Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Реакции разветвления цепей макромолекул

    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]

    Таким образом, при передаче цепи через макромолекулу она превращается в свободный полимерный радикал со свободной валентностью в середине пени. В результате роста такого радикала в макромолекуле возникает ответвление. Чем более подвижны отдельные атомы или группы, содержащиеся в макромолекулах, тем больше вероятность передачи цепи через макромолекулу и тем более разветвленные полимеры образуются. Для протекания реакций передачи цепи через макромолекулу требуется значительная энергия активации, поэтому скорость их возрастает С повышением температуры. Например, в случае полимеризации стирола при 130° до достижения сравнительно невысоких степеней превращения передача ц(зпи через макромолекулу про- [c.125]


    ИСХОДИТ редко и образующийся полимер сохраняет преимущественно линейную структуру. При полимеризации винилацетата образование разветвленных макромолекул наблюдается уже при 40—-50°. По способности к передаче цепи через макромолекулы метилметакрилат и акрилоиитрил занимают промежуточное положение между стиролом и винилацетатом. Опыт показывает что реакция передачи цепи через макромолекулы более характерна для мономеров, образующих высокоактивные радикалы-По мере увеличения степени превращения мономера в полимер вероятность возникновения макромолекул разветвленной структуры возрастает. Не менее часты случаи передачи кинетической цепи через молекулы мономера  [c.126]

    ДВОЙНЫХ связей, участки макромолекул с длинными боковыми ответвлениями. Разветвленные макромолекулы образуются в результате реакций передачи цепи через полимер. С повышением температуры полимеризации и количества катализатора или инициатора нерегулярность структуры полимера возрастает, увеличивается количество звеньев, соединенных в положении 1—2 или 3—4, а также разветвленность макромолекул. Наличие неодинаковых по структуре звеньев и различных боковых ответвлений в макромолекуле препятствует кристаллизации полимера и уменьшает подвижность отдельных сегментов макромолекул. Средний молекулярный вес синтетических каучуков обычно меньше среднего молекулярного веса натурального каучука. Все эти структурные различия между синтетическими полимерами и натуральным каучуком определяют более низкую прочность, мень шую морозостойкость и пониженную эластичность резин на основе синтетических полимеров непредельных углеводородов по сравнению с резинами из натурального каучука. [c.237]

    При рассмотрении среднечисловой степени полимеризации относящейся к глубоким степеням превращения мономера в полимер, дополнительно учитывают передачу цепи на полимер. Реакции передачи цепи на макромолекулы полимеров приводят к образованию разветвленных полимеров. Число ветвлений на одну молекулу вступившего в полимеризацию мономера,характеризует величина р, называемая плотностью ветвления. Зависимость между плотностью ветвления, константой передачи цепи на полимер и степенью превращения мономера описывается уравнением [c.74]


    В результате реакции передачи цепи в макромолекуле линейного полимера, например полиэтилена, образуются ответвления, появляются третичные и четвертичные атомы углерода. Такие полимеры легче подвергаются деструкции, чем полимеры, содержащие только вторичные атомы углерода. Вероятность отщепления водорода при 300 °С от соединений, в состав которых входят первичные, вторичные и третичные атомы углерода, находится в соотношении 1 3 33. Опыты по термической деструкции неразветвленного и сильноразветвленного полиэтилена показали, что в разветвленном полимере в тех же условиях рвется в 2 раза больше связей, чем в неразветвленном. [c.300]

    В результате пришли к выводу, что введение этилена в систему ведет к снижению молекулярной массы полимера симбатно увеличению концентрации этилена. При этом снижается содержание сопряженных двойных связей. Установлено также важное значение реакций разветвления передача цепи на полимер и сшивание макромолекул. Моделирование проведено для случая сшивания макромолекул по типу живой с живым . [c.104]

    В соответствии с кинетикой реакций радикальной полимеризации этилена основными технологическими параметрами синтеза ПЭВД, определяющими структуру и массу макромолекулы, являются температура и давление полимеризации. Важную роль играют также конверсия мономера и время пребывания реакционной смеси в реакторе. С повышением температуры скорость роста цепи увеличивается меньше, чем скорость реакций передачи цепи и распада инициатора, что приводит соответственно к увеличению степени разветвленности (того и другого типа) и уменьшению молекулярной массы. Повышение давления преимущественно увеличивает скорость роста цепи и замедляет распад инициатора. Это вызывает увеличение молекулярной массы и уменьшение степени разветвленности. В то время, как на КЦР влияют только температура и давление, ДЦР сильно зависит от концентрации и времени пребывания полимера в реакторе, а именно, увеличивается с ростом этих параметров. Повышение ДЦР, в свою очередь, приводит к увеличению фракций полимера большой молекулярной массы, т.е. к росту ширины ММР и образованию высокомолекулярного хвоста ММР. [c.136]

    Линейные, разветвленные и сетчатые (сшитые) макромолекулы, полученные из одних и тех же мономеров, являются структурными изомерами. Разветвления образуются в тех случаях, когда при синтезе применяются трифункциональные мономеры или при полимеризации протекают побочные реакции, например реакции передачи цепи (см. раздел 3.1) на полимер. Сшивки возникают в тех случаях, когда в образовании полимера участвуют три- или более функциональные исходные соединения (например, реакции поликонденсации с триолами или реакции полимеризации с бута-диена)ми, которые в этом случае могут реагировать как тетра-функциональные. Ниже приведены примеры образования линейных, разветвленных и сшитых полистиролов (см. опыт 3-49)  [c.27]

    Образовавшиеся радикалы могут рекомбинировать друг с другом или взаимодействовать с соседними макромолекулами с образованием разветвленных цепей, увеличивающих вязкость каучука. Поскольку пластикация осуществляется на воздухе, то содержащийся в нем кислород взаимодействует с радикалами и в последующем протекают реакции деструкции по механизму старения полимеров, ускоряемые механическим или термическим факторами. [c.10]

    Деструкцией называются реакции разрыва химических связей в главной цепи макромолекулы.В ряде случаев конечным продуктом деструкции являются полимеры того же химического строения, но с более низкой молекулярной массой. При разрыве цепи образовавшиеся макромолекулы часто способны вступать во взаимодействие с другими радикалами, образуя разветвленное или сетчатое строение полимера. [c.104]

    Реакция разветвления в процессе ступенчатой полимеризации наиболее детально изучена на примере получения полиэтилена. Это, вероятно, объясняется тем, что образование боковых цепей при синтезе этого полимера происходит в значительной степени, поэтому обнаружить и количественно определить их легче, чем для других полимеров. Поэтому естественно, что накоплено много данных о степени разветвленности макромолекул полиэтилена, полученных при использовании различных методов, указанных выше. [c.246]

    Ни один из приведенных выше методов не дает возможности получить количественные данные о действительной степени разветвленности. Хейс [74] пытался измерить эффективность реакции передачи цепи между растуш ими цепями и полимером в процессе эмульсионной полимеризации бутадиена. Он определил количество вновь образующихся молекул полибутадиена, привитого на нерастворимый сшитый полибутадиен (в латексе). Измерив характеристическую вязкость образующегося полибутадиена, он вычисли, длину ответвлений , принимая, что средние размеры ответвлений и растворимых цепей будут одинаков дми. Определенная таким путем константа реакции передачи цепи на полимер составляла 1,1-10" при 50°, т. е. одна боковая цепь приходится на каждые 800 элементарных звеньев макромолекулы. Однако вызывает большие сомнения такая относительно высокая величина, так 1 ак она получена исключительно на основании реакции передачи цепи полимера при полном исключении возможности непосредственной атаки на двойные связи молекулы полимера, приводящей к сшиванию. Очевидно, что подобная реакция будет влиять на полученные результаты, поскольку она приводит к образованию нерастворимого полимера, в то время как при передаче цепи образуется, вероятно, растворимый полимер. [c.260]


    Реакция передачи цепи имеет значение не только как способ обрыва растущей полимерной цепи, но и как причина образования разветвленных макромолекул. [c.57]

    Реакция передачи цепи как причина образования разветвлений у макромолекул. В последнее время показано, что все полимеры, получаемые при помощи радикальной полимеризации, имеют разветвленные макромолекулы. Причиной, вызывающей появление этих разветвлений, является реакция передачи цепи. В случае полимеров диеновых углеводородов разветвление происходит, кроме того, также и из-за включения в полимеризационный процесс двойных связей полимерной цепи или вследствие полимеризации в 1,2-положение, [c.61]

    Однако наряду с макромолекулами исходных полимеров деструктируются и вновь образующиеся полимерные цепи и, помимо рекомбинации радикалов, возможны реакции передачи цепи, диспропорционирования и др. Продукты механокрекинга, как правило, содержат смесь привитых сополимеров, разветвленных и сшитых гомополимеров. Поэтому для практич. применения Б., как правило, не выделяют из реакционной смеси продукты механохимич. синтеза часто используют в смеси с соответствующими гомополимерами. Б этом случае важна только воспроизводимость состава и свойств таких систем. Механохимич. метод применяют в основном для получения Б. на основе различного рода эластомеров с целью улучшения их физико-механич. свойств (жесткости, прочности и т. д.), а также для повышения ударной прочности ряда более жестких полимеров (полистирола, поливинилхлорида и др.) путем их блоксополимеризации с эластомерами. [c.135]

    Избирательное образование полимеров строго определенного строения не типично для Р. п. В обычных условиях радикального инициирования образуются атактич. полимеры с тенденцией к относительно большему содержанию синдиотактич. последовательностей в макромолекулах винильных мономеров и последовательностей , -транс в случае диеновых мономеров. Эта тенденция возрастает с понижением темп-ры полимеризации и приводит к предельным для данного мономера структурным характеристикам, отличающимся от величин, свойственных стереорегулярным полимерам (см. Метилметакрилата полимеры, Диенов полимеризация). Низкая темп-ра способствует также подавлению актов передачи цепи на полимер [напр., по ур-нию (15)], следствием к-рых являются реакции разветвления макромолекул (16)  [c.134]

    Вторым новым типом полимеров (они существовали и ранее, но строение их не было известно) являются блок- и привитые полимеры и сополимеры [300]. Все полимеры, давно уже получаемые при помощи радикальной полимеризации, вследствие наличия реакции передачи цепи, представляют разветвленные полимеры, в которых на основную цепь макромолекулы насажены [c.45]

    Рассмотрим возможный механизм вырожденного разветвления цепи в присутствии ингибитора. Разветвление цепи в реакции окисления полимеров при не слишком высоких температурах (до 200—250 °С) происходит за счет распада гидропероксидных групп. При взаимодействии гидропероксидной группы с одним из. ближайших звеньев полимера КН образуется пара активных радикалов, КО- и К- или, что менее вероятно. К- и -ОН. Эти радикалы окружены плотной стенкой, образованной сегментами соседних макромолекул, и по крайней мере один из радикалов пары связан с громоздкой полимерной цепью. В результате радикалы длительное время остаются вблизи места их образования, и большая часть таких радикалов гибнет в результате внутриклеточной рекомбинации. [c.156]

    На каждые 1000 мономерных звеньев в макромолекулах полимера приходится 4—10 разветвлений [414, 415]. Убедительно доказано, что в ПВХ нет разветвленных структур, содержащих третичный хлор [423—425], т. е. реакция передачи цепи на полимер протекает путем атаки радикалом метиленовой группы. Макромолекулы ПВХ содержат короткие (предпочтительно С4) боковые цепи [426]. Возможно, разветвления возникают за счет реакции конца цепи с собственным хвостом  [c.424]

    Все побочные реакции полимера обусловлены неинертностью различных элементов цепи полимера в условиях его синтеза. Из побочных реакций полимера первого типа наиболее распространенными и важными в практическом отношении являются реакции разветвления цепей макромолекул. [c.77]

    При синтезе высокомолекулярных веществ из бифункциональных соединений образуются (если не учитывать побочных реакций) линейные макромолекулы. Использование соединений с числом функциональных групп более двух приводит к разветвленным макромолекулам. Полимеры с разветвленной цепью еще сохраняют растворимость и, следовательно, их можно исследовать теми же методами, что и растворимые линейные высокомолекулярные вещества. Однако по мере того как реакция соединения олигофункциональных компонентов приводит к образованию новых разветвлений, все большее число образовавшихся сначала макромолекул связывается друг с другом, и в конечном итоге образуется сеть связанных между собой молекулярных цепей. Такие высокомолекулярные вещества сетчатой структуры нерастворимы, а иногда даже очень ограниченно набухают. Поэтому их нельзя уже исследовать и характеризовать с помощью методов, применяемых для исследования растворимых высокомолекулярных веществ. [c.930]

    В 1940 г, методом ИК-спекроскопии было обнаружено [58, с. 433], что содержание метильных групп в ПЭВД значительно превосходит возможное содержание концевых групп. На основании этого был сделан вывод о разветвленности макромолекул полиэтилена, но вопрос о длине ветвей и механизме их образования оставался открытым. Изобилие метильных групп при сравнительно малом значении молекулярной массы, ошибочно найденном методом характеристической вязкости, дало основание считать ветви короткими. Лишь в 1953 г. были опубликованы данные [58, с. 32], убедительно показывающие, что условия радикальной полимеризации этилена благоприятны для реакций передачи цепи на полимер по двум механизмам (см. гл. 4) мономолекулярному (внутримолекулярному) и бимолекулярному (межмолекулярному), что приводит к образованию в ПЭВД соответственно двух типов разветвленности короткоцепной (КЦР) и длинноцепной (ДЦР). При этом возникновение КЦР предпочтительно в силу благоприятных стерических факторов и высокой концентрации групп СН2 в пределах пяти последних углеродных атомов растущего макрорадикала. [c.114]

    Степень разветвленности полимера тем больше, чем выше скорость передачи цепи по сравнению со скоростью гомополимеризации. Скорость передачи Цепи, в свою очередь, определяется концентрацией полимера и радикалов прививаемого полимера, реак-ционноспособностью последних, подвижностью отщепляемых от макромолекулы атомов или групп, а также температурой Так как энергия активации реакции передачи цепи больше энергии активации роста цепи, с повышением температуры скорость первого процесса растет быстрее, чем скорость второго. Поэтому для увеличения выхода привитого сополимера применяют повышенные температуры и концентрацию полимера. Вь1С0кая вязкость концентрированных растворов полимеров, затрудняя обрыв цепи, благоприятствует реакциям роста и передачи цепи. [c.275]

    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]

    Качественно реакцию можно трактовать следуюш,им образом. Высокие начальные скорости связаны с высокими скоростями инициирования в результате образования свободных радикалов при разрыве связей в при-сутствуюш их в полимере кислородсодержащих группах. В полимере имеются кислородсодержащие группы с различной термостойкостью, поэтому при повышении температуры увеличивается количество нестабильных группировок. Эти радикалы немедленно после образования могут вступать в реакцию внутримолекулярной и межмолекулярной передачи. Легче всего межмолекулярная передача протекает в узлах разветвления цепи, хотя при высоких температурах, применявшихся Мадорским, с заметной скоростью протекает и реакция передачи.через атомы водорода метиленовых групп неразветвленных участков макромолекулы. Эта межмолекулярная передача играет сравнительно незначительную роль в процессе образования летучих продуктов и в общем случае приводит к образованию двух нелетучих осколков с регенерацией нового радикала. Внутримолекулярная передача через метиленовые группы приводит к образованию летучих осколков в заметных количествах. В результате этой реакции в качестве первичных продуктов пиролиза образуются моноолефины [c.63]

    Полиэтилен, полученный при высоком давлении, имеет разветвленные макромолекулы, что Редель [324] объясняет протеканием реакции передачи цепи между растущим концом и пятым атомом углерода от конца цепи, сопровождающейся переходом атома водорода и образованием боковой бутильной группы по уравнению [c.76]

    Были описаны различные примеры сшивания насыщенных полимеров при взаимодействии их с мономерами. Так, например, в молекулах полимеров могут содержаться разнообразные функциональные группы, способные реагировать с молекулами мономера при анионной полимеризации. Ковачик [367] сообщил о сшивании полимеров, содержащих аминогруппы, при взаимодействии их с диимидами малеиповой кислоты. Второй возможный вариант сшивания насыщенного полимера при взаимодействии с мономером может быть осуществлен для полимеров, содержащих перекисные группы [368, 369]. В этом случае полимер является полифункцио-нальным инициатором процесса полимеризации мономера, и образование поперечных связей происходит в результате актов обрыва растущих цепей. Третий вариант основан на возможности образования сшивок еще в процессе самой полимеризации в результате интенсивных реакций передачи цепи между растущими цепями и макромолекулой полимера. Обычно при этом наблюдается образование лишь разветвленных макромолекул, но в определенных условиях возможно получение сшитого полимера [370]. [c.201]

    Во всех случаях происходит рост новой макромолекулы полимера на каждый акт передачи цепи. Передача цепи может произойти также на молекулу полимера. В этом случае образуется разветвленная макромолекула. Повышение температуры и увеличение количества агента передачи цепи (например, галогенсодержащих углеводородов) приводят к резкому возрастанию скорости реакции передачи цепи, и эта реакция подавляет другие стадии полимери- зации, так что образуются индивидуальные низкомолекулярные вещества, которые можно разделить (реакция теломеризации). Они содержат концевые группы из продуктов расщепления агента передачи цепи и являются активными в различных химических реакциях, в частности для получения новых полимеров. [c.16]

    Возможность развития вторичных реакций в цепи полимера связана с повышенной реакциоиной способпостью ненасыщенной макромолекулы. К вторичным реакциям относятся циклизация, протекающая с участием двойных связей полимерной цепи перенос цепи, приводящий к образованию разветвленных молекул миграция водорода цис-транс-иломерязацмя и др. Эти реакции, протекающие в готовой нолимерной цепи, как и формирование микроструктур в стадии роста макромолекулы, зависят, в первую очередь, от природы активных центров участвующих в полимеризации, и будут рассмотрены ниже в соответствующих разделах. [c.346]

    Как ужо отмечалось, все полимеры, получаемые при помощи радикальной полимеризации, вследствие наличия реакции передачи цепи, представляют собой разветвленные полимеры, в которых к основной цепи макромолекулы прикреплены привитые цепи боковых ответвлений. На рис. 53 показана схема идеального линейного полимера и реального полимера, получаемого радикальной пол)имеризацией. Наличие боковых цепей оказывает значительное влияние на свойства полимера, что выяснено [c.137]

    Развитие теоретических представлений в области радикальной олигомеризации и накопленный экспериментальный материал по реакциям передачи цепи позволили в настоящее время подойти к решению проблемы теоретического расчета молекулярных параметров РО при различных условиях их синтеза. В работе [1о1 теоретически исследована зависимость между кинетикой изменения ММР и скоростью реакции передачи цепи на полимер макрорадикалами в условиях разветвленной радикальной полимеризации. Были получены соотношения, позволяющие определить некоторые характеристики распределения центров ветвления по макромолекулам, исходя из экспериментальных кинетических данных и изменения средних молекулярных масс. В работе [150] описана математическая модель процесса радикальной олигомеризации, учитыйающая все побочные реакции, которые оказывают влияние на РТФ и ММР. [c.105]

    Было показано, что в рассматриваемом случае скорость присоединения кислорода равна скорости деструкции и, следовательно, на одно звено кинетической цепи окисления приходится один акт деструкции макромолекул. К деструкции цепей приводит распад аллилоксирадикалов (НО ), образующихся в реакции разветвления при взаимодействии гидроперекиси и углеводорода каучука. Обнаруженное равенство скоростей окисления, деструкции и сшивания (т. е. отсутствие заметного разветвления) объясняется [c.261]

    То обстоятельство, что скорость распада становится значительной при относительно низких температурах, дало основание высказать мысль о присутствии в молекулах поливинилхлорида лабильных структур, нарушающих правильность чередования группы—СНг— и—СНС1 — и обусловливающих первичный акт разложения [3]. Возможность образования таких структур в макромолекулах поливинилхлорида обусловлена природой реакций, протекающих в процессе радикальной полимеризации винилхлорида. В состав макромолекул наряду с фрагментами инициатора могут быть включены разветвления, а также двойные связи на концах полимерных цепей появление разветвлений является результатом реакций передачи цепи через полимер, а ненасыщенных концевых групп — реакций диспропорционирования и передачи цепи через мономер 4]. [c.134]

    Цепная полимеризация часто сопровождается реакциями передачи цепи. Передача цепи происходит при взаимодействии растущих радикалов с образовавшимися неактивными макромолекулами, растворителями или активными примесями (ингибиторами). При передаче цепи от растущего радикала к макромолекуле могут образоваться разветвленные полимеры. Макрорадикал может передать цепь молекулам растворителя. При этом скорость полимеризации не уменьшается, но образуются -более короткие цепи полимера с меньшей молекулярной массой. Подбирая растворители (или другие вещества) и условия реакции, можно получать полимеры с низкой степенью полимеризации. Такой метод синтеза называется теломериза-цией. Получаемые полимеры называются теломерами, а вещества, передающие цепь, телогенами. [c.19]

    Однако, если бы этот процесс бьш единственнь1м возмущением в системе, то, во-первых, нарастание молекулярной массы ПВА должно было быть незначительным, поскольку, как уже отмечалось, на начальной стадии она в основном определяется реакцией передачи цепи на мономер, а во-вторых, макромолекулы ПВА должны были оставаться преимущественно линейными. Однако опыт показывает, что в области 0,2-0,4 ммоль/г молекулярная масса нарастает весьма значительно и, кроме того, происходит довольно сильное разветвление макромолекул (см. табл. 4.2). Следовательно, в системе начинает проявляться действие дополнительных факторов. Таковыми, по нашему мнению, являются передача цепи на полимер и радиолиз полимера. Передача на полимер в этой области конверсий должна играть существенную роль, поскольку концентрация полимера становится близкой к концентрации адсорбированного мономера, а константа передачи на ПВА (по данным изучения жидкофазной полимеризации) достаточно велика [185]. Передача на полимер при радикальной полимеризации ВА, как известно [186], приводит к росту молекулярной массы, уширению ММР и разветвлению макромолекул. [c.122]

    Взаимодействие активных центров растущей полимерной молекулы с анионами хлора в окислительно-восстановительном реакционном комплексе приводит к обрыву цепи. Прекращение роста цепи может происходить также в результате превращения конца растущей макромолекулы в малоактивный стабильный радикал. Мягкие условия реакции и наличие активных центров на концах растущей молекулы сводят к минимуму вероятность разветвления цепи, имеющего место при реакции Ульмана и особенно Вюрца—Фиттига. При проведении процесса в мягких условиях сохраняются функциональные группы, содержащиеся в исходных продуктах, что обусловливает практически неограниченные возможности этого метода синтеза. [c.92]


Смотреть страницы где упоминается термин Реакции разветвления цепей макромолекул: [c.64]    [c.66]    [c.84]    [c.236]    [c.433]    [c.349]    [c.65]    [c.347]    [c.353]    [c.329]    [c.242]    [c.94]   
Основы синтеза полимеров методом поликонденсации (1979) -- [ c.77 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Разветвление

Разветвленность



© 2025 chem21.info Реклама на сайте