Методы получения полимеров

Методы получения и физико-химические свойства полимеров

Полимеры получают с помощью реакций двух основных типов — полимеризации и поликонденсации.

Полимеризация (полиприсоединение) протекает по общему уравнению:

nХ → (-Х-)n

Молекула X называется мономером. Реакции полимеризации идут в результате присоединения по кратным связям или за счет раскрытия циклов. В зависимости от заряда частицы, которая инициирует процесс присоединения, различают катионную, анионную и радикальную полимеризацию.

Основные стадии процесса полимеризации можно рассмотреть на примере радикального механизма.

Первая стадия — начало цепи. На этой стадии в реакционной смеси образуется свободный радикал, который присоединяется к молекуле мономера:

R + СН₂=СН → R─СН₂─СН─

│ │

Х Х

Образовавшаяся частица также является свободным радикалом и способна последовательно присоединять другие молекулы мономера, вызывая рост цепи:

СН₂=СН + R─СН₂─СН─ → R─СН₂─СН─

│ │ │

Х Х n Х n+1

Последняя стадия — обрыв цепи — может произойти за счет присоединения свободного радикала R к концу цепи или за счет рекомбинации двух растущих цепей.

Реакция полимеризации, в которую вступает несколько мономеров одновременно, называется сополимеризацией (т.е. совместной полимеризацией). Образующийся при этом сополимер может иметь регулярное строение, при котором элементарные звенья строго чередуются:

(-X-Y-)n

или нерегулярное строение с беспорядочно чередующимися звеньями:

-X-Y-X-Y-Y-X-X-X-Y-X-X-Y-Y-Y-X-Y-.

Примером данной реакции может служить сополимеризация бутадиена и стирола с образованием бутадиен-стирольного каучука.

В реакциях поликонденсации участвуют мономеры, имеющие две или более функциональных групп, которые могут реагировать друг с другом с выделением простой молекулы (обычно воды). При реакции поликонденсации из n молекул мономера выделяется (n -1) молекула воды.

Дата добавления: 2014-01-06