Реакции полимеров макромолекулярные

Высокомолекулярные соединения отличаются от обычных веществ особым характером их химических превращений. Наименьшей частицей в макромолекулярной цепи, участвующей в химических реакциях, выступает не молекула в целом, как в ряду низкомолекулярных соединений, а элементарное звено или участок цепи макромолекулы. Это связано с гибкостью макромолекулы в результате некоторые ее участки ведут себя как кинетически самостоятельные единицы, проявляя высокую автономность. Наряду с реакциями элементарных звеньев происходят и макромолекулярные реакции полимеров, при которых макромолекула ведет себя как единое целое. [c.382]

Наряду с реакциями элементарных звеньев очень важное значение имеют макромолекулярные реакции полимеров. В этих реакциях макромолекула ведет себя как единое целое, и поэтому стехиометрические соотношения реагирующих веществ резко отличаются от стехиометрических соотношений веществ в реакциях элементарных звеньев полимеров. [c.45]

Если при химических превращениях полимеров изменяется степень полимеризации (а иногда и структура основной цепи полимера), то такие реакции называются макромолекулярными. [c.407]

К макромолекулярным реакциям полимеров относятся межмоле-кулярные реакции, в результате которых между макромолекулами [c.45]

Второй тип реакции полимеров связан с изменением структуры и степени полимеризации к превращениям этого рода причисляют различные виды деструкции, образование полимеров сетчатого строения из линейных, получение блок- и привитых сополимеров, реакции, протекающие непосредственно между макромолекулами (макромолекулярные синтезы, такие, как полимеризация непредельных высокомолекулярных соединений) и т. д. Такое деление, однако, носит несколько условный характер, так как полимераналогичные превращения нередко сопровождаются изменением структуры полимера. [c.596]

Исходя из современных представлений о механизмах химических реакций и концепции сверхсопряжения, легко объяснить аномальные на первый взгляд явления, перечисленные выше. Присоединение молекулы реагента по двойной связи в полимере изменяет энергетическое состояние соседних двойных связей, они становятся более реакционноспособными. Вероятность присоединения других молекул реагента по таким активированным связям возрастает, и процесс присоединения становится избирательным реагирует не случайная двойная связь, а та, которая расположена рядом с прореагировавшей. Так создаются условия для развития реакции вдоль макромолекулярной цепи, и процесс приобретает кооперативный характер [136]. Вообще, вопрос [c.43]

Исследование химических реакций полимеров с целью получения информации о поведении макромолекулярных частиц до сих пор в основном развивалось как часть органической химии макромолекул, обогащаясь крайне ценными сведениями экспериментального характера о новых реакциях, которым подвержены функциональные группы и звенья цепи, о том, как химически можно модифицировать тот или иной синтетический и природный полимер с целью улучшения и изменения практически важных свойств, каким образом полимеры стареют и с помощью каких реакций можно замедлить этот процесс и продлить жизнь материала. На этом пути достигнуты колоссальные успехи, обеспечившие не только расширение наших представлений о принципиальных возможностях химии полимеров, но и создание важных технологических про- [c.5]

Существующие экспериментальные методы оценки композиционной неоднородности сополимеров, равно как и теоретические подходы к ее предсказанию на основании кинетики и механизма реакций макромолекул, являются предметом рассмотрения в последующих главах. Поскольку при анализе химических реакций полимеров всегда возникает вопрос о характере распределения превращенных и непревращенных звеньев вдоль цепи, то ясно, что эта проблема наряду с термодинамикой и кинетикой процесса является одной из важнейших в области макромолекулярных реакций. [c.14]

Уже эта простая классификация показывает, что химические реакции полимеров существенно отличаются от реакций низкомолекулярных соединений. Достаточно достоверно установлено, что реакционная способность функциональных групп не меняется в зависимости от того, содержатся ли они в обычных молекулах или в составе макромолекулярной цени. Если скорость диффузии низкомолекулярного компонента в полимере не является лимитирующим фактором, то скорость химической реакции определяется соударениями реагирующих частиц, и величины энергии активации реакций соответствующих функциональных групп в высокомолекулярных и в низкомолекулярных соединениях одинаковы. Это подтверждается на ряде реакций гидролиза, ацетилирования и др. [c.33]

Наряду с реакциями элементарных звеньев происходят и макромолекулярные реакции полимеров, в которых макромолекула ведет себя как единое целое. [c.361]

Ферменты — это сополимеры, состоящие из различных аминокислотных мономеров. Поэтому легко понять, почему использованию синтетических органических полимеров для воздействия на активность низкомолекулярных соединений уделяется в последнее время все большее внимание [168] эти реакции могут служить в качестве моделей для более сложных ферментативных процессов. Хотя полимерные катализаторы значительно менее эффективны, чем ферменты, обнаружено некоторое сходство между природными и синтетическими макромолекулярными системами. В частности, полимер с заряженными группами склонен концентрировать и/или отталкивать находящиеся вблизи него низкомолекулярные ионные реагенты и продукты, и, следовательно, он будет функционировать как ингибитор или ускоритель реакции, протекающей между двумя молекулами. Однако если к такому полимеру присоединить еще и каталитически активные группы, то уже сама молекула полимера, а не его противоионы, будет принимать участие в катализе 169, 170]. [c.294]

Реакции полимеров, протекающие с изменением степени полимеризации, а иногда и строения основной цепи, называются макромолекулярными. [c.39]

Прежде всего следует помнить, что любая реакция полимера связана с определенными ограничениями, которые непосредственно вытекают из макромолекулярной структуры вещества эти ограничения, касающиеся также катионных реакций, обсуждаются ниже. [c.498]

Влияние изомерии цепей проявляется не только в химических реакциях полимеров, но и на основных физико-химических свойствах этих соединений. Так, например, поведение полимерных кислот при потенциометрическом титровании и, следовательно, константа диссоциации зависят от микротактичности полимера [235—238]. Иногда различия этого типа объясняются характером расположения кислотных групп вдоль макромолекулярной цепи — равномерным их распределением или образованием небольших блоков [239]. [c.94]

Турбидиметрический метод. Еще один способ оценки глубины протекания реакции между макромолекулярными аналогами определяемого вещества и рецепторами состоит в регистрации изменений интенсивности обратного рассеяния света (рис. 32.7). Для полимеров с диаметром молекул порядка десятков ангстрем интенсивность света, рассеянного в обратном направлении, пропорциональна квадрату молекулярного веса. Если, например, в глюкозном сенсоре в качестве аналога, конкурирующего с определяемым веществом, используется декстран с такой же молекулярной массой, как у [c.512]

Полимеризационные соединения, получаемые реакцией полимеризации, происходящей в результате раскрытия кратных связей в ненасыщенных низкомолекулярных веществах или разрушения неустойчивых циклов и соединения их в макромолекулярные цепи. К этой группе относят полимерные соединения, получаемые из этилена, производных этилена, диенов, ацетилена, различных циклических органических соединений. В процессе полимеризации пе выделяется каких-либо побочных продуктов, поэтому состав образующихся макромолекул полимера соответствует составу исходного низкомолекулярного вещества—мономера. [c.18]

Как уже было сказано, реакция ионной полимеризации протекает при низкой температуре. Этому способствуют сокатализаторы. В их присутствии образуются полимеры с достаточно высокой молекулярной массой и имеющие линейное строение. Однако присутствие сокатализатора, способствующего обрыву макромолекулярной цепи, вызывает уменьшение степени полимеризации независимо от температуры процесса. Если же сокатализатор отсутствует, то реакция полимеризации протекает только при высоких температурах или в среде высокополярных растворителей. [c.395]

Химические превращения, приводящие к резкому изменению химического состава полимера, могут быть двух видов реакции элементарных звеньев полимерной цепи (полимераналогичные превращения) и макромолекулярные реакции. [c.405]

Химические превращения, при которых происходит изменение химического состава без изменения формы и длины макромолекулярной цепи полимера, т. е. без изменения степени полимеризации, называются полимераналогичными превращениями или реакциями звеньев полимерной цепи. [c.405]

Таким образом, при макромолекулярных реакциях в отличие от полимераналогичных преврашений макромолекулы вступают в реакции как единое целое. Достаточно прореагировать хотя бы одной функциональной группе в макромолекуле полимера, чтобы она полностью лишилась кинетической самостоятельности. [c.408]

Особое место среди макромолекулярных реакций занимают реакции концевых групп полимеров. Однако вследствие их малого числа при большой молекулярной массе полимера эти реакции практически не оказывают особого влияния ни на состав и строение полимера, ни на степень его полимеризации. [c.408]

Полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Деструкция полимеров. Стабилизация полимеров. [c.172]

И, наконец, в-третьих, классификация может быть основана на характере изменения химической структуры макромолекул в результате химических реакций в них. Эта классификация представляется наиболее информативной с точки зрения состояния и свойств конечных, т. е. целевых, продуктов реакции. Согласно этой классификации различают полимераналогичные, внутримолекулярные и межмакромолекулярные реакции полимеров. Если при химической реакции происходит только изменение химического состава и природы функциональных групп в полимере без изменения исходной длины макромолекулы, то такие превращения полимеров называются полимераналогичными. Если в результате реакции изменяется длина исходной макромолекулярной цепи (как правило, в сторону уменьшения) или в цепи появляются циклические структуры, но сами макромолекулы остаются химически несвязанными друг с другом, то такие реакции называются внутримолекулярными. Если же исходные макромолекулы соединяются друг с другом химическими связями в результате реакции функциональных групп макромолекул друг с другом или взаимодействия полифункциональных низкомолекулярных реагентов с разными макромолекулами, то такие реакции называются межмакромолекулярными. Они приводят [c.218]

Влияние конформационных факторов на кинетические характеристики реакций полимеров может быть проиллюстрировано на примере щелочного гидролиза поливинилацетата. На начальной стадии этой реакции скорость гидролиза поливинилацетата значительно меньше, чем при реакции его низкомолекулярного аналога (например, этилацетата). Линейная зависимость (рис. 14.3) в координатах для реакции второго порядка наблюдается только для низкомолекулярных аналогов, а у полимерного винилацета скорость гидролиза тем меньше, чем выше степень полимеризации. Эффект соседних прореагировавших групп должен был бы приводить к ускорению реакции (см. выше пример гидролиза изотактического полиметилметакрилата). Проявляющееся замедление реакции объясняется меньшей доступностью эфирных групп в полимере к атаке низкомолекулярным реагентом (вода, щелочь) вследствие свернутости макромолекулярного клубка. [c.222]

Цепная полимеризация. Механизмы радикальной и ионной поли меризации. Инициаторы и регуляторы. Причины образования развет вленных и пространственных полимеров. Стереорегулярные полимеры Применение катализаторов Циглера—Натта. Сополимеризация. Блок сополимеры и привитые сополимеры. Поликонденсация. Фенолальде-гидные и мочевиноальдегидные полимеры. Сложные полиэфиры. Поли меры на основе фурфурола. Мономер ФА. Эпоксидные и кремнийорга нические полимеры. Тиоколы. Полиуретаны. Полиамиды. Альтины Синтетические и натуральные каучуки. Полистирол и полиакрилаты Особые свойства высокомолекулярных соединений. Химические реак ции высокомолекулярных соединений полимераналогичные превращения и макромолекулярные реакции. Вулканизация. Деструкция полимеров. Ингибиторы деструкции. [c.108]

Гейлорд [1] подчеркивает, что кинетика реакций полимеров определяется как реакционной способностью функциональных групп макромолекулы, так и доступностью их для низкомолекулярного реагента. С этой точки зрения он рассматривает влияние на протекание макромолекулярных реакций таких факторов, как кристалличность и ориентация цепей в полимерных реагентах, растворимость и совместимость полимеров в растворах. Действительно, как было установлено при исследовании гидролиза полиэтиленте-рефталата [5], хлорирования [6] и окисления полиэтилена [7], реакции легче протекают в аморфных участках полимеров, чем в кристаллических. Ориентация кристаллических и аморфных полимеров затрудняет доступ реагентов к функциональным группам макромолекул (в расплавах полимеров, отмечает Гейлорд, аналогичный эффект вызывается перепутанностью цепей). Степень проникновения реагентов в полимерный образец и, следовательно, скорость и глубина превращения зависят также от близости температуры реакции к температуре стеклования полимера. [c.165]

Харвуд [2] связывает трудности экспериментального количественного исследования реакционной способности макромолекул с рядом эффектов, отличающих реакции полимеров от реакций их низкомолекулярных аналогов (см. Введение и гл. I). Харвуд считает, что изучать реакционную способность макромолекул можно лишь в условиях, когда структура, конформация полимера и его взаимодействие с растворителем существенно не меняются в ходе опыта. Для этой цели рекомендуются методы, позволяющие изучать начальные стадии полимераналогичных превращений или каталитическую активность полимеров. К такого рода методам Харвуд относит еще метод повторного гидролиза меченого полиметилметакрилата [10], а также использованный Хвидт [11] метод изучения дейтероводородного обмена в поли-Ы-винилацетамиде. Следует заметить, однако, что изучение только начальных стадий макромолекулярных реакций не позволяет определить с необходим мой точностью кинетические параметры (как это будет показано в гл. VI), а другие названные выше методы применимы лишь в частных Сопучаях. [c.166]

Исчерпывающие сведения о химизме полимераналогичных превращений можно найти в недавно опубликованной монографии (Платэ И. А., Литманович А. Д., Ноа О. В. Макромолекулярные реакции , М., Химия , 1977), авторы которой внесли значительный вклад в развитие теории этого класса реакций полимеров. Здесь же мы подробно остановимся только на расчете статистических характеристик этого процесса в рамках модели эффекта соседа , когда реакционная способность произвольной функциональной группы определяется лишь числом прореагировавших соседних с ней групп. Такая модель допускает использование обобщенного принципа Флори и на ее основе может быть рассчитана скорость нолимераналогичной реакции, состав, строение, а также композиционная неоднородность образующихся сополимеров. Методы расчета этих характеристик для полимерапалогич--ных реакций специфичны и отличаются от используемых при описании поликонденсации и полимеризации. Усложнение расчетов обусловлено, в частности, тем, что продукты полимераналогичных превращений не могут быть описаны конечной цепью Маркова. В нервом разделе этой части будет рассмотрен простейший вариант модели эффекта соседа , а во втором — некоторые ее возможные обобщения. [c.295]

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]

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]

Экспериментальные данные показывают, что катионная полимеризация происходит под влиянием катализаторов nina МеХ,, (галогениды металлов) с сокаталнзаторами и без соката.лизаторов. В отсутствие сокатализаторов эта реакгигя протекает только при высоких температурах или в среде с высокой диэлектрической постоянной. Для проведения катионной полимеризации при низкой температуре и в среде с низкой диэлектрической постоянной необходимо введение сокатализаторов, снижающих энергию активации реакции полимеризации. Однако присутствие сокатализатора вызывает уменьшение молекулярного веса полимеров, независимо от температуры полимеризации, что указывает па различие механизма процессов обрыва роста макромолекулярных цепей в присутствии п в отсутствие сокатализатора. [c.137]

Любые химические превращения полимерных соединений имеют много общего с реакциями низкомолекулярных соединений, содержащих те же функциональные группы. Однако вследствие макромолекулярной структуры полимерных веществ химические превращения их отличаются определенным своеобразием. Первая особенность заключается в легкости термической и окислительной деструкции макромолекул полимеров. Эти явления сопровождаются уменьшением молекулярного веса полимера и образованием 1ЮВЫХ функциональных групп в отдельных звеньях цепей. Окис-1ительная деструкция становится более интенсивной, если полимер находится в растворе (особенно при нагревании такого раствора), поскольку доступ кислорода к отдельным макромолеку-. 1ам в этом случае облегчается. Поэтому химические превращения полимеров следует проводить только при возможно более низкой температуре и возможно быстрее, чтобы уменьшить термическую п окислительную деструкцию цепей макромолекул. Окислительная деструкция,, протекающая в большей или меньшей степени мри любых химических превращениях полимеров, изменяет структуру некоторых звеньев макромолекул. Выделить из состава полимера отдельные продукты окислительной деструкции невозможно, так как они соединены ковалентными связями с соседними звеньями макромолекул. [c.170]

В процессах химических превращений иолимеров следует избегать применения высоких температур, концентрированых кис-. ют и щелочей, а тем более окислителей. Полимераналогичные превращения рекомендуется проводить в атмосфере азота. Эти предосторожности необходимы для уменьшения возможности про-гекания процессов деструкции, которые могут привести к разрыву макромолекулярных цепей (т, е. к снижению их среднего молекулярного веса), к появлению новых разветвлений (т. е. к изменению структуры цепей) и, наконец, к различным нежелательным побочным процессам в результате вторичных реакций между функциональными группами. Особенно интенсивно развиваются процессы окислительной деструкции г[ри химических превращениях предварительно растворенных полимеров. Растворение полимера облегчает доступ к отдельным звеньям цепей не только для реагирующих веществ, но и для кислорода, в результате оба процесса становятся конкурирующими. С повышением температуры реакционной смеси, увеличением интеис ивности перемешивания и при введении даже очень небольшого количества окислителей усиливается деструктируюш,ее влияние кислорода. [c.172]

Окисление полистирола и полиалкилстиролов. Окисление полимеров может вьпвать деструкцию макромолекулярной цепи. Для синте а привитых полимеров реакция частичного окисления полистирола должна быт[, направлена в сторону образования гидроперекисных групп в а-положении [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология