2.2.2. Ступінчасті процеси синтезу полімерів

До ступінчастих процесів синтезу полімерів належать - поліконденсація та ступінчаста або міграційна полімеризація. Мономери для ступінчастих процесів полімеризації повинні мати не менш двох функціональних груп, здатних до взаємодії. Процес утворення макроланцюга при поліконденсації відбувається за рахунок взаємодії функціональних груп мономерів, внаслідок чого спостерігається утворення низькомолекулярних сполук ( найчастіше води, аміаку, хлористого водню та ін.) Тому склад полімеру не співпадає з складом мономера. Реакція поліконденсації є зворотньою, під впливом низькомолекулярних сполук може проходити негативні реакції деструкції макромолекули полімеру. Тому на швидкість процесу поліконденсації, кінцеву молекулярну масу полімеру впливає ступінь виведення з сфери реакції побічних речовин, а також температура, тиск, концентрація та співвідношення мономерів.

Ступінчаста полімеризація проходить за такими ж самими закономірностями, що й поліконденсація. Різниця складається тільки у том, що при взаємодії функціональних груп мономерів відбувається перегрупування атомів, що входять до складу функціональних груп ( міграція), низькомолекулярні сполуки при цьому не утворюються і елементарний склад полімеру та мономерів однаковий.

Ступінчасті процеси отримання полімерів відрізняються від ланцюгових тим, що на початку реакції утворення макромолекули у реакційному середовищі значно падає вміст мономерів за рахунок утворення ди-, три-, та тетрамерів. Проміжні сполуки (олігомери) є стабільними. Швидкість ступінчастого процесу отримання полімерів значно нижча за швидкість ланцюгових процесів. Але цими методами отримують полімери з унікальними властивостями, такі як - полісилоксани, поліуретани, поліаміди, фенолформальдегідні смоли.

Формули основних мономерів, порівняльна характеристика ланцюгових та ступінчастих процесів наведена у додатках А та Б , відповідно.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Дайте загальну характеристику способів синтезу полімерів.

2. Полімеризація. Характеристика мономерів, які здатні полімеризуватися, навести приклади.

3. Радикальні процеси полімеризації. Стадії процесу.

4. Методи ініціювання - термічний, фотохімічний, радіаційний, хімічний. Наведіть приклади , напишіть першу стадію утворення активного центру.

5. Ріст ланцюга. Фактори, що впливають на структуру полімерів.

6. Напишіть способи обриву росту матеріального та кінетичного ланцюга.

7. Назвіть полімери, які у виробництві синтезують за радикальною полімеризацією.

8. Іонна ( каталітична ) полімеризація. Катіонна та аніонна полімеризації.

9. Стадії процесу іонної полімеризації. Каталізатори. Механізм утворення активного центру. . Мономери, їх активність у іонних процесах

10. Особливості процесу росту ланцюга та структура полімерів, які отримані за механізмом іонної полімеризації. Механізми обриву ланцюга, "живі " полімери.

11. Стереоспецифічна полімеризація . Вплив складу каталізаторів на структуру полімеру.

12. Сополімеризація. Особливості проведення сополімеризації різних мономерів.

13. Вплив будови мономера на його здатність до полімеризації. Правило Лебедєва.

14. Зв'язок між способом синтезу полімеру та його структурою і властивостями.

15. Технічні способи проведення полімеризації : в масі, в емульсії, в розчині, в суспензії. Переваги та недоліки кожного способу.

16. Ступінчасті процеси синтезу полімерів. Загальні положення.

17. Ступінчаста (міграційна) полімеризація. Вимоги до мономерів. Приклади реакцій синтезу полімерів.

18. Поліконденсація. Особливості процесу. Влив різних факторів на швидкість процесу та властивості полімерів.