Аппаратно-технические способы проведения полимеризации

Известны три основные способа проведения радикальной полимеризации:

· в блоке;

· в растворе;

· в эмульсиях и суспензиях.

При полимеризации в блоке смесь мономера с инициатором заливают в реакционный сосуд, растворяют инициатор в мономере. Для инициирования реакции сосуд термостатируют и используют механические воздействия (мешалки). Основная трудность при реализации блочной полимеризации – отвод тепла в ходе экзотермического роста цепи. Обычно вследствие плохой теплопроводности образующегося полимера возникает локальный перегрев во внутренних слоях полимера. В результате степень полимеризации на поверхности и в объеме блока неодинакова, что отрицательно сказывается на свойствах полимера.

Достоинства способа: простая аппаратура, низкие энергозатраты, возможность получения большого количества полимера.

Недостаток: невысокое качество полимера.

При полимеризации в растворе используют растворитель, в котором растворим мономер и/или образующийся полимер, который отделяют от растворителя фильтрованием или центрифугированием с последующей промывкой и сушкой. Полимеризацию в растворе обычно проводят при температуре кипения растворителя.

Достоинства способа: высокое качество полимера.

Недостатки: сложная аппаратура, высокие энергозатраты, наличие большого количества растворителя.

При полимеризации в суспензиях (эмульсиях) мономер диспергируется в несмешивающейся с ним жидкости (чаще всего, воде), образуя эмульсию или суспензию. Полимеризация протекает под действием инициатора внутри каждой частицы (капли) мономера, каждая из которых является по существу отдельной полимеризационной системой. Образующиеся частицы (капли) полимера осаждают с помощью электролиза.

Достоинство способа: очень высокое качество полимера.

Недостатки: сложная аппаратура, высокие энергозатраты, получение малого количества полимера.