Пол?меризац?я

Матер?ал з В?к?пед?? ? в?льно? енциклопед??.
Перейти до нав?гац?? Перейти до пошуку
Приклад ланки пол?меру

Реа?кц?я пол?мериза?ц?? ( англ. polymerization , н?м. Polymerisation ) ? реакц?я сполучення к?лькох молекул в одну без зм?ни елементарного складу вих?дних речовин.

Пол?меризац?я  ? утворення високомолекулярних сполук ( пол?мер?в ) з низькомолекулярних сполук (мономер?в). Утворений пол?мер ма? такий же елементний склад, як ? вих?дна речовина ( мономер ).

Загальний опис

[ ред. | ред. код ]

Продукт пол?меризац?? двох молекул називають димером , трьох ? тримером , а багатьох ? пол?мером. Вих?дну речовину, з яко? одержують пол?мер, називають мономером.

Здатн?сть молекул до пол?меризац?? обумовлю?ться наявн?стю подв?йних або потр?йних зв'язк?в, як? розриваються ? переходять в одинарн?. Сполучення мономер?в у пол?мери в?дбува?ться за м?сцем розриву подв?йних чи потр?йних зв'язк?в.

Пол?мерн? матер?али ? продукти ?х переробки ? каучук , пластмаси ? синтетичне волокно  ? знаходять в сучасн?й техн?ц? ? побут? дуже широке ? р?зноман?тне застосування. В основ? виробництва цих матер?ал?в лежать реакц?? пол?меризац??.

Прикладами реакц?? пол?меризац?? ? реакц??, що в?дбуваються при отриманн? пол?етилену , пол?хлорв?н?лу ? синтетичного каучуку .

Йонна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Ланцюгова пол?меризац?я, в як?й нос?ями к?нетичних ланцюг?в на стад?ях ?н?ц?ювання, росту й обриву ланцюга ? т? чи ?нш? йонн? форми або макройони як пром?жн? частинки. Катал?зу?ться кислотами , основами або комплексами. У випадку пол?меризац?? мономера (М), коли швидк?сть продовження ланцюг?в набагато б?льша, н?ж швидк?сть ?х обриву, а р?ст макромолекли в?дбува?ться на активних центрах (C) одного виду, швидк?сть процесу опису?ться р?внянням ^ W= k[M][C]

Ан?онна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Йонна пол?меризац?я, в як?й нос?ями к?нетичного ланцюга ? ан?они, тобто к?нцевий атом нарощуваного пол?мерного ланцюга набува? п?д час пол?меризац?? негативного заряду. Використову?ться для отримання монодисперсних пол?мер?в.

Кат?онна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Йонна пол?меризац?я, в як?й к?нетичний ланцюг ведуть кат?они. Вона в?дбува?ться в результат? пост?йного виникнення в к?нц? зростаючого ланцюга позитивного заряду. До не? схильн? ненасичен? сполуки з електронодонорними зам?сниками та гетероцикли п?д впливом?н?ц?атор?в ? протонних ? Лью?сових кислот, он??вих солей (для гетероцикл?в).

Жива пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Ланцюгова пол?меризац?я, при як?й в?дсутн? реакц?? передач? ланцюга та обриву ланцюга.

Жива в?льнорадикальна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Радикально-ланцюгова пол?меризац?я, у як?й в?дсутн? незворотн? реакц?? обриву та передач? ланцюг?в. Вона може включати так? стад??: пов?льне ?н?ц?ювання, оборотне утворення молекулярних частинок р?зно? активност? та з р?зним часом життя, оборотне утворення неактивних молекулярних частинок, у деяких випадках ? оборотну передачу ланцюг?в. Вона не ма? стад?й необоротно? дезактивац?? ростучих радикал?в та передач? ланцюг?в. В?дбува?ться в присутност? ?н?фертер?в, якими ? н?троксиди, д?т?окарбамати, кобальт-порф?ринов? комплекси, д?т?оестери, галоген?ди метал?в. Наявн?сть оборотних стад?й, тобто процес?в де активн? х?м?чн? частинки (ведуть ланцюг) перебувають у р?вноваз? з неактивними(сплячими) частинками, ? характерною ознакою механ?зм?в таких реакц?й.

Стереоспециф?чна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Пол?меризац?я, в результат? яко? утворю?ться тактичний пол?мер , тобто пол?мер з високим ступенем упорядкованост? просторово? будови. Однак пол?меризац?ю, при як?й стерео?зомер?я, присутня в мономер?, практично не збер?га?ться в пол?мер?, не можна назвати стереоспециф?чною пол?меризац??ю. Напр., пол?меризац?я х?рального мономера D-метилоксирану з? збереженням конф?гурац?? не розглядаються як стереоспециф?чна реакц?я, зате селективна пол?меризац?я з? збереженням одного з енант?омер?в, присутн?х в сум?ш? D-метилоксирану та L-метилоксирану, назива?ться саме так.

Радикальна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

Пол?меризац?я, що ? ланцюговим процесом, при як?й нос?ями к?нетичних ланцюг?в у елементарних стад?ях зародження, росту й обриву ланцюг?в ? радикали.

За радикально? пол?меризац?? в?н?лових мономер?в природа реакц?йного середовища зд?йсню? сутт?вий вплив на загальну швидк?сть процесу, константи швидкостей елементарних реакц?й роста та об?рвання пол?мерних ланцюг?в,а також на молекулярн? характеристики утворюваних пол?мер?в. Зм?на природи розчину або уведення до реакц?йно? системи р?зних комплексоутворюючих добавок здатне у значн?й м?р? зм?нити к?нетичн? параметри процесу гомогенно? радикально? пол?меризац??.

Особливо р?зкий вплив розчинника спостер?га?ться за пол?меризац?? водорозчинних мономер?в. Наприклад, при пол?меризац?? таких мономер?в, як акрилам?д, акрилов? кислоти, N-в?н?лп?рол?дон, третинн? сол? ам?ноетер?в (мет) акрилово? кислоти , значення костанти швидкост? росту ланцюга зроста? у 50-100 раз?в при переход? в?д гомогенно? пол?меризац?? у орган?чних розчинниках до пол?меризац?? у водному розчин?. Дещо менший ефект природа розчинника зд?йсню? на пол?меризац?ю неполярних й малополярних в?н?лових мономер?в, таких як стирол, метилметакрилат. Але й у цьому випадку при зм?н? природи розчинника загальна швидк?сть процесу може зм?нюватися у дек?лька раз?в, а значення константи швидкост? росту ланцюга за гомогенно? пол?меризац?? стиролу зм?ню?ться в залежност? в?д природи розчинника на 50-70%. Серед основних причин, обумовлюючих вплив природи розчинника на к?нетичн? параметри гомогенно? радикально? пол?меризац?? в?н?лових мономер?в, ? утворення специф?чних комплекс?в м?ж реагуючими частинками (мономер й пол?мерн? радикали) й молекулами розчинника, г?дрофобн? вза?мод??, як? виникають при пол?меризац?? водорозчинних мономер?в у водних розчинах, а також зм?на якост? розчинника по в?дношенню до утворюваного пол?меру. У випадку малополярних вуглеводневих мономер?в (типу стиролу) чинником, який визнача? вплив природи розчинника на константу швидкост? росту, ? утворення донорно-акцепторних комплекс?в м?ж молекулами розчинника й ростучими пол?мерними радикалами, що призводить до зменшення активност? цих радикал?в [1] .

Емульс?йна пол?меризац?я

[ ред. | ред. код ]

( англ. emulsion polymerization ) Пол?меризац?я, яка в?дбува?ться в емульс??. Почина?ться в м?целах , як? незабаром перетворюються у частинки пол?мера коло?дних розм?р?в ? в?дтак пол?меризац?я йде на поверхн? цих частинок. Проходить звичайно з великою швидк?стю, нав?ть при низьких температурах, що да? можлив?сть одержувати пол?мер велико? молекулярно? маси ? з досить вузьким молекулярним розпод?лом. Проводять у водних емульс?ях, часто стаб?л?зованих поверхнево-активними речовинами.

Ступ?нь пол?меризац??

[ ред. | ред. код ]

Середн? значення числа мономерних ланок у макромолекулах пол?меру. Молекулярна маса пол?меру, M, пов'язана з? ступенем пол?мер?зац??, N, та молекулярною масою мономера, m, р?внянням: M = Nm.

Див. також

[ ред. | ред. код ]

Джерела

[ ред. | ред. код ]

Посилання

[ ред. | ред. код ]
  1. В.Ф.Громов - Радикальная полимеризация и его производных в присутствии комплексообразующих солей .