. Рассмотрим уравнение реакции поликонденсации аминокапроновой кислоты NH2 — (СН2)з — СООН, содержащей две функциональные группы —NH2 и —СООН [c.333]

Молекулярная теория находит подтверждение в ряде фактов и наблюдений. Во-первых, определение молекулярных весов в раа-бавленных растворах полимеров методами, прямо указывающими молекулярный вес частиц (например, методом светорассеяния), однозначно показало отсутствие в таких растворах мицелл, т. е. частиц, состоящих из агрегатов молекул. Во-вторых, растворение высокомолекулярного вещества, как и растворение низкомолекулярных соединений, идет самопроизвольно, часто с выделением тепла. Например, достаточно желатин внести в воду, а каучук в бензол, чтобы через некоторое время без какого-либо вмешательства извне образовался раствор полимера в растворителе. При диспергировании же вещества до коллоидного состояния, как известно, требуется затрата энергии на преодоление межмолекулярных сил. В-третьих, растворы полимеров термодинамически устойчивы и при соответствующих предосторожностях могут храниться сколь угодно долго. Коллоидные растворы, наоборот, термодинамически неустойчивы и способны стареть. Это объясняется тем, что при растворении полимеров всегда образуется гомогенная система и свободная энергия уменьшается, как, и при получении растворов низкомолекулярных веществ, либо за счет выделения тепла в результате взаимодействия полимера с растворителем, либо за счет увеличения энтропии. При получении же гетерогенной коллоидной системы ее свободная энергия всегда возрастает в результате увеличения поверхности дисперсной фазы. В-четвертых, растворение высокомолекулярных соединений не требует присутствия в системе специального стабилизатора. Лиофобные же золи не могут быть получены без специального стабилизатора, придающего системе агрегативную устойчивость. Наконец, растворы полимеров находятся в термодинамическом равновесии и являются обратимыми системами к ним приложимо известное правило фаз Гиббса. [c.434]

Получение полимеров. Синтетические высокомолекулярные вещества получают из низкомолекулярных соединений в основном реакциями полимеризации и поликонденсации. При реакции полимеризации, которая может быть цепной и ступенчатой, молекулы-мономеры соединяются без изменения элементарного состава и без выделения побочных продуктов. [c.106]

Деструкция полимеров — это разрушение макромолекул - под действием различных физических и химических агентов. В результате деструкции, как правило, уменьшается молекулярная масса полимера, изменяется его строение, а также физические и механические свойства полимер становится непригодным для практического использования. Следовательно, этот процесс является нежелательной побочной реакцией при химических превращениях, переработке и эксплуатации полимеров. В то же время реакции деструкции в химии высокомолекулярных соединений играют и положительную роль. Эти реакции используют для получения ценных низкомолекулярных веществ нз природных полимеров (например, аминокислот из белков, глюкозы из крахмала), а также для частичного снижения молекулярной массы полимеров с целью облегчения их переработки. С помощью некоторых деструктивных процессов можно определять строение исходных полимеров и сополимеров. Процессы, приводящие к разрыву химических связей в макромолекулах, как уже отмечалось, используют для синтеза привитых и блок-сополимеров. [c.67]

При ступенчатой полимеризации и поликонденсации механизм каждой отдельной стадии обычно такой же, как и в случае низкомолекулярных соединений. Все находящиеся в реакционной смеси молекулы способны реагировать в любой момент времени. Таким образом, первоначально мономеры превращаются в олигомеры, а затем, после того как весь мономер израсходован, олигомеры реагируют друг с другом, образуя полимеры с большей молекулярной массой, и т. д. Для получения полимера с высокой молекулярной массой необходимо, чтобы все элементарные реакции проходили с высокими выходами. Это означает, что все побочные реакции должны быть исключены, мономеры (а при проведении процесса в растворе и растворители) должны быть тщательно очищены. Ступенчатая полимеризация и поликонденсация отличаются от цепной полимеризации несколькими особенностями (а) рост макромолекулы происходит при взаимодействии любых двух находящихся в системе частиц (б) скорость полимеризации максимальна в начале процесса и непрерывно убывает в ходе реакции (в) концентрация мономера быстро уменьшается еще до того, как в системе появится сколько-нибудь заметное количество полимера с высокой молекулярной массой (г) полимеры с высокой молекулярной массой образуются лишь при очень высокой степени конверсии. [c.309]

Застудневание является важной стадией получения волокнистых материалов из растворов полимеров. Свойства растворов высокомолекулярных соединений с повышением их концентрации все больше и больше отличаются от свойств растворов низкомолекулярных соединений. Это происходит в результате взаимодействия друг с другом отдельных макромолекул, приводящего к образованию надмолекулярных структур, оказывающих большое влияние на качества изделий (волокон, пластмасс) из полимеров. [c.296]

Когда появились синтетические полимеры, единственным способом изменения их состава и свойств был подбор новых исходных мономеров. Однако, как выяснилось впоследствии, некоторые полимеры нельзя получить непосредственным синтезом из низкомолекулярных соединений вследствие неустойчивости этих мономеров. Так, например, поливиниловый спирт, используемый для производства синтетического волокна, а также в качестве эмульгатора, для шлихтовки тканей и в пищевой промышленности, не может быть получен полимеризацией мономера. Его получают омылением готового полимера — поливинилаце-тата. Ацеталированием поливинилового спирта получают различные поливинилацетали, используемые в производстве лаков и покрытий. [c.210]

Основным сырьем для получения поликапролактама, называемого также поликапроамидом или капроном, служит капролактам. Он представляет собой белое кристаллическое вещество с температурой плавления 68,5° С и температурой кипения 262°С. Капролактам получают в промышленности из фенола и бензола. Процесс производства поликапролактама слагается из следующих стадий плавление капролактама, полимеризация капролактама по периодическому или непрерывному способу, получение крошки полимера, извлечение (экстракция) из полимера низкомолекулярных соединений и сушка полимера. [c.87]

Кривые плавления, характерные для образцов с узким молекулярно-весовым распределением, уже вполне сравнимы с полученными для низкомолекулярных соединений. Даже у последних плавление может стать из прерывного более диффузным либо при быстром охлаждении образцов из расплава до неравновесных замороженных состояний, либо при наличии примесей. Различие между полимерами и низкомолекулярными соединениями, следовательно, является скорее количественным, чем качественным. В случае полимерных систем необходима особо тщательная постановка опытов для устранения возмущающих кинетических и релаксационных факторов и максимально возможного приближения к равновесным условиям. [c.39]

Получение полимеров. Новые высокомолекулярные соединения искусственно получаются или путем химической переработки (модифицирования) природных высокомолекулярных веществ, или путем синтеза из обычных низкомолекулярных веществ. Второй путь в настоящее время является наиболее важным, так как дает возможность получать богатый ассортимент высокомолекулярных соединений. [c.560]

От функциональности мономера существенно зависит строение полученного полимера. Взаимодействие бифункциональных мономеров дает полимер линейного строения. Реакции, в которых участвует хотя бы один мономер с функциональностью более двух, приводит к образованию полимера разветвленного или пространственного строения. Если в реакции хотя бы одно низкомолекулярное соединение монофункционально, то с мономером любой функциональности оно не образует полимера вследствие блокировки его реакционноспособных точек. [c.319]

Полимераналогичные превращения. Получение полимеров путем полимераналогичных превращений основано на химических реакциях функциональных групп в макромолекулах полимеров. Функциональные группы в полимерных соединениях обладают такой же реакционной способностью, как и соответствующие функциональные группы в низкомолекулярных соединениях. [c.374]

Общность химической природы полимеров и однотипных низкомолекулярных соединений является основой общности их химических свойств и типов химических реакций и превращений. Поэтому понятие химия полимеров делится на две большие и несколько разноплановые составляющие — химия получения полимеров (о чем уже шла речь в ч. 1 книги) и химия превращений макромолекул, т. е. химические реакции макромолекул. Последней цели посвящена ч. 3 книги. Полимерным макромолекулам присущи все химические реакции, которые известны в органической химии для насыщенных и ненасыщенных алифатических и ароматических углеводородов и их производных, других низкомолекулярных аналогов соответствующих полимеров. [c.214]

Для подбора состава катализатора и условий реакции, обеспечивающих возможность уменьшения количества образующихся побочных продуктов и для направления реакции в сторону образования хлоропрена свободного от ряда примесей, от которых его трудно очистить ректификацией (в частности, метилвинилкетона, примеси которого в хлоропрене приводят к получению низкомолекулярных соединений и способствуют сшиванию полимера), необходимо было изучить механизм реакции гидрохлорирования как основного продукта — хлоропрена, так и побочных соединений. По схеме реакции, предложенной Карозерсом и Берхетом [29], при взаимодействии ВА с хлористым водородом в солянокислом рас- [c.718]

В случае Обратимой поликонденсации равновесие между продуктами конденсации и выделяющимися низкомолекулярными соединениями достигается уже при сравнительно небольших степенях превращения. Поэтому для получения полимера высокой молекулярной массы из системы необходимо постоянно удалять образующийся низкомолекулярный продукт. Напротив, при необратимой ноликонденсации реакции, обратные росту, практически не существенны. [c.32]

Все высокомолекулярные соединения в зависимости от происхождения подразделяют на синтетические, полученные путем синтеза из низкомолекулярных соединений природные, выделенные из природных материалов, и искусственные, полученные путем химической модификации природных полимеров. [c.30]

Смещение равновесия путем удаления из офе ры реакции низкомолекулярного соединения способствует получению полимера с большей молекулярной массой. [c.55]

Химические превращения полимеров, протекающие с заменой одних функциональных групп другими, называются реакциями по л им ер-аналогов ых превращений. Зги реакции не сопровождаются сколько-нибудь значительным изменением степени полимеризации исходного полимера, протекают в соответствии с общими положениями органической химии о реакционной способности различных классов органических веществ. Однако существенное различие реакций полимеров от обычных реакций низкомолекулярных соединений, например этерификации, омыления, хлорирования, нитрования и др., заключается в условиях их проведения. Высокая вязкость расплавов и растворов полимеров затрудняет протекание химических, превращений и замена одной функциональной группы или активного атома другой группой или атомом происходит не полностью, остаются непрореагировавшие звенья. Таким образом, получается смешанный полимер или сополимер, состоящий из звеньев исходного и нового полимера. Если при синтезе низкомолекулярного соединения можно отделить полученное вещество от исходного и определить его выход, то при химических превращениях макромолекул это сделать невозможно. Определяют не выход, а степень превращения в процентах. [c.7]

Основой процесса служит реакция соединения молекул низкомолекулярных веществ — мономеров в продукты с большей молекулярной массой — полимеры, не сопровождающаяся образованием побочных продуктов. Ограниченная реакция полимеризации с получением низкомолекулярных соединений называется олигомеризацией. [c.128]

Для высокомолекулярных соединений характерны некоторые общие свойства. Они, как правило, трудно растворимы, причем растворимость падает по мере увеличения молекулярной массы. Обычно растворение идет очень медлс-нно, н ему часто предшествует набухание, в ходе которого молекулы растворителя проникают в массу растворяемого полимера. Полученные растворы, даже при невысоких концентрациях, обладают большой вязкостью, во много раз превосходящей вязкость концентрированных растворов низкомолекулярных соединений. Есть высокомолекулярные соединения, которые вообще не растворяются. [c.187]

Неоднородность продуктов реакции. При химических превращениях как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений редко достигается полнота превращения, но в отличие от реакций низкомолекулярных соединений, при которых конечные и промежуточные продукты реакции можно отделить от исходных, продукты реакций высокомолекулярных веществ соединены в одной молекулярной цепи. Поэтому только при полном завершении химической реакции полимера состав полученного продукта отражает действительную степень замещения или превращения его функциональных групп. Во всех других случаях результаты реакций являются среднестатистическими. [c.216]

Синтетические ВМС — ВМС, получаемые в результате химического синтеза. В качестве исходных веществ для получения полимеров используют низкомолекулярные ненасыщенные или полифункциональные соединения — мономеры. Методы синтеза основаны на следующих типах реакций [c.178]

Для синтетического получения органических полимеров обычно используются два метода — метод полимеризации и метод поликонденсации. Полимеризацией называется реакция соединения молекул мономера с образованием макромолекулярных цепей, звенья которых имеют тот же элементарный состав, что и молекулы исходного мономера, причем не происходит выделения каких-либо побочных продуктов. Поликонденсоцией называется реакция взаимодействия низкомолекулярных соединений, приводящая к образова- [c.371]

Процессы деструкции широко используют при установлении строения органических соединений, в том числе и полимеров, а также для получения из природных полимеров ценных низкомолекулярных соединений. [c.182]

В химии целлюлозы, как и у других полимеров, если исходить из особенностей протекания у них химических реакций, отличающих эти реакции от реакций низкомолекулярных соединений, используемая терминология приобретает определенный условный характер. Под химической реакцией понимают взаимодействие функциональных групп полимера (спиртовых групп у целлюлозы) и связей между мономерными звеньями в цепях (гликозидных связей в цепях целлюлозы) с конкретными химическими реагентами. Образование из полимера с помощью химических реакций другого полимера или других продуктов называют химическим превращением. Основные химические превращения целлюлозы - образование искусственных полимеров, т.е. производных целлюлозы, и реакции деструкции. Обработку исходного полимера (целлюлозы) определенными химическими реагентами в конкретных условиях с целью химического превращения, например, получения необходимого производного, называют химическим процессом (процесс нитрования, процесс ацетилирования и т.д.). [c.546]

Из полимерных материалов полярографическим методом изучают в основном низкомолекулярные продукты — обычные органические соединения, поэтому в книге большое внимание уделяется особенностям полярографии органических веществ. Автор стремился в первую очередь с наибольшей полнотой представить известные в настоящее время работы в области полярографических определений веществ, непосредственно применяющихся при получении полимеров. [c.6]

Наконец, многие высокомолекулярные соединения получаются по реакции обмена реакционноспособных полимеров с низкомолекулярными соединениями (полимераналогичные реакции). Такие реакции служат не только для модифицирования свойств уже известных полимеров, но иногда представляют единственный способ получения полимеров (см. гл. 5). [c.17]

ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ ИЗ НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИИ [c.40]

В табл. 6.1 для 35 различных полимеров указаны применяемые в настоящее время способы приготовления образца (метод измельчения, температура, окружающая среда), обработки измельченного образца, температуры, при которых получены спектры ЭПР, и соответствия полученных спектров основным и (или) вторичным свободным радикалам. Общий вывод практически всех известных работ по ЭПР [4—36] на измельченных полимерах заключается в том, что механическое воздействие вызывает разрыв основной связи цепи и образование радикалов на концах цепи (первичных радикалов). Единственным исключением из данного правила служат замещенные полидиметилсилоксаны (№ 32—35), у которых связь 51—О разрушается в соответствии с ионным механизмом разложения, а не путем гомолитического разрыва цепи [36]. Никогда свободные радикалы не образуются путем механического отрыва боковых групп или атомов от основной цепи. Чтобы это произошло, необходимы напряжения, которые невозможно создать на относительно небольших боковых группах, имеющихся у материалов, перечисленных в табл. 6.1. Действительно, попытки разрушения низкомолекулярных соединений (парафины, этанол, бензол), молекулярная масса которых равна или больше, чем у подобных боковых групп, оказались безуспешными, хотя применяемые механические средства идентичны тем, которые с успехом используются для разрывания макромолекул [13, 14, 62]. [c.165]

Полученные полимеры — непредельные соединения. Топчиевым, Алявдиной [1348—1350] и другими исследователями [1351] показано, что в резульгате полимеризации изобутилена в присутствии ВРз также образуется низкомолекулярный полиизобутилен. [c.258]

Синтетическими макромолекулярными соединениями мы называем соединения, полученные из низкомолекулярных веществ. Они неизмеримо важны для современного человека, потому что мы сталкиваемся с ними буквально на каждом шагу . Эти соединения не только заменяют природные материалы, но часто облада.ют искл.ючительными свойствами, которых мы вообще не находим в природе. Больилинство из них просто получаются и обрабатываются, легкие, обладают хорошими тепло- и другими изоляционными свойствами, дешевы. За некоторыми исключениями, эти соединения малоустойчивы к высоким температурам. Многие из них можно получить в виде прядильных волокон, которые конкурируют с природными волокнами другие эластичны и по своим свойствам близки к натуральному каучуку. Эти соединения часто называют также синтетическими органическими полимерами. [c.282]

Растворы полимеров имеют важное практическое значение в технологии полимерных материалов и при получении изделий из них, а также для исследовательских целей. Из растворов искусственных полимеров, главным образом на основе целлюлозы, формуют искусственные волокна и пленки. Клеи и лаки представляют собой растворы полимеров. В растворах определяют молекулярную массу, неоднородность по молекулярной массе и форму макромолекул полимеров. Следует отметить, что в технологии используют концентрированные растворы полимеров, а в анализе и исследованиях - разбавленные. Растворяются полимеры труднее, чем низкомолекулярные соединения, и для них сложнее подбирать растворители, что обусловленно значительным влиянием на растворимость, кроме природы полимеров, их физической структуры - гибкости макромолекул, межмолекулярного взаимодействия и надмолекулярной структуры. [c.159]

Поликонденсация наряду с полимеризацией является одним из основных методов получения полимеров. Поликонденсацией называется ступенчатый процесс образования полимеров из двух- или полифункциональных соединений, сопровождающийся в большинстве случаев выделением низкомолекулярного вещества (воды, спиртов, галогенводородов и др.). Необходимым условием поликонденсации является участие в реакции молекул, каждая из которых содержит две или более функциональные группы, способные взаимодействовать между собой. В общем виде процесс поликои- денсации может быть представлен следующим образом [c.60]

Продукт, полученный после реакции, представляет собой раствор полимеров (синтетического масла) в сжиженных предельных углеводородах с примесью не вступивших в реакцию непредельных соединений и отработанного катализатора. Этот раствор перекачивается в емкости. Оттуда он поступает на пер-коляционные фильтры, заполненные адсорбентом. В них задерживаются остатки хлористого алюминия, его комплексные соединения и другие полярные и коллоидные примеси. Очищенный раствор поступает в выпарные кубы. Здесь отгоняют бута-ны сначала при атмосферном давлении, затем под вакуумом. Для окончательного освобождения полимера от низкомолекулярных соединений (димеров, тримеров) отгоняют их водяным паром. Затем масло сушат и в нагретом состоянии наливают в тару. [c.113]

Для производства электроизоляционных, антикоррозийных и герметизующих материалов [16] (герметики), клеев, формовочных масс, настилов для полов, а также в качестве связующих при изготовлении твердого ракетного топлива применяют жидкие каучуки [17], способные превращаться в результате вулканизации в резиноподобные продукты. К ним относятся олигомеры бутадиена, его соолигомеры с акрилонитрилом, а риловыми кислотами и винилпиридинами, непредельные эпоксиды, олигоуретаны, сравнительно низкомолекулярные полисульфиды (тиоколы) вида Н8—[—RSn—]ж — ЗН, некоторые кремнийорганические полимеры и т. д. Введение концевых функциональных групп (эпоксидных, ОН, СООН, 5Н и др.) с соответствующим мономером или путем химической обработки олигомера (например, эпоксидиро-ванием кратных связей) упрощает процесс вулканизации и позволяет осуществлять его полифункциональными низкомолекулярными соединениями с помощью обычной олигомерной технологии (см. с. 265). Полученные вулканизаты отличаются повыщенными прочностью и эластичностью. Жидкие каучуки с эпоксидными, группами являются эффективными нелетучими стабилизаторами хлорсодержащих полимеров. [c.290]

Хотя реакции, используемые для получения полимеров, идентичны реакциям, применяемым в синтезе низкомолекулярных соединений, высокий молекулярный вес полимеров, их физические свойства, обусловленные размером цепей и взаимодействием самих полимерных молекул, делают их сушественно отличными от низко-молекулярных веществ. Следователыю, они часто требуют специального обращения и особых методов для опреде тения их характеристик, отличных от обычных методов, исполь.чуемых для низкомолекулярных соединений. [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология