Полимеризация свободнорадикальная, зависимость МВР

Большое число различных катализаторов (или инициаторов) вызывает соответственно катионную, анионную или свободнорадикальную полимеризации в зависимости от природы активных промежуточных продуктов, образующихся из мономера (ион карбония, карбанион или свободный радикал), и эти реакции имеют сильно выраженный цепной характер. [c.101]

Свободнорадикальная полимеризация в эмульсии углеводородных мономеров в воде получила наиболее широкое распространение, и большая часть промышленных полимеров получается н настоящее время этим способом. Система эмульсионной полимеризации содержит мономер, воду, как дисперсионную среду, инициаторы, эмульгаторы, различные добавки, в частности, призванные регулировать pH среды. В результате эмульгирования мономеров в воде в присутствии эмульгаторов — поверхностно-активных веществ (ПАВ)—образуется гетерогенная коллоидная система с развитой межфазной поверхностью. В зависимости от типа эмульгатора, мономера, инициатора полимеризация в этой системе может протекать на границе раздела фаз мономер-вода, в мицеллах эмульгатора, содержащих мономер, а также иногда в истинном растворе мономера в воде. Образующийся полимер в воде нерастворим и представляет собой высокодисперсную суспензию (латекс). Система в целом является многокомпонентной, что затрудняет выделение полимера в чистом виде. Поэтому используются различные приемы его отмывки. Однако возможность применения [c.82]

Большинство реакций полимеризации алкенов, имеющих промышленное значение, протекают по цепному механизму и, в зависимости от характера реагента, инициирующего процесс, могут быть свободнорадикальными, катионными, анионными и ионно-координационными. [c.289]

Здесь X представляет собой эфирную группу метилметакрилата, расщепление которой при облучении в действительности может идти по многим различным направлениям. Р обозначает молекулу полимера (индекс при Р обозначает число мономерных звеньев в молекуле). Разрывы некоторых связей могут повлечь за собой образование ионов. Однако тот факт, что кислород может препятствовать и сшиванию полимеров, и их деструкции (в зависимости от типа полимера), означает, что оба процесса в основном не являются первичными ионными процессами. Как показано на схеме, главное значение имеют вторичные свободнорадикальные процессы. Для полимеров, которые сшиваются, в вакуумных реакциях на схеме вместо расщепления следует изобразить рекомбинацию соответствующих радикалов. Как уже отмечено, здесь может иметь значение стерическое отталкивание, находящее отражение в величинах теплот полимеризации. [c.303]

Большинство реакций полимеризации алкенов, имеющих промышленное значение, протекает по цепному механизму и может быть отнесено к анионным, катионным или свободнорадикальным реакциям в зависимости от характера соединения, обусловливающего рост цепи. В каждом случае на основных стадиях процесса (рост цепи) происходят последовательные реакции присоединения к молекулам алкена — различие же заключается в числе электронов, которое предоставляется атакующим агентом для образования новой углерод-углеродной связи. В целях большей наглядности эти стадии иллюстрируются ниже на примере этилена, хотя он не полимери-зуется сколько-нибудь легко ни по одной из этих реакций [c.183]

Наибольшее применение для улучшения вязкостно-температурных свойств масел находят полиизобутилены. Полимеризация изо бутилена может протекать в разных условиях термическая -з свободнорадикальная, каталитическая (алюмосиликатные катали-заторы , неорганические кислоты - органические и неорганические соединения бора - , хлористый алюминий - , металлоорганические катализаторы Циглера—Натта и др.). В зависимости от этого получаются полимеры разного молекулярного веса и структуры [c.143]

Следует отметить, что в отличие от хемосорбционного взаимодействия, физическая адсорбция инициаторов не приводит к снижению скорости распада инициатора- она остается такой же или даже возрастает. В ряде случаев, в зависимости от химической природы поверхности при полимеризации с участием пероксидных и азосоединений, добавка высокодисперсных кремнеземов оказывает ускоряющее действие на свободнорадикальную полимеризацию виниловых мономеров. Причиной ускорения полимеризации может быть также активация молекул мономеров в результате комплексообразования их функциональных групп с ОН-группами, содержащимися на поверхности многих минеральных наполнителей [355, 356]. Другим фактором является ориентация молекул мономеров на поверхности и стабилизации макрорадикалов [348, 354]. Это приводит к затруднению реакций обрыва цепи из-за снижения подвижности в адсорбционном слое. Поскольку влияние наполнителя связано с воздействием его поверхности, особо важную роль играет его дисперсность. [c.139]

Химия полимеров стала почти самостоятельной наукой, имеющей огромное промышленное значение. Поэтому в данной книге можно лишь коснуться этого вопроса. Однако следует отметить, что механизм полимеризации может быть либо ионным, либо свободнорадикальным, а в случае ионной реакции можно различать катионный и анионный процессы в зависимости от того, является ли катализатор катионом или анионом. Катализируемая кислотой полимеризация безусловно является катионной, но часто более предпочтительно использовать в качестве катализатора не протон, а кислоту Льюиса. Так, полимеризация 2-метилпропена более успешно и глубоко протекает под влиянием хлористого алюминия или трехфтористого бора, чем под действием серной кислоты. При низких температурах (от —10 до —90 °С) полимеризация этого мономера может дать полимеры с молекулярным весом от 10 ООО до 200 ООО. Эти полимеры называют полибутиленами в соответствии с тривиальным названием исходного мономера изобутилена. [c.269]

Реакции сополимеризации, как и полимеризации, могут протекать по радикальному и ионному механизмам. Тип процесса сополимеризации существенно влияет на состав, структуру и свойства сополимера. В случае свободнорадикальной сополимеризации значения констант сополимеризации определяются реакционной способностью мономеров и не зависят от инициирующей системы. При ионной сополимеризации иа значения констант сополимеризации оказывают влияние природа каталитической системы и полярность среды. На рис. 2.2 представлена зависимость состава сополимера от состава смеси мономеров при сополимеризации стирола с метилметакрилатом различными способами. Таким образом, из одного и того же состава исходной смеси мономеров, но используя различные способы сополимеризации, можно получить сополимеры разного состава, а соответственно и разных свойств. [c.40]

При катионной полимеризации концентрация инициатора ниже, чем при свободнорадикальной очень часто концентрации инициатора порядка 1-10 —1 10 моль на моль мономера достаточно для достижения высоких скоростей полимеризации. При катионной полимеризации не существует единой зависимости скорости и степени полимеризации от концентрации инициатора в каждом случае она определяется как природой мономера, так и рядом других факторов. [c.145]

Разными исследователями [21] было найдено, что результаты кинетических экспериментов зависят от размеров и формы реакционного сосуда, а также от материала и способа обработки его стенок. Эти факты, как известно, являются общепринятым признаком цепного характера реакции. Относительно электронного механизма газофазной полимеризации нет единого мнения. С одной стороны, ускорение реакции под влиянием ионизирующего излучения позволяет предположить свободнорадикальный механизм. Однако инертность обычных радикальных инициаторов и высокая каталитическая активность кислот, щелочей и воды позволяют говорить об ионном механизме. Реакция является равновесной, причем мономер и полимер сосуществуют в довольно широком диапазоне температур. Прямые измерения давления паров мономера над полимером (полиоксиметиленгидрат (СНаО) - Н2О с п поряда 100) показали, что зависимость этой величины От обратной температуры носит линейный характер (рис. 3). Это позволило вычислить теплоту сублимации твердого полимера Ь, которая оказалась равной 56,6+6,3 кДж. С увеличением молекулярной массы полиоксиметилена эта величина несколько возрастает р(са О)п уменьшается). Так, для а-полиоксиметилена Ь = = 68,1 кДж. [c.14]

Кинетические исследования полимеризации с. использованием металлалкилов в качестве инициаторов показали, что, как и в случае перекисных инициаторов, зависимости начальной скорости процесса от концентраций мономера и инициатора имеют порядок 1 и 0,5 соответственно [121]. Энергия активации инициирования металлалкилами, например системой борал-кил — кислород, равна 29 кДж/моль (7 ккал/моль) и несколько превышает значение, рассчитанное для свободнорадикальной полимеризации большинства обычных мономеров [19—27 кДж/ /моль (4,5—6,5 ккал/моль)]. В отсутствие кислорода энергия активации значительно выше [105 кДж/моль (25 ккал/моль)]. На выход полимера влияет соотношение кислорода и триалкил-бора, наибольшая степень превращения наблюдается при отношении кислород боралкил равном 0,5 [121]. [c.71]

Измерения Рт для свободнорадикальной полимеризации метилметакрилата были проведены Бови [1] в диапазоне температур 178°, Фоксом и Шнекко [2] и Оцу с сотр. [3]. Значения Рт колеблются от 0,13 при —78 °С [1] до 0,36 при 250 °С [3]. На рис. 8.1 показана аррениусовская зависимость, построенная по этим данным согласно уравнению (8.5), причем для низких температур данные Фокса и Шнекко [2] предпочтительны как наиболее точные. Из этого графика получены значения 1 ккал/моль для А(АЩ) и 1 э. е. для Д(А5 ). Таким образом, в этой системе, [c.160]

О стереохимии полиметакрилонитрила и ее зависимости от температуры в литературе имеются [6, 7] противоречивые сообщения (см. разд. 3.11). Сначала полагали [6], что свободнорадикальные инициаторы приводят к образованию полимера, не содержащего гг-звеньев, но позднее было установлено [7], что полимер почти атактичен Рт составляет около 0,55) и что его конфигурация не зависит от температуры полимеризации. Последний вывод, несомненно, более приемлем, чем первый, но неожиданно находится в противоречии с результатами, полученными для метилметакрилата. Этот полимер нужно в дальнейшем исследовать более детально. [c.161]

Кантов, Мейергоф и Шульц [56] получили полистирол методом свободнорадикальной полимеризации при 60° и исследовали образцы, полученные при низкой (7—8%) и высокой (77—85%) степенях превращения. Образец, полученный при низкой стенени превращения, они рассматривали как линейный действительно, не найдено отклонений от линейной зависимости в логарифмических координатах характеристической вязкости от молекулярного веса для ряда фракций. Для полистирола, полученного при высокой степени иревращения, установлено уменьшение этого соотношения, как только молекулярный вес полистирола превысит 10 . Из полученных данных, используя метод Цимма — Стокмейера [20], авторы рассчитали константу реакции передачи цепи на полимер при 60° [(1,9 0,5) 10" ], которая хорошо согласуется с приведенными выше величинами [53, 54]. [c.256]

Механизм. В настоящее время основной особенностью наиболее вероятного механизма образования полимера из олефипа под действием кислот Льюиса или катализаторов Фриделя-Крафтса считается рост положительных ионов (как и следует из теории катионной полимеризации). Терминология, весьма облегчающая обсуждение, разработана по образцу терминологии свободнорадикальной полимери-зации. Важное отличие ионных механизмов — наблюдаемое обычно отсутствие зависимости скорости реакции от квадратного корня из концентрации катализатора. Это приводит к допущению мономолекулярной стадии обрыва,, хотя природа катализатора вследствие явления сокатализа не всегда определенно известна. Что касается стадии роста цепи, то тут сходство между свободнорадикальным и ионным механизмом совершенно очевидно. [c.249]

Наиболее общая особенность ионной сополимеризации — то обстоятельство, что константы сополимеризации и связаны приблизительно обратной зависимостью, т. е. произведение 1 г приблизительно равно единице, а это указывает на малую склонность к чередованию в этой реакции [230], что противоречит результатам для свободнорадикальной полимеризации. Очевидно, природа растущего катиона не оказывает значительного влияния на скорости реакций. Суммарный результат этих исследований в общем, но-видимому, указывает на весьма большое разделение ионных пар и на то, что природа мономера является решающим фактором в реакции роста цепи, что подтвернодается получением разумных соотношений между значениями а уравнения Гаммета и относительными константами скорости роста [232]. [c.251]

I Еще один важный научный этап был добавлен к нашим представлениям о пространственном регулировании тогда, когда ряд исследователей независимо друг от друга открыли, что свободнорадикальная полимеризация виниловых и акриловых мономеров может приводить к образованию стереорегулярных — как правило, сипдиотактических — полимеров. Это показывает, что даже в отсутствие противоиона свободнорадикальные концы цепей могут оказывс ть регулирующее влияние на характер присоединения следующей молекулы мономера, если заместители велики и полярны и если другие условия, такие, как растворитель и температура, достаточно благоприятны для преобладания одного пространственного переходного состояния над другим. Эти открытия, действительно, расширили наши старые представления о холодных каучуках с их цис-транс-изомерией в сторону полимеров винилового ряда с дифференцированием в зависимости от (I- и /-конфигураций заместителей. [c.15]

На основании приведенных данных можно прийти к заклю чению, что понижение температуры реакции при свободнорадикальной полимеризации способствует образованию стереорегулярного поливинилхлорида. Иоследования ИК-опектров низкотемпературных образцов поливинилхлорида показали, что изменение структуры (тактичности) основной цепи полимера находит четкое отражение в ряде полос спектров Было показано, что оптические плотности (О) в максимумах полос 615, 635 и 692 слг- в ИК-спектрах образцов поливинилхлорида, полученных в интервале температур от +45 до —80° С, изменяются в зависимости от температуры . Например, отношение Деэг/ би [c.464]

Рёдел [136] при изучении свободнорадикальной полимеризации этилена установил два типа разветвления цепи в зависимости от условий полимеризации. Автор предположил, что короткая цепь разветвления возникает при внутримолекулярном переносе водорода через, стадию циклического переходного состояния [c.604]

Ряд вопросов, касающихся важнейших деталей механизма полимеризации на системах Циглера—Натта (например, структура активных центров, причины регулярного построения цени и т. д.), еще не нашли своего экспериментально обоснованного решения. Относительно каждого из таких вопросов в литературе имеется целый ряд идей и соображений, носящих в значительной степени гипотетический, а нередко и взаимоисключающий характер. Предполагается, что в зависимости от природы и мольного соотношения компонентов комплексных металлоорганических катализаторов, природы среды и мономера могут иметь место координационно-анионный, анионный, катионный, координационно-радикальный или свободнорадикальный механизмы инициирования и роста цепи. Эти механиздш представляют крайние случаи и поэтому между ними не должно быть резкой грани. Зачастую на одном и том же катализаторе мономер может полимеризоваться одновременно по двум механизмам. Такие процессы пока недостаточно изучены, а интерпретация экспериментальных данных не всегда однозначна. Принято считать, что при полимеризации на типичных комплексных металлоорганических катализаторах полимеризация протекает по координационно-анионному механизму. При этом принимается, без необходимых для этого строгих доказательств, что атом углерода, образую- [c.30]

Зависимость структуры свободнорадикального полиметилметакрилата от температуры полимеризации [в температурном интервале (—78) — (-ЬЮО)°] была рассмотрена Бовеем [33]. В табл. 4 суммированы данные о структуре полученных полимеров. [c.297]

Разложение типичных свободнорадикальных инициаторов — neper киси бензоила, азоизобутиронитрила и перекиси /прет-бутил а, как было показано, уменьшается с давлением [5—8]. Оно зависит также от растворителей и температуры. Объемные эффекты активации колеблются в пределах 4—13 мл/моль. При изучении азоизобутиронитрила [6] эффект давления был большим в том случае, когда за ходом реакции следили, используя для связывания радикалов иод, а не прямое измерение концентрации инициатора. В качестве растворителя использовали толуол. Эти данные, по-видимому, свидетельствуют о том, что образуюг щиеся в результате такого разложения радикалы с повышением давления более эффективно захватываются и рекомбинируют, прежде чем успеют продиффундировать. Эти данные, а также данные по влиянию давления на скорость обрыва при полимеризации стирола, найденные с помощью метода вращающегося сектора и измерений скоростей эмульсионной полимеризации, подтверждают положение о том, что бимолекулярные реакции, осуществление которых связано с возможностью диффузйи, затрудняются давлением. Изменение объемного эффекта активации составляет 4 мл/моль [9]. Используя известный характер зависимости вязкости толуола от давления и аппроксимируя ее для случая мономерного стирола, удалось показать, что произведение константы обрыва на корень квадратный из вязкости и есть истинная константа [10]. Такцм образом, константа обрыва, вероятно, определяется зависимостью т) 2 в области давления 1—3000 атм. [c.117]

Следует отметить некоторые особенности, характерные для всех реакций рассматриваемого типа. После стадии инициирования (инициирование может быть вызвано различными способами в зависимости от условий реакции) следуют две стадии роста цепи, одна из которых представляет присоединение к двойной связи, а вторая — свободнорадикальное замещение. В противоположность этому полимеризация состоит из ряда реакций присоединения, а галогенирование углеводородов — из ряда чередующихся реакций замещения. Другой существенный момент заключается в том, что присоединение по двойной связи осуществляется у ее конца, наименее затрудненного стерически при радикальном замещении предпочтительнее атака на незатрудненные атомы, типа галогена или водорода, находящиеся на периферии молекулы, чем на атом углерода в центре молекулы. Необходимое условие высокая скорость стадий роста цепи— означает, что эти стадии должны быть экзотермическими и что осуществление этих стадий не должно сопровождаться преодолением значительного сте-рического барьера. [c.263]

Кинетический механизм свободнорадикальной полимеризации винилтых мо(номеров в растворе достаточно хорошо изучен для малых глубин превращения мономеров [16]. В серии работ рассчитывали ММР продукта в зависимости от глубин-ы пр10В1ращ НИЯ [c.299]

Кинетический механизм свободнорадикальной полимеризации виниловых мономеров в растворе хорошо изучен для малых глубин превращения мономеров В серии работ рассчитывали МВР продукта в зависимости от глубины превращения и экспериментально измеряли его с помощью гель-хроматографии. [c.313]

Поляризуемость является одним из важнейших параметров, определяющих поведение взаимодействующих частиц. Естественно поэтому допускать связь реакционной способности с поляризуемостью, а следовательно, с молекулярной рефракцией. Однако непосредственное сопоставление величин молекулярной рефракции и кинетических данных невозможно, так как молекулярная рефракция дает усредненную характеристику частицы в целом, а не ее реакционного центра, и притом не учитывает анизотропию поляризуемости. Немногочисленные попытки использования данных рефрактометрии для прогноза реакционной способности относятся к весьма важной практически реакции полимеризации, но ограничиваются только мономерами ряда стирола [63, 64]. Критерием поляризуемости реакционного центра служили в этих работах величины экзальтаций, причем для стирола, его гомологов и хлор-производных никакой корреляции со скоростями полимеризации не наблюдалось. В реакции же свободнорадикальной сополимеризации стирола с его производными имела место линейная зависимость логарифма относительной реакционной способности замещенных стиролов от разности удельных экзальтаций замещенных стиролов и самого стирола. Подобная же зависимость установлена для ионной сополимеризации стиролов с п-хлорстиролом, но для корреляции скоростей радикальной сополимеризации стиролов с метилметакрилатом и ионной сополимеризации замещенных стиролов со стиролом пришлось использовать величины молекулярных (а не удельных) экзальтаций. [c.105]

Особенность бифункциональных ароматических соединений (и алифатических с числом метиленовых групп меньше 6) — изменение реакционной способности функциональных групп, после того как прореагирует первая из них [30, 31], т. е. Ку/КгФ - и /Сг — константы ацилирования). Различие в активностях возникает вследствие изменения основности аминогрупп или электрофильности ацилирующих групп. Большое отклонение величины К1/К2 от единицы может привести к особому виду поликонденсационных процессов [31]. Участие в реакции мономера с К1/Кг> равносильно введению почти монофункционального соединения. Наибольший интерес могли бы представить процессы, в которых /С1//С2<С1. Такие процессы по ряду закономерностей приближаются к свободнорадикальной полимеризации. Нарушается характерная для поликонденсации зависимость между молекулярной массой полимера и глубиной превращения. Согласно расчетам [31], при /С1//Сз 0,01 высокая молекулярная масса может быть достигнута уже при 70%-ном превращении. К настоящему времени известны лишь немногие примеры поликонденсации бифункциональных соединений, для которых /С1//С2<1 [32]. [c.47]

Большой теоретический интерес и практическое значение имеют реакции полимеризации, инициированные веществами кислотного и основного характера, как, например, ЗпС , ВЕд, Т1С14, ЫаЫН.2, Ка и др. Полимеризация в присутствии такого рода катализаторов, так же как и полимеризация, протекающая по свободнорадикальному механизму, является цепной реакцией, но активными промежуточными продуктами в этом случае являются не свободные радикалы, а соединения ионного типа. В зависимости от природы примененного катализатора, эти промежуточные соединения имеют на конце цепи положительный (ион карбония) или отрицательный заряд (карбанион). [c.333]

Литийорганические соединения, как и другие металлоорганические катализаторы, в зависимости от условий могут инициировать полимеризацию анионного или анионнокоординационного типа, катионного типа, или свободнорадикальную полимеризацию [c.324]

Обсуждение. Имеется очень мало данных о температурной зависимости степени полимеризации, но они показывают, что при температурах от —63,5 до —95,5° степень полимеризации заметно не меняется, следовательно, сп 0 + 2 ккал/моль [76]. Очевидное объяснение малой величины сп и большой положительной заключается в том, что Ес— это главным образом Ец, т. е. инициирование происходит медленно по сравнению с ростом и обрывом, и здесь мы имеем дело с системой, кинетика которой наноминает кинетику свободнорадикальной полимеризации. [c.157]