ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение высокомолекулярных соединений реакцией полимеризации из "Неметаллические материалы и их применение в авиастроении " Реакцией полимеризации называется химический процесс соединения однородных или разнородных веществ без выделения каких-либо побочных продуктов. Исходное вещество, способное к реакции полимеризации, — мономер, представляет собой ненасыщенное соединение либо имеет структуру неустойчивых, легко разрушаемых циклов. Наиболее распространенной является реакция полимеризации ненасыщенных соединений. Процесс полимеризации сводится к превращению двойной связи между соседними углеродными атомами молекулы мономера в одинарную и к присоединению отдельных молекул друг к другу. Реакция полимеризации возбуждается некоторыми веществами (инициаторами или катализаторами, а также воздействием физических факторов (свет, температура, ядерные излучения). [c.24] Первый этап реакции цепной полимеризации — присоединение к некоторой части молекул ненасыщенного соединения инициатора — косит название процесса активации. [c.24] Рост каждой цепи макромолекул, вызванный вновь образовавшейся активной молекулой, во многих случаях протекает практически мгновенно и заканчивается насыщением свободных валентностей путем столкновения между собой двух растущих цепей макромолекул или столкновением с молекулами растворителя. Эта третья стадия реакции полимеризации носит название обрыва цепи. Обрыв цепи может возникнуть на любом этапе роста цепи макромолекулы, поэтому каждое высокомолекулярное соединение представляет собой сложную смесь компонентов, отличающихся друг от друга величиной молекулярного веса. Вероятность более частого обрыва растущих цепей, а следовательно, снижения средней величины молекулярного веса, псжышается с увеличением количества одновременно образующихся активированных молекул вследствие большей вероятности взаимного столкновения растущих цепей. [c.24] Если молекулы ненасыщенного соединения содержат больше чем одну двойную связь, то процесс активации может быть связан с разрушением нескольких двойных связей в активированной молекуле. [c.24] Рост макромолекул в этом случае будет являться результатом одновременного присоединения нескольких ненасыщенных молекул, каждая из них может служить началом образования нескольких, ответвлений. [c.25] Следовательно, с повышением количества двойных связей в исходном веш.естве создаются условия для образования соединений пространственной структуры, обладающих высоким молекулярным,, весом. [c.25] В реакции полимеризации могут принимать участие одновременно несколько ненасыщенных веществ (мономеров). Такой процесс носит назв ание сополимеризацця. Макромолекулы сополимера содержат звенья, образовавшиеся из молекул всех мономеров, принимавших участие в сополимеризации. Таким образом, сополимеры не являются смесями веществ, а представляют собой новый материал, наделенный новыми свойствами. Свойства эти изменяются в зависимости от выбора мономеров и их соотношения. [c.25] Процесс полимеризации проводят тремя различными методами блочным, лаковым, эмульсионным. [c.25] Блочный метод заключается в постепенном превращении мономера в полимер без применения какой-либо посторонней среды. Полимер образуется в виде блока, копируя ту форму, в которую был залит мономер. В большинстве случаев образующийся полимер обладает хорошей растворимостью в исходном мономере, поэтому процесс полимеризации можно наблюдать по постепенному повышению вязкости раствора и регулировать скорость ее нарастания изменением условий реакции. Раствор сохраняет свою прозрачность, но по мере увеличения в нем концентрации полимера становится все более вязким, постепенно переходя в стекловидную массу. [c.25] Лаковый метод заключается в полимеризации мономера, растворенного в каком-либо инертном веществе, которое является растворителем и для образующегося полимера. В результате реакции раствор мономера превращается в раствор полимера. Средний молекулярный вес такого полимера ниже блочного и растворимость его выше. [c.25] Эмульсионный метод полимеризации заключается в том, что исходный жидкий мономер заливают в инертную жидкость, с которой он не смешивается. В большинстве случаев такой жидкостью служит вода. Введением специальных веществ — эмульгаторов — и непрерывным перемешиванием смеси жидкостей добиваются того,, чтобы мономер распределялся в воде в виде мельчайших частиц, которые под влиянием нагревания и действия инициатора превращаются в столь же мельчайшие частички полимера. После осаждения частиц и отделения воды и эмульгатора полимер остается в виде мелкого порошка, очень удобного для дальнейшей переработки. Эмульсионные полимеры характеризуются наибольшей однородностью структуры и наибольшей величиной молекулярного веса, однако могут содержать примеси (например, эмульгатор). [c.25] Вернуться к основной статье