Сополимеризация.
Сополимеризацией называется процесс совместной полимеризации двух или нескольких мономеров с образованием макромолекул, содержащих в основной цепи звенья различных исходных мономеров. Соответствующим подбором исходных мономеров полимерным материалам придаются определённые физико-механические свойства. Соотношение компонентов в составе сополимера зависит от реакционной способности мономеров и радикалов.
Сополимеризация может протекать по ионному и радикальному механизму. При простейшем случае радикальной сополимеризации двух мономеров М1 и М2 возможно протекание четырёх элементарных реакций роста цепи:
~R1· + M1 → ~R1· k11[R1·][M1]
~R1· + M2 → ~R2· k12[R1·][M2]
~R2· + M1 → ~R1· k21[R2·][M1]
~R2· + M2 → ~R2· k22[R2·][M2]
где Mi – мономер i-го типа; ~Ri· -макрорадикал, оканчивающийся звеном Mi; kij – константа скорости присоединения Mi мономера к ~Ri· радикалу.
Кинетическая обработка приведённой реакционной схемы в квазистационарном приближении позволяет установить связь между составом сополимеров и составом исходной смеси мономеров. В квазистационарном состоянии концентрации радикалов ~R1· и ~R2· постоянны, т.е. скорости перекрёстного роста цепи равны между собой:
k12[R1·][M2] = k21[R2·][M1] (1)
Скорости превращения мономеров при сополимеризации описываются уравнениями
d[M1]/dt = k11[R1·][M1] + k21[R2·][M1]
d[M2]/dt = k22[R2·][M2] + k12[R1·][M2]
Для отношения скоростей этих реакций получим:
d[M1] k11[R1·][M1] + k21[R2·][M1]
—— = ———————————
d[M2] k22[R2·][M2] + k12[R1·][M2]