1.3.6. Понятие функциональности.

Синтез полимера возможен в том случае, если молекула исходного вещества может взаимодействовать не менее чем с двумя другими молекулами, т.е. исходное вещество не менее чем бифункционально.

Функциональность вещества определяется числом функциональных групп, содержащихся в этой молекуле.

По числу функциональных групп, соединения бывают: моно-, би-, три- и тетрофункциональные и т.д.

Функциональность вещества может определяться наличием в его молекуле двойных или тройных связей, или наличием подвижных атомов водорода.

CH = CH + Br → CH₂Br - CH₂Br

CH CH + 2 Br → CHBr₂ – CHBr₂

Таким образом, функциональность соединения зависит также от характера реакций и условий ее проведения. Полимер, синтезированный из бифункционального мономера, имеет линейное строение, если функциональность больше 2, то могут образовываться разветвленные или сетчатые полимеры. Полифункциональность мономера является необходимым, но недостаточным условием для синтеза полимеров, т.к. стирол бифункциональный и легко полимеризуется, а 1,1-дифенилэтилен является также бифункциональным, не полимеризуется из-за затруднений связанных с наличием больших функциональных заместителей.

1.4. Методы синтеза полимеров. Радикальная полимеризация.

1.4.1. Полимеризация.

1.4.2. Мономеры, вступающие в радикальную полимеризацию.

1.4.3. Стадии радикальной полимеризации. Инициирование (термическое, окислительно-восстановительное, фотохимическое).

1.4.4. Рост цепи.

1.4.5. Обрыв цепи.

1.4.6. Передача цепи.

1.4.7. Регуляторы молекулярной массы полимера.

1.4.8. Ингибиторы реакции полимеризации.

1.4.1. Полимеризация.

Полимеризация – процесс получения высокомолекулярных соединений, при котором рост молекулярной цепи осуществляется в результате последовательного присоединения молекул мономера к активному центру, находящемуся на его конце.

М М• + М → М М• и т.д., где

М - цепь длиною в n звеньев;

М• - активный центр;

М – молекула мономера.

По числу мономеров, участвующих в полимеризации, различают:

а) гомополимеризацию (1 мономер);

б) сополимеризацию (2 и более мономера) – например, бутадиен- стирольный каучук.

В зависимости от химической природы активного центра, полимеризация подразделяется на:

а) радикальную (активный центр – радикал);

б) ионную (активный центр – ион). Ионная полимеризация, в свою очередь, подразделяется на:

а) анионную (активный центр – анион);

б) катионную (активный центр – катион).

1.4.2. Мономеры, вступающие в радикальную полимеризацию.

Одним из наиболее распространенных методов синтеза полимеров, является цепная полимеризация.

Радикальная полимеризация всегда протекает по цепному механизму. Большая заслуга в разработке теории цепной полимеризации принадлежит Шульцу, Медведеву, Багдасаряну.

К числу распространенных мономеров, вступающих в радикальную полимеризацию, относятся: CH = CH (этилен); CH = CH (винилхлорид); CH = CH (винилацетат);

| |

Cl ОСОСН

Cl

׀

CF = CF (тетрафторэтилен); CH = C (винилденхлорид); CH = CH (акрилонитрил);

׀ |

Cl CN

СН

׀

CH = C (метакрилонитрил); CH = CH (метилакрилат);

׀ ׀

CN СООСН

СН

׀

CH =С (метилметакрилат); CH = CH – CH = CH (1,3-бутадиен) и др.

׀

СООСН