![]() |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
|
Простейшим способом проведения полимеризации является полимеризация жидкого мономера в отсутствии растворителя - полимеризация в массе. В данном случае инициатор и полимер растворимы в мономере. Если реакцию доводят до полного превращения мономера, то полимер получают в виде монолитного блока, имеющего форму сосуда, в котором проводилась полимеризация. Преимуществом этого способа являются возможность использования блоков полимера без последующей переработки и отсутствие стадии очистки от растворителя. Основным недостатком является сложность отвода тепла, выделяющегося при реакции.
При проведении полимеризации в растворе проблема теплоотвода по сравнению с полимеризацией в массе решается относительно легко. При получении клеев, лаков, связующих для сложных пластиков полученный раствор полимера можно использовать непосредственно, в других случаях требуется выделить полимер и освободить его от растворителя, что является одним из основных технологических недостатков этого процесса. Полимеризацию в массе и в растворе можно осуществлять под действием инициатора как радикальной, так и ионной природы.
Процесс эмульсионной полимеризации проводится в жидкой фазе, в которой мономер и полимер не растворяются, но растворяется инициатор. Такой средой обычно является вода. Эмульгирование производится путем перемешивания, а для создания достаточно стойких эмульсий в водную фазу вводят эмульгаторы. В качестве эмульгаторов применяются соли высших жирных кислот, белковые вещества и др.
Полимеризация мономера в присутствии водорастворимых инициаторов и эмульгаторов происходит в мицеллах мыла и на поверхности капель мономера. Так как эмульгатор присутствует, главным образом, в виде мицелл, большая часть мономера полимеризуется именно в мицеллах. Из стабилизированных эмульгатором капель мономер непрерывно диффундирует в мицеллы, где полимеризуется. Скорость диффузии возрастает с уменьшением размера капель и с повышением температуры среды и концентрацией эмульгатора. Образующиеся частицы полимера продолжают расти благодаря постоянному притоку молекул мономера из капель.
По мере протекания полимеризации и увеличения числа полимерных частиц эмульгатор сорбируется на их поверхности, концентрация его в жидкой фазе понижается, мицеллярный раствор эмульгатора превращается в молекулярный и полимерные частицы теряют растворимость. При этом получается мелкодисперсный полимер, образующий тонкую стабильную дисперсию - латекс. Для выделения полимера из латекса добавляют сильные электролиты. Разрушение эмульсий облегчается удалением не прореагировавшего мономера.
Преимуществом эмульсионной полимеризации по сравнению с полимеризацией в массе является отсутствие местных перегревов, меньшая вероятность реакций обрыва и, в результате, более высокая молекулярная масса и более узкое молекулярно-массовое распределение (ММР).
При суспензионной полимеризации инициатор не растворяется в водной фазе, но растворим в каплях мономера. Поэтому инициирование и рост цепи проходят в каплях мономера. При этом получается крупнодисперсный полимер, легко выпадающий в осадок. Полимер практически не требует очистки.
При твердофазной полимеризации охлажденные ниже температуры плавления мономеры полимеризуют под действием ионизирующего излучения. При твердофазном процессе образуются полимеры регулярной структуры и, в результате, обладающие лучшими физико-механическими свойствами.
Газофазной полимеризацией обычно называют процессы, в которых мономер находится в газообразном состоянии. Инициирование может происходить либо в газовой фазе (под действием γ-излучения или газообразного инициатора), либо на поверхности твердого катализатора. Сама же полимеризация происходит на поверхности или в объеме твердой фазы полимера.
Дата публикования: 2015-04-07; Прочитано: 367 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!