Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Рост цепи при полимеризации эмульсионной

    Рассматривая реакции роста цепи при эмульсионной полимеризации, важно определить зону протекания ее в ПМЧ. Это может быть весь объем ПМЧ, ее поверхностный слой (оболочка) или только адсорбционный слой эмульгатора. Наиболее естественным представляется полимеризация во всем объеме ПМЧ. В больший стве простых систем, вероятно, реализуется именно этот случай. Однако в некоторых системах рост цепи может происходить [c.125]


    Следует подчеркнуть, что разветвленность макромолекул каучуков эмульсионной полимеризации убывает с уменьшением температуры синтеза, что объясняется более высокой энергией активации вторичных реакций по сравнению с реакцией роста цепи [23, 24, 26]. [c.66]

    Гетерофазная полимеризация - способ синтеза полимеров в многофазной системе, в которой мономер находится в коллоидно-диспергированном состоянии. Рост цепи полимера может происходить одновременно в различных фазах, а также на границах раздела между ними (см. суспензионная, эмульсионная Полимеризация). [c.398]

    Средняя длина полимерной материальной цепи при эмульсионной полимеризации равняется, так же как и а других цепных радикальных процессах, произведению скорости роста этой цепи Ар[Л1] на среднюю продолжительность ее формирования tф. Значение (ф определяется условиями обрыва цепи и зависит от относительной скорости протекания процессов, приводящих к обрыву. Такими процессами помимо обрыва кинетической цепи могут являться процессы передачи кинетической цепи на мономер, полимер или эмульгатор. Хотя эти реакции не учитывались три расчетах молекулярной массы полимеров при эмульсионной полимеризации [20, 29, 31—33]1, некоторые общие выводы об их влиянии могут быть сделаны при сравнении характерных времен. процессов = = N/p и to—NAV ko с наименьшим из характерных времен реакций передачи цепи ts, которое связано с константой скорости этой реакции и концентрацией агента передачи цепи в латексных частицах [5] соотношением [5]) [c.74]

    На первой стадии эмульсионной полимеризации (рис 15) образуются капли мономера размером 1—10 мкм, стабилизированные ПАВ При избытке эмульгатора образуются мицеллы, состоящие из десятков и даже сотен молекул эмульгатора При интенсивном перемешивании мономер из капель переходит в мицеллы (солюбилизируется) Поскольку инициатор растворим в воде, свободные радикалы образуются в водной фазе, и реакция полимеризации инициируется в непосредственной близости от мицелл или внутри них Рост цепи происходит внутри мицелл при этом капли мономера служат резервом, из которого мономер поступает в мицеллы С увеличением числа мицелл ПАВ в системе скорость полимеризации возрастает [c.40]

    Тип используемого катализатора, оптимальная область температуры реакции и способ обрыва здесь настолько различны, что удобнее рассмотреть каждый тип механизма полимеризации отдельно. Кроме того, необходимо отдельно обсудить эмульсионную полимеризацию, которая имеет много специфических характеристик, а также способы получения стереорегулярных полимеров в присутствии поверхности раздела с ионным комплексом, способным ориентировать молекулы мономера в стадии роста цепи. [c.397]


    Диены. Методом эмульсионной полимеризации были получены следующие выражения для констант скоростей роста цепи  [c.127]

    Кинетику эмульсионной полимеризации стирола и хлоропре-на при 40° С исследовали по теплоте реакции 76. Константы скорости роста цепи по уравнению [c.40]

    Скорость роста цепи в ПМЧ определяется концентрацией мономера, числом радикалов в частице и константой этой реакции Лр. Именно эти параметры, а также общее чис о частиц в системе определяют скорость эмульсионной полимеризации. [c.124]

    В ряде работ [192, 193] высказываются сомнения относительно равновесного характера концентрации мономера в ПМЧ. Если это касается эмульсионной полимеризации неполярных мономеров, то эти сомнения, как нами показано в работе [176], пока не имеют достаточных оснований. При эмульсионной полимеризации полярных мономеров, например, акриловых соединений, характеризующихся высокими константами скорости роста цепи и повышенной концентрацией мономера в ПМЧ, некоторая неравновесность возможна, поскольку стадия диффузии мономера из капель в ПМЧ может оказаться лимитирующей. [c.125]

    При рассмотрении реакции бимолекулярного обрыва при эмульсионной полимеризации следует иметь в виду возможность взаимодействия олигомерных радикалов непосредственно в водной фазе. Обычно эту возможность недооценивают, полагая, что эффективность захвата радикалов, образующихся в водной фазе, частицами или мицеллами близка к 100%- Однако установлено 233], что вероятность бимолекулярного обрыва в водной фазе достаточно высока, особенно в тех случаях, когда система ха рактеризуется низкой растворимостью мономера в воде, малой константой скорости роста цепи и высокой скоростью инициирования, т. е. в условиях, при которых время существования олигомерных радикалов в водной фазе достаточно велико. Такие условия выполняются, например, при эмульсионной полимеризации стирола в присутствии 10 моль/л персульфата калия. [c.129]

    Представления А. П. Юрженко о диффузии мономера из капель в мицеллы мыла, а затем к молекулам полимера, извергаемым после достижения известного предела роста цепи из мицелл в воду, — весьма существенно. Они позволяют объяснить почти все наблюдаемые при эмульсионной полимеризации закономерности, в частности значительную разницу между величиной частиц полимера и размером капелек, а также зависимость скорости полимеризации от концентрации и характера эмульгатора и др. Таким образом, очевидно, что в каплях эмульсии не происходит инициирования и что капли эти следует рассматривать лишь как хранилища мономера. Инициирование в известных условиях может происходить в водной среде, при этом роль его возрастает по мере адсорбции мыла на поверхности полимера. Однако при достаточной концентрации мыла [c.173]

    По-видимому, суммарная теплота эмульсионной иолимеризации эквивалентна теплоте полимеризации в расплаве и растворе. Так, теплоты эмульсионной полимеризации акриловой кислоты, метилакрилата и метилметакрилата составляют 18,4, 18,6 и 13,6 ккал/моль соответственно [20]. При гомогенной полимеризации тех же мономеров выделяется соответственно 18,5, 18,8 и 13,5 ккал/моль (см. табл. 3.10). Поскольку суммарная теплота полимеризации определяется в основном теплотой стадии роста цепи, на нее заметно не влияет различие в механизмах гомогенной и эмульсионной полимеризаций. [c.268]

    Однако, по законам кинетики гомогенной полимеризации, скорость процесса V и степень полимеризации Р должны находиться в обратно пропорциональной зависимости, как видно из уравнений (2, 31) и (2, 36). Следовательно, кинетические уравнения гомогенной полимеризации неприменимы к процессам эмульсионной полимеризации. Это дает возможность предположить, что механизм реакций инициирования, роста и обрыва цепи при эмульсионной полимеризации отличается от механизма соответствующих реакций в гомогенной системе. [c.58]

    Получаемый в нейтральной и слабощелочной среде эмульсионный ПВХ имеет повыщенную теплостойкость (95—98 °С) и высокий молекулярный вес (предельное число вязкости составляет 2,6—2,9), а в некоторых случаях полимер не растворяется в циклогексаноне. ПВХ, синтезированный в сильнощелочной среде, имеет предельное число вязкости 1,20—1,35. Использование при полимеризации в кислой среде в качестве регулятора роста цепи 2% (по отношению, к винилхлориду) трихлорэтилена позволяет понизить молекулярный вес полимера и получить ПВХ с предельным числом вязкости 1,0— 1,2. Описана количественная зависимость степени полимеризации винилхлорида от содержания четыреххлористого углерода в реакционной системе  [c.136]

    Это уравнение может быть использовано не только для описания процесса эмульсионной полимеризации, но и для вычисления абсолютной константы роста цепи для ряда мономеров Степень полимеризации (без учета передачи цепи) определяется уравнением [c.95]

    Гардон [147] рассматривал модель эмульсионной полимеризации, предложенную Медведевым, как частный случай общей теории, когда рост цепи контролируется диффузией мономера изнутри латексных частиц к поверхности. [c.70]


    Технологический расчет процесса полимеризации проводится либо на основании эмпирических зависимостей, либо с использованием математической модели процесса, содержащей уравнения, которые описывают скорость всех элементарных реакций (например, для эмульсионной полимеризации распад инициатора, инициирование, рост цепи полимера, обрыв цепи, передача цепи, повторное инициирование). Кроме того, в математическую модель входят уравнения, описывающие тепло- и массообмен, а также граничные условия. Поэтому модель получается достаточно сложной и решение ее возможно только на ЭЦВМ. [c.193]

    Технологический расчет процесса полимеризации проводится либо на основании эмпирических зависимостей, либо с использованием математической модели процесса, содержащей уравнения, которые описывают скорость всех элементарных реакций (например, для эмульсионной полимеризации распад инициатора, инициирование, рост цепи полимера, обрыв цепи, передача цепи, повторное инициирование). Кроме того, в математическую модель входят уравнения, описывающие тепло- и массообмен, а также граничные условия. Поэтому модель получается достаточно сложной и решение ее возможно только на ЭЦВМ. Сложным оказывается также описание процесса полимеризации в растворе, скорость которого зависит от начальной концентрации катализатора, температуры и концентрации мономера. [c.132]

    Бутадиен. Константа скорости роста цепи измерена методом эмульсионной полимеризации [54]  [c.119]

    При проведении полимеризации эмульсионным или суспензионным методом часть мономера (винилацетата) растворяется в воде, являющейся дисперсионной средой. Поэтому процесс полимеризации протекает одновременно в двух фазах — капельках мономера и воде. Кинетика протекания лроцесса в этих фазах различна. Рост и обрыв цепи происходят одновременно [c.173]

    Эмульсионная и суспензионная полимеризация, при которых цепн растут только в одной фазе, являются, по существу, гомофазными процессами этим они отличаются от гетерофазной полимеризации (с. 103), где рост цепи происходит в нескольких фазах. [c.252]

    Третья возможная реакция — это перенос реакционной цепи ка полимер, приводящий к разветвлению макромолекул. Она редко встречается при гомонолимеризации виниловых мономеров и всегда протекает в большей или меньшей степени при эмульсионной полимеризации бутадиена и других диеновых углеводородов параллельно с обычной реакцией роста цепи. Этот перенос возможен по двум механизмам  [c.161]

    Смит [73] предложил интересный метод определения константы скорости роста цепи путем измерения скорости эмульсионной полимеризации в некоторых определенных условиях. Так как в нашу задачу не входит рассмотрение теории эмульсионной полимеризации, то мы ограничимся лишь кратким изложением тех представлений об эмульсионной полимеризации, которые были развиты Юэртом и Смитом [74] и легли в основу метода определения константы скорости роста Цепи. [c.112]

    Случай 2, применимый к обычной эмульсионной полимеризации, представляет наибольший интерес. В этом случае скорость реакции определяется скоростью роста цепи и количеством частиц. Следовательно, если известны число полимерно-мономерных частиц, концентрация мономера в частицах и суммарная скорость реакции, то можно вычислить константу скорости роста цепи. Необходимым условием в этом случае является малая скорость выхода радикалов из частиц и преобладание скорости обрыва цепи в масляной фазе над скоростью диффузии в частицы. При этом в среднем половина частиц будет содержать свободные ради-налы. Для общей скорости реакции на 1 мл водного раствора имеем [c.219]

    Каучук 8ВК (СК-З или Буна-З) получается в промышленных масштабах и является очень важным продуктом. Он представляет собой сополимер бутадиена и стирола с соотношением между ними обычно около 3 1. При эмульсионной полимеризации катализатор, регулятор роста цепи, эмульгатор и смесь углеводородов загружаются в реактор, нагреваются до начала реакции, а затем охлаждаются, так как реакция протекает с выделением тепла. Получаемый таким образом латекс отделяется от непрореагиро-вавдаих продуктов и подвергается коагуляции. [c.116]

    Итак, осаждаемый полностью или наполовину полимер, набз хающий в своем собственном мономере больше, чем в растворителе или разбавителе системы, создает области высокой концентрации мономера и ускоряет роет цепи. Высокая вязкость среды, окружающей растущие макромолекулы, не уменьшает подвижности таких маленьких частиц, как молекулы мономера или растворителя, и вследствие этого не снижает скорости реакции роста или передачи цепи, но вязкость среды весьма заметно предотвращает реакцию между концами полимерных цепей на стадии обрыва и увеличивает как скорость превращения, так и средний молекулярный вес [в со-ответствш с уравнениями (2) и (3)]. При эмульсионной полимеризации [3] большая часть свободных радикалов возникает в водной фазе они инициируют рост цепи за счет мономера, растворенного в мицеллах мыла, и в конце концов исчезают по мере роста цепей в набухшей в мономере полимерной частице в результате взаимодействия друг с другом или вследствие столкновения с агентом, участвующим в передаче цепи. Приложение уравнений типа (1) — (4) к этому виду распределения различных элементарных актов приводит к выражениям для скорости реакций и молекулярного веса, которые хорошо согласуются с экспериментальными данными и помогают правильно рассуждать в тех случаях, когда следует учесть влияние различных изменений в системе, таких, как размер диспергированных частиц, концентрация ингредиентов и температура. [c.20]

    Механизм ингибирования эмульсионной полимеризации стирола (эмульгатор — миристиновокислый калий, инициатор — персульфат калия) при 50° исследовал Михан с сотр. [1640]. Ингибиторами служили Ы,М-диметил-2,4-динитроанилин и 1-бром-2,4-динитробгнзол. Показано, что скорость полимеризации обратно пропорциональна концентрации ингибитора, молекулярный вес полимера пропорционален скорости. С одной молекулой полимера связывается одна молекула ингибитора расход последнего пропорционален глубине полимеризации. Предложенный механизм состоит в следующем стадией, определяющей скорость инициирования, является термический распад персульфата на два сульфатных иона-радикала, инициирующих полимеризацию растущий радикал при взаимодействии с молекулой ингибитора образует радикал, к которому молекулы мономера присоединяться не могут и который может реагировать с сульфатным ионом-радикалом при этом происходит переход атома водорода с образованием бисульфат-иона и молекулы неактивного полимера. Синх и Маллик [1648] вычислили значение констант скоростей передачи и роста цепи (Апер/Ар = 19,3) для аналогичной системы в присутствии октилмеркаптана. [c.283]

    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]

    Эмульсионная полимеризация идет в полимерной частице, концентрация полпмера в которой весьма велика в течение всего времени реакции. На заключительных этапах реакции такая система имеет много общего с полимеризацией в блоке, что позволяет предположить проявление эффекта Тромсдорфа. Определив / р, [М] и К, можно вычислить константу скорости роста цепи пз уравнения (4.2). [c.267]

    Результаты опытов показали, что прекрасные пленкообразующие свойства латекса, полученного методом облучения, объясняются тем, что привитая сополимеризация происходила внутри полимерных частиц, поскольку при добавлении маслорастворимых регуляторов роста цепи типа грег-доде-цилмеркаптана полученный латекс образовывал пленки с трещинами. Аналогичным образом при добавлении водорастворимых регуляторов роста цепи достигалось более равномерное распределение полимера. На основании этого авторы сделали вывод о том, что распределение заполимеризован-ного мономера внутри отдельных частиц латекса — основной фактор, определяющий коллоидные и пленкообразующие свойства латекса. Кокбейн и другие подчеркивают важность этого принципа, указывая, что он верен для многих реакций эмульсионной полимеризации, при которых состав сополимера меняется с изменением степени превращения мономера, особенно в тех случаях, когда эмульсионные частицы по размерам приближаются к частицам латекса натурального каучука. [c.65]

    Можно задаться вопросом, к какому статистическому классу относятся столь хорошо, казалось бы, изученные процессы, как эмульсионная и суспензионная (бисерная) полимеризации. В гл. 6 мы указывали, что в идеальном осуш,ествлении эти процессы, будучи типично гетерогенными, в то же время суш,ественно го-мофазны, так как рост цепей осуществляется лишь в одной фазе. К сожалению, однако, систематический анализ МВР, получающихся в подобного рода процессах, никем не проводился, если пе считать упоминавшейся уже работы Эрикссона [22], приведшей к парадоксальному результату — тримодальному МВР. Сомневаться в правильности этого результата, полученного с помощью ультрацентрифуги, не приходится. Поэтому причина мультимодальности должна быть заключена в природе самого процесса. Можно, конечно, приписать этот результат высокой степени конверсии, достигаемой в эмульсионной и суспензионной полимеризации, и соответственно искажающим МВР вторичным реакциям. Однако сам характер полученной Эрикссоном кривой распределения с примерно равновеликими парциальными распределениями делает подобное заключение весьма сомнительным. Скорее причину следует искать в очень ограниченной, но все же конечной растворимости метилметакрилата в воде, что могло привести к развитию типичных для четвертого статистического класса межфазных реакций захвата и обрыва цепей. [c.255]

    Важно отметить, что отношение RJd растет с возрастанием степени полимеризации N. Это происходит как в случае роста цепи в жесткой поре, где d = onst, так и в случае роста цепей в состоянии глобулы, когда / о N , а i/ N . Такая ситуация имеет место при протекании полимеризации в среде осадителя, при эмульсионной и в ряде случаев прививочной полимеризации. Снижение энтропии цепи с возрастанием N может приводить к дополнительному возрастанию энтропии полимеризации по мере роста цепи, что в свою очередь может привести в указанных случаях к термодинамическому ограничению роста макромолекул. Естественно, что выводы, полученные для полости сферической формы, качественно справедливы и для любой другой геометрии полостей. Интересно также отметить, что результаты, получаемые аналитически, вполне удовлетворительно согласуются с численными расчетами, выполненными методами Монте-Карло [227]. [c.140]

    Реакция с применением инициаторов (перекисные соединения, азодинитрилы и др.), способных к разложению с образованием свободных радикалов, имеет характер цепной полимеризации. Основными элементарными процессами цепной полимеризации, как известно, являются инициирование, рост цепей и их обрыв, в частности, при взаимодействии двух растущих полимерных радикалов (рекомбинация). Эти процессы протекают при полимеризации в массе и при водно-эмульсионной полимеризации. В последнем случае, при наличии в растворе эмульгирующих веществ (мыла, соли сульфокислот), образуются так называемые мицеллы, состоящие из молекул эмульгаторов, ориентированных определенным образом. При эмульгировании мономеры частично растворяются в воде, и, кроме того, в мицеллах содержится определенное количество растворенных в них мономеров. По современным представлениям, эти мицеллы могут служить местом возникновения полимерно-мономерных частиц, состоящих из полимера, растворенного или набухшего в мономерах. Обладая развитой поверхностью, эти частицы могут играть существенную роль в дальнейшем развитии процесса. Капельки эмульгированных мономеров (размером обычно несколько микрон) являются своеобразными резервуарами, из которых молекулы полимеризующихся веществ поступают в водный раствор, диффундируя затем в мицеллы эмульгаторов или в полимерно-мономерные частицы, если они к этому времени уже образовались. Характер процесса в значительной степени зависит от растворимости мономеров в воде. По мере увеличения растворимости в присутствии водорастворимого инициатора соответственно возрастает возможность протекания реакции непосредственно в водном растворе. Таким образом, при водно-эмульсионной полимеризации существует многофазная система, содержащая водный раствор эмульгаторов, инициаторов, а также полимерно-мономерные частицы. По мере протекания реакции эти частицы превращаются в полимерные образования, обладающие большей или меньшей агрегативной устойчивостью. [c.24]

    Изучение эмульсионной полимеризации стирола под давлением в соответствии с теорией Смита — Эверта показало, что рост цепи сильно ускоряется под давлением, причем энергия активации роста цепи равна 11 ккал/молъ. [c.93]

    Кинетику инициированной полимеризации стирола и метилметакри-лата исследовали в массе с добавками в качестве ингибиторов живичной (ЖК) и диспропорционированной (ДК) канифоли и в эмульсии с добавками мыл этих канифолей в качестве эмульгаторов. При полимеризации стирола в массе константы передачи цепи равны для ЖК 9,3 10 и для ДК 4,3.10 при ЮО°С при эмульсионной полимеризации стирола эффект ингибирования выше [б9]. Для сравнения в табл. 4 приведены константы переноса цепи при полимеризации стирола в растворителях, численно равные частньш от деления констант скорости передачи цепи через молекулы растворителя на соответствующие константы скорости роста цепи [70], [c.28]


Смотреть страницы где упоминается термин Рост цепи при полимеризации эмульсионной: [c.105]    [c.105]    [c.305]    [c.12]    [c.302]    [c.124]    [c.359]    [c.166]    [c.119]    [c.12]   
Основы химии полимеров (1974) -- [ c.267 , c.268 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Рост цепи

Эмульсионная полимеризация



© 2025 chem21.info Реклама на сайте