13. Поликонденсация, ее отличие от полимеризац.

Поликонденсацией называется процесс соединения нескольких молекул одинакового или различного строения, сопровождающийся, как правило, выделением простейших низкомолекулярных веществ. Исходные мономеры должны содержать в молекуле не менее двух функциональных групп (группы ОН, СООН, NH₂ и др.). Функциональность исходных соединений оказывает большое влияние на строение и свойства получаемых полимеров. Так, монофункциональные соединения образуют лишь низкомолекулярные продукты. При поликонденсации бифункциональных соединений получаются линейные или циклические высокомолекулярные продукты, а из три- и тетрафункциональных соединений — полимеры пространственного строения.

При поликонденсации двухатомных спиртов получаются линейные простые полиэфиры:

nHO-R-OH + mHO-R'-OH  …-R-O-R'-O-…

При взаимодействии двухатомных спиртов и дикарбоновых кислот образуются сложные полиэфиры общего строения: …-O-R-OOC-R'-CO-…

При поликонденсации соединений с функциональностью, равной трем и более, а также при введении специальных реагентов (отвердителей), образующих поперечные химические связи, получаются полимеры пространственного строения.

Отличия от полимеризации:

1. Сопровождается выделением простейших низкомолекулярных веществ.

2. При поликонденсации элементный состав звеньев полимера не совпадает с элементным составом исходных веществ.

3. Реакция поликонденсации обратима.

4. Продукты поликонденсации имеют меньший молекулярный вес

14. Мономеры для получения поликонденсационных полимеров. Способы проведения синтеза полимеров

В качестве мономеров в поликонденсации используют соединения, содержащие в молекуле не менее двух функциональных групп. Их можно разделить на три основных типа. 1) Мономеры, содержащие в молекулах одинаковые функциональные группы, не способные в определенных условиях реагировать между собой. Полимер в этом случае образуется в результате поликонденсации разных мономеров, способных взаимодействовать друг с другом.

2) Мономеры, содержащие различные функциональные группы, которые способны реагировать друг с другом, приводя к образованию полимера.

3) Мономеры, содержащие одинаковые функциональные группы, способные реагировать между собой в данных условиях, например гликоли, поликонденсация которых приводит к образованию простых полиэфиров.

Синтез полимеров в массе жидкого мономера.

Реакции происходят при температурах 150-280 ⁰С, в зависимости от природы получаемого полимера, но в любом случае она должна быть на 50-60 ⁰С выше температуры перехода полимера в расплавленное состояние, и удалена от температуры начала термического разложения получаемого полимера. Аппаратура для синтеза состоит из емкостей, подающих мономеры в реактор, самого реактора и принимающих устройств, в которые из реактора извлекают получающийся в синтезе полимер.

Синтез полимеров в растворах.

Метод синтеза в растворе не требует использования органического растворителя, который в любых случаях представляет в той или иной степени токсичное вещество, а остающиеся следы растворителя очень трудно полностью удалить из получаемого полимера. Метод осуществляется в двух вариантах в зависимости от растворимости получаемого полимера в исходном растворителе. Если мономер и полимер растворимы в нем, то продуктом является раствор полимера в исходном растворителе, называемый лаком. Если полимер, в отличие от мономера не растворим в растворителе, то в процессе синтеза он осаждается в реакторе из раствора в виде порошка.

Синтез полимеров в коллоидных системах

При синтезе полимеров в растворах используют органические растворители. Более экологичным было бы растворение мономеров в воде, однако, подавляющее большинство мономеров в воде не растворяются. В этой связи приходится вести синтез в коллоидных растворах мономера, которые содержат стабилизаторы для сохранения во время синтеза стабильности неравновесной и неустойчивой коллоидной системы, какой является двухкомпонентная система мономер - вода.