Полимеризация твердофазная формальдегида

Счастливой находкой в исследованиях радиационной низкотемпературной твердофазной полимеризации явился формальдегид (ФА). В 1970— 1972 гг. И. М. Баркалов, А. М. Каплан, Д. П. Кирюхин и автор обнаружили, что даже при температуре жидкого гелия полимеризация кристаллического формальдегида под действием ионизирующего излучения происходит с очень большим, типично цепным радиационно-химическим выходом G - 10 нри 140° К, G 10 при 77° К и G 10 при 4° [12, 13]. Таким образом, впервые наблюдался спонтанный рост цепей полимеризации в твердой фазе при низких и очень низких температурах. [c.306]

Рис. 7. Температурная зависимость радиационного выхода твердофазной полимеризации формальдегида

Наиболее полно и всесторонне особенности твердофазной полимеризации исследованы на примере радиационной полимеризации формальдегида [173, 322—324]. [c.81]

На основании этих данных автор сделал предположение, что твердофазная полимеризация формальдегида протекает по особому механизму. Предполагается, что под действием ионизирующего излучения при температуре ниже —150° С формальдегид переходит в возбужденное состояние НаС — О", которое может сохраняться длительное время без потери энергии. Полимеризация, протекающая по ионному механизму, инициируется этими возбужденными молекулами. Облучение при температуре —150° С инициирует полимеризацию, протекающую по такому же механизму, как радиационная полимеризация в жидкой фазе. Различия имеются даже во внеш- [c.58]

Этот рисунок характеризует главный результат нашей работы, полученный к 1973 г.,— открытие квантового низкотемпературного предела скорости химической реакции на примере радиационно-инициированной твердофазной полимеризации формальдегида [14]. [c.308]

В. И. Гольданский открыл и теоретически объяснил существование квантового низкотемпературного предела скорости химической реакции (на примере радиационной полимеризации формальдегида) и дал описание твердофазных химических реакций как безызлучательных электронных переходов. [c.619]

Усовершенствованные чувствительные микрокалориметрические методы позволили получить в последнее время новые интересные данные о процессе в твердой фазе. С помощью калориметрического метода показано, что в поле излучения при 77-=-80 К идет полимеризация твердого формальдегида с радиационным выходом G IO5 молекул/100 эВ [325]. Твердофазная цепная полимеризация была также обнаружена и при 5 К- Процесс идет с радиационным выходом G IO3 молекул/100 эВ. [c.81]

На примере твердофазной полимеризации формальдегида при низких температурах открыто явление низкотемпературного предела скорости реакции, тогда AvlйT) - vф при 7 0. [c.266]

Явление образования кристаллов с выпрямленными цепями при твердофазной нолимеризации триоксана или тетроксана является достаточно хорошо известным [16], однако возникает вопрос о том, могут ли считаться продукты полимеризации в твердой фазе истинными монокристаллами. Мы уже затрагивали этот вопрос в начале данного раздела, однако он действительно заслуживает внимательного рассмотрения, о чем свидетельствует интерес к нему со стороны многих исследователей. Много лет тому назад Штаудингер и др. [33] обнаружили, что р-полиоксиметилен, полученный в водном растворе формальдегида в присутствии серной кислоты, образует кристаллы в виде гексагональных призм. Предполагалось, что такие кристаллы возникают в результате последовательного присоединения мономерных единиц к активным центрам, находящимся на поверхности зародышей кристаллизации. Однако, как указал Фишер [34], на этих кристаллах в направлении роста наблюдаются полосы шириной порядка 200 А, что не может считаться подтверждением представления о том, что полученные - структуры представляют собой монокристаллы, образованные выпрямленными макромолекулами. [c.282]

Осуществление радиационной полимеризации формальдегида при температуре 77 К, когда заморожена сегментальная подвижность цепей образующегося полимера (размораживание сегментальной подвижности становится заметным выше 193 К), позволило получить новую структурную модификацию полиоксиме-тилена, для которой характерно образование монолитных кристаллических доменов с гексагональной упаковкой цепей в кристаллической решетке полимера. Сравнение его ИК-спектра со спектрами известных модификаций с гексагональной и орторомбической структурой показало, что конформация цепей — (СНЬО) — в полимере, полученном твердофазной полимеризацией при низких температурах, необычна и состоит, по-видимому, из последовательности гош- и транс-конформаций мономерных звеньев. Новая структурная модификация полиоксиметилена метастабильна и при перекристаллизации или под действием давления переходит в гексагональную модификацию. [c.81]

Недавно В. И. Гольданский с сотр. при изучении низкотемпературной полимеризации формальдегида обнаружил интересное и необычное явление квантового низкотемпературного предела скорости химической реакции [326, 327]. Экспериментальные данные и их трактовку можно найти в работах [172, 173, 328, 329]. Кинетику низкотемпературной радиационной полимеризации эти авторы изучали в широком интервале температур [от 180 К вплоть до температуры кипения гелия (4,2 К)] калориметрическим методом на установках собственной конструкции [ 328, 329]. Была получена зависимость времени роста полимерных цепей т от температуры, а также температурная зависимость длительности элементарного акта приращения одного звена к полимерной цепи (TO) в предположении, что отсутствует передача цепей и радиационный выход инициирования цепей равен единице. В интервале 80—150 К то (величина, обратно пропорциональная скорости реакции) растет с понижением температуры и ее зависимость от температуры описывается уравнением Аррениуса со значением энергии активации ЯактЛ 8—10 кДж/моль. Однако ниже 80 К найденные зависимости т и то не подчиняются закону Аррениуса, а величина TO, вместо того чтобы ряста до бесконечности, стремится к постоянному сравнительно небольшому значению, равному примерно 10 2 с (при 80 К т0 10-5 с). (Экстраполяция по уравнению Аррениуса для температуры 10 К дает значение то 1030 лет, а при 4,2 К—10100 лет.) Одним из возможных объяснений низкотемпературного предела может служить гипотеза о так называемых энергетических цепях, предложенная Н. Н. Семеновым для объяснения кинетических особенностей полимеризационных процессов в твердой фазе [298]. Согласно гипотезе, безактивацион-ные процессы полимеризации в твердой фазе могут развиваться по механизму энергетических цепей, как движение экситона (кванта возбуждения) вдоль растущей цепи [298]. Скорость роста цепи в этом случае должна иметь порядок величины скорости звука в твердом теле ( 105 см/с) [173]. Однако анализ процессов тепловыделения и теплопередачи показывает, что такое объяснение не подходит, поскольку присоединение "следующего звена полимерной цепи в результате избирательной локализации теплоты через время 10 5—10 2 с после предыдущего маловероятно. Явление низкотемпературного предела скорости химической реакции, обнаруженное для радиационно-инициированной твердофазной полимеризации формальдегида, по мнению авторов, может иметь только кваитовохимическое происхождение и не должно наблюдаться для эндотермических реакций. [c.82]

Мага и сотрудники [108] изучали полимеризащ1ю твердого формальдегида, инициированную у-излучением, и нашли, что энергия активации твердофазной полимеризации отрицательна. [c.95]

Изучение другими авторами [T s u d a I., J. Polym. S i., 49, 369 (1961)] твердофазной полимеризации формальдегида при уоблучении также привело к выводу о наличии пост-полимеризации. При этом взрывная пост-полимеризация происходит даже при малых дозах облучения. На основании этих данных, а также высокого предельного числа вязкости (3—4, у дельрина 0,8) автор делает предположение о том, что механизм твердофазной радиационной полимеризации формальдегида отличается как от свободнорадикального, так и от простого ионного. Предполагается, что ионизирующее излучение переводит формальдегид в высоковозбужденное состояние НгС+— —0 которое инициирует ионную полимеризацию. Возбуждение молекул сохраняется долгое время при —196" без потери энергии. Полимеризация же, протекающая при температурах выше —150°, по механизму не отличается от полимеризации в жидкой фазе. Полимер, полученный при облучении при —196°, отличается по внешнему виду от полученного при —145° в первом случае — это волокно, во втором — жесткий блок. [c.158]

Мага с сотр. [60] показал, что энергия активации твердофазной полимеризации формальдегида, инициированной -излучением при —196° С, имеет отрицательное значение. Кривая зависимости степени превращения от температуры имеет разрыв в точке плавления полимера (— 118° С) (рис. 14). В работе [64] было найдено, что энергия активации реакции в твердой фазе равна нулю, а в жидкой — 2,3 ккалЫолъ. [c.58]

Полимеризация в твердой фазе. При полимеризации в твердой фазе мономеры охлаждаются ниже температуры их плавления и полимеризуются под действием ионизирующего излучения. Особый интерес этот процесс может представить для полимеризации мономеров, являющихся при комнатной температуре твердыми веществами. При радиационной полимеризации в твердой фазе в ряде случаев удается получить полимеры с более высокой молекулярной массой, чем при полимеризации тех же соединений в жидкой фазе. Радиационной твердофазной полимеризацией получены полимеры акриловой и метакриловой кислот, их производных, формальдегида и других мономеров. [c.37]

Весьма любопытно установленное, но еще не получившее однозначной ннтерпретацни влияние магнитного поля на твердофазную полимеризацию формальдегида [46, 48, 49]. Доза облучения, при которой отмечена взрывная полимеризация, была явно меньше 400 р [18]. С увеличением магнитной индукции скорость полимеризации возрастает. [c.85]

Полимеризация в твердой фазе отличается от газофазной или жидкофазной большей продолжительностью жизни макрорадикалов, меньшей эффективностью начальных радикалов в инициировании полимеризации, зависимостью прекращения роста макрорадикалов от числа дефектов или плотности кристаллической решетки. В зависимости от строения кристаллов мономера степень конверсйи при твердофазной полимеризации может линейно возрастать с увеличением дозы облучения (например, в случае полимеризации кристаллического триоксана или стирола) или процесс может, замедляясь, прекратиться на ранних стадиях превращения (как в случае акрилонитрила или формальдегида) или проходить с ускорением до практически полного использования мономера (акриламид, N-винилкарбазол). Наиболее часто наблюдается второй случай полимеризации в твердой фазе. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология