Основные способы проведения полимеризации

Основными промышленными методами получения полимеров являются полимеризация и поликонденсация.

Полимеризация – синтез полимеров путем последовательного присоединения мономеров к активному концу растущей полимерной цепи.

Поликонденсация - синтез полимеров, основанный на реакциях взаимодействия би- или полифункциональных мономеров и сопровождающийся выделением побочного низкомолекулярного вещества.

Методом полимеризации получают подавляющее количество полимерных материалов (примерно 75 %).

Способы проведения полимеризации:

1) Полимеризация в массе мономера в жидкой или газовой фазе (блочная полимеризация) – метод нетехнологичен, очень трудоемок и несовременен.

Данный метод может быть использован при получении полистирола.

2) Полимеризация в растворе

а) мономер и образующийся полимер хорошо растворимы в принятом для процесса растворителе (лаковая полимеризация)

б) мономер растворяется в выбранном растворителе, а образующийся полимер нерастворим

3) Эмульсионная полимеризация – это способ проведения полимеризации мономеров в дисперсионной среде (чаще всего в воде), приводящий к образованию дисперсии полимера с частицами коллоидной степени дисперсности.

Непременными компонентами эмульсионной полимеризации кроме мономеров и воды являются эмульгатор и инициатор. В процессе эмульсионной полимеризации образуются полимерно-мономерные частицы (ПМЧ), в которых и протекает процесс полимеризации. К концу процесса полимеризации они превращаются в латексные частицы с размером 10² нм, а сама система превращается в водную дисперсию полимера (латекс).

Дисперсные системы – это гетерогенные системы из 2 или более фаз с сильно развитой поверхностью раздела между ними.

Эмульсии – это дисперсные системы с жидкой дисперсионной средой и жидкой дисперсной фазой.

4) Суспензионная полимеризация (зернистая, бисерная, гранульная)

Принципиально отличается от типичной эмульсионной и протекает в каплях мономера в жидкой фазе (обычно в воде). При этом образуется более грубая эмульсия. Для повышения устойчивости этой эмульсии вводят специальные вещества: либо водорастворимые полимеры (поливиниловый спирт), либо труднорастворимые в воде высокодисперсные вещества (гидроксиды алюминия, калия). В результате полимеризации образуется дисперсия полимера со степенью дисперсности такой же, как у исходной эмульсии (10³ – 10⁵ нм).

Данный метод применяется для производства пластмасс и волокон.