Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Способы осуществления реакции полимеризации



Выбор способа полимеризации определяется конкретными требованиями, которые предъявляются к продукту полимеризации, природой мономера и используемого инициатора; задачами, которые ставятся при осуществлении полимеризации, и т. п. На практике обычно используют три способа полимеризации: в блоке, в раст­воре, в эмульсии или в суспензии.

Блочная полимеризация проводится в конденсированной фазе, без растворителей. Она может осуществляться периодическим или непрерывным способами. В первом случае образуется блок полиме­ра, имеющий форму сосуда, в котором проводилась реакция, во втором — непрерывный выход расплава полимера из реактора. Блочная полимеризация обычно проводится в присутствии инициа­торов. По мере полимеризации увеличивается вязкость среды и затрудняется отвод тепла. За счет этого получается плохое распре­деление температуры в блоке и полимер получается неоднородным по молекулярному весу.

Полимеризация в растворе проводится двумя способами: «лако­вым» и в жидкости, не растворяющей полимер. При полимеризации «лаковым» способом в качестве среды применяют растворитель моно­мера и полимера. Полученный раствор полимера в растворителе — лак — применяют как таковой или выделяют полимер осаждением или испарением растворителя. По второму способу полимеризацию проводят в жидкости, в которой растворяется мономер, но не раст­воряется полимер, и последний по мере образования выпадает в твер­дом виде и может быть отфильтрован. При полимеризации в растворе легче регулировать температуру, но вследствие уменьшения кон­центрации мономера получаются полимеры меньшего молекуляр­ного веса.

Эмульсионная и суспензионная полимеризация является наибо­лее распространенным промышленным способом получения полиме­ров. В качестве дисперсионной среды при полимеризации в эмуль­сии и суспензии обычно используют воду с введенным в систему эмульгатором, который улучшает эмульгирование мономера в воде и повышает стабильность эмульсии. Обычно применяется 30— 60%-ная эмульсия мономера в воде. В зависимости от способа при­готовления эмульсии мономера в воде и условий проведения поли­меризации различают собственно эмульсионную (латексную) и суспензионную (капельную) полимеризации.

Суспензионная полимеризация отличается от эмульсионной тем, что получается грубая эмульсия мономера в воде. Поскольку ини­циатор растворен в капле мономера, полимеризация протекает в объеме капли, и ее можно рассматривать как капельную блочную полимеризацию. Поэтому продукты суспензионной и эмульсионной полимеризации отличаются размерами частиц образующихся поли­меров. При эмульсионной полимеризации стабилизация эмульсии производится ионоактивными веществами, а при суспензионной — защитными коллоидами.

В качестве эмульгаторов чаще всего применяют мыла: олеаты, пальмиты, лаураты щелочных металлов, натриевые соли аромати­ческих сульфокислот и др.

Обычно эмульсионную полимеризацию проводят в присутствии водорастворимых инициаторов (персульфатов, перекиси водорода и т. д.) или в присутствии окислительно-восстановительных ини­циирующих веществ. Кроме того, в систему часто вводят регуляторы процесса полимеризации и буферные вещества для поддержания постоянного рН среды.

Реакция полимеризации может протекать в молекулярном раст­воре мономера в воде, на поверхности раздела: капля мономера — вода, в капле мономера, на поверхности и внутри мицелл мыла, на поверхности или внутри образующихся полимерных частиц, набухших в мономере. Эмульгатор сильно влияет на полимери­зацию, в значительной степени определяя механизм этого процесса (рис. 9).

Эмульсионная полимеризация протекает с постоянной скоростью (рис. 10), которая устанавливается по истечении некоторого времени после начала полимеризации (участок А Б) и сохраняется


Рис. 9. Зависимость скорости эмуль­сионной полимеризации от концен­трации эмульгатора:1 — концентрация эмульгаторов 0,38 моль/л; 2 — 0,87 моль/л

Рис. 10. Кинетика эмульси­онной полимеризации до ~50% превращения мономера (участок Б В).


Эмульсионная полимеризация протекает с большой скоростью при относительно низкой температуре, что позволяет получать полимеры с высоким средним молекулярным весом и относительно низкой степенью полидисперсности. Повышенная скорость эмуль­сионной полимеризации, более высокий средний молекулярный вес и меньшая полидисперсность полимера объясняются, по-видимому, уменьшением скорости реакции обрыва цепи.

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.