- •Влияние различных факторов на црп Влияние температуры
- •Влияние концентрации инициатора
- •Влияние концентрации мономера
- •Влияние давления
- •Влияние примесей
- •Роль кислорода при црп
- •Ионная полимеризация (ип)
- •Катионная полимеризация (кп)
- •Механизм кп
- •Кинетика катионной полимеризации
- •Анионная полимеризация
- •Механизм ап
- •I Инициирование ап
- •II Рост цепи
- •III Способы дезактивации активного центра (ограничение роста цепи)
- •Влияние различных факторов на аП
- •Ионно-координационная полимеризация (икп)
- •Оксидно-металлические катализаторы (омк)
- •Сополимеризация
- •Свободнорадикальная сополимеризация
- •Ионная сополимеризация
- •Ступенчатая (миграционная) полимеризация
- •Другие примеры мп
- •Полимеризация циклов
- •Полимеризация циклов в присутствии активаторов
- •Влияние концентрации активатора на скорость полимеризации и молекулярную массу полимера
- •Влияние температуры на скорость полимеризации и молекулярную массу полимера
- •Ионная полимеризация циклов
- •Катионнная полимеризация циклов
- •Полимеризация циклических простых эфиров
- •Анионная полимеризация циклов
- •Поликонденсация (пк)
- •Некотрые важнейшие примеры пк
- •Влияние строения мономеров на способность к пк см. В курсе «СиРсм»
- •Равновесная пк
- •Молекулярно-массовое распределение при пк
- •Поликонденсационное равновесие
- •Влияние различных факторов на скорость пк и молекулярную массу полимера Влияние концентрации и соотношения мономеров
- •Влияние примесей монофункциоанльных соединений
- •Влияние температуры
- •Влияние катализатора
- •Способы проведения равновесной пк
- •Неравновесная пк
- •Способы проведения мфпк
- •Особенности мфпк
- •Акцепторно-каталитическая (низкотемпературная) пк
- •Трехмерная пк
- •Совместная пк
- •Блок-сополимеры Способы получения
- •Привитые сополимеры
- •Химические превращения полимеров (хпп)
- •Особенности химических реакций полимеров
- •Рассмотрим эти взаимодействия:
- •II Конформационные эффекты
- •III Надмолекулярные эффекты
- •II Полимераналогичные превращения
- •1 Деструкция
- •II хпп приводящие к изменению молекулярной массы
- •1 Сшивание макромолекул (структурировние)
- •2 Отверждение смол
Влияние примесей монофункциоанльных соединений
Если в систему ввести монофункциональное соединение, способное вступать во взаимодействие с одной из функциональных групп мономеров, то блокируется эта группа и прекращается процесс ПК. Например:

Средняя степень полимеризации будет определяться соотношением бифункционального и монофункционального компонентов:
,
гдеn– число молей
бифункционального соединения,m
– число молей монофункционального
соединения.
С увеличением содержания монофункционального
соединения уменьшается
.
Например, при ПК аминокапроновой кислоты
в присутствии 1 молярного % масляной
кислоты образуется полимер с
=100,
а при 2 % масляной кислоты
=50.
Часто монофункциональные соединения
добавляют для регулирования молекулярной
массы и называют их в этом случае
стабилизаторами
.
Применяют добавку стабилизаторов для
получения олигомеров при синтезе
блок-сополимеров.
Влияние температуры
Тепловые эффекты реакций ПК обычно
сравнительно невелики и имеют величину
порядка 33-42 кДж/моль. Поэтому константа
равновесия и, следовательно,
полимера мало зависит от температуры.
Но повышение температуры ускоряет
приближение системы к состоянию
равновесия. Кроме того, повышение
температуры облегчает удаление побочных
НМС, что способствует смещению равновесия
в строну образования полимера и увеличению
.
Однако, этот процесс нельзя рассматривать
как специфическое влияние температуры,
такой же эффект может быть достигнут
продуванием реакционной смеси инертным
газом, созданием разряжении и т.д.
Поскольку с повышением температуры
увеличивается скорость реакции, то до
достижения равновесия молекулярная
масса выше при более высокой температуре
(
).
При достижении равновесия (τ2)
молекулярная масса при более низкой
температуре выше, чем при более высокой
(
).
На практике этим пользуются для сокращения
времени достижения равновесия, затем
после достижения равновесия температуру
ПК снижают, приводя систему в состояние
равновесия, при котором
выше.
Т1>Т2.
Влияние катализатора
Катализатор, повышая скорость реакции,
ускоряет приближение системы к состоянию
равновесия, но не влияет на величину
.
Способы проведения равновесной пк
ПК в расплаве– это основной способ проведения равновесной ПК. Его можно использовать в том случае, если исходные мономеры и полимер способны длительное время находится в расплавленном состоянии без разложения и температура плавления их ниже 3000С. Для предотвращения термоокислительной деструкции ПК проводят в атмосфере инертного газа, а заканчивают в вакууме для удаления побочного НМС.
Расплав полимера сливают или формуют в ленту, которую измельчают, а полученную крошку используют для формирования нити или другого изделия.
Достоинства:опадает необходимость использовать и регенерировать растворитель при высоком качестве продукта. Процесс ПК возможен как периодический, так и непрерывный.
Недостатки:большая продолжительность процесса (несколько часов); невозможность получения полимеров с температурой плавления выше 3000С; применения для изготовления расплавов дорогостоящих термостойких, коррозионностойких материалов; высокая вязкость среды, затрудняющая перемешивание, в результате возникают местные перегревы и деструкция.
ПК в растворе – проводится при температуре от 20 до 500С в присутствии катализаторов и иногда акцепторов выделяющегося побочного НМС.
Если используют растворитель, в котором
растворяются только мономеры,
образовавшийся полимер выпадает в
осадок в виде порошка или гранул и м.б.
отделен фильтрованием или центрифугированием.
При этом получаются полимеры с низкими
.
Если используют растворитель, растворяющий мономеры и полимер, то получается раствор полимера – лак, который используют без выделения полимера (получения лаков, формование волокон из раствора).
Достоинства:снижение вязкости системы, улучшение отвода тепла, исключение местных перегревов, предотвращение деструкции, отсутствие необходимости использовать инертные газы и вакуум.
Недостатки:большой расход растворителя и необходимость его регенерации.
В промышленности этим способом получают поликарбонаты, ФФС, МФС, некоторые ПА, ПЭ (нетермостойкие или с высокой температурой плавления).
ПК в твердой фазеиспользуется для получения полимеров из мономеров, разлагающихся при плавлении. Катализаторы: борная кислота, оксид магния, мочевина. М.б. использован для синтеза ПА из солей диаминов и дикарбоновых кислот, неорганических ВМС, а также полимеров, содержащих гетероциклы в основной цепи. Твердофазные процессы в чисто виде на практике почти не применяются, чаще всего их комбинируют с другими методами. Например: в синтезе полиимидов сначала получают полиамидокислоты миграционной полимеризацией в растворе, формируют изделия или волокна, которые затем подвергают твердофазной имидизации при температуре 200-3000С.

