Технология полимеров
жүктеу/скачать 7 Mb. Pdf көрінісі
|
| Полимеризация в растворе.
Это способ проведения полимери- зации, при котором исходный мономер находится в жидкой фазе в растворенном состоянии. Реакционная система может быть гомоген- ной или гетерогенной в зависимости от растворимости катализатора и образующегося полимера в реакционной среде. Растворитель должен быть инертен к мономеру и возбудителю полимеризации; чаще всего это алифатические или ароматические углеводороды. Температуру можно изменять в пределах, в которых мономер и растворитель оста- ются жидкими. Например, катионную полимеризацию изобутилена в растворе осуществляют при минус 100 o C. Процессы при высоких температурах часто проводят при избыточном давлении, чтобы вос- препятствовать кипению реакционной смеси. Концентрацию мономе- ра в растворе изменяют в широких пределах. В промышленности методом полимеризации в растворе осуще- ствляют все процессы ионной и большую часть процессов координа- ционно-ионной полимеризации, например синтез стереорегулярных каучуков, полиэтилена низкого давления, полипропилена, сополиме- ров этилена с пропиленом, термоэластопластов, полиизобутилена, по- лиформальдегида. Радикальная полимеризация в растворе экономиче- ски менее выгодна , чем в массе или дисперсных водных средах, по- этому ее применяют только в тех случаях, когда конечный продукт используют в виде раствора (лак, клей) или когда другими способами нельзя получить требуемый полимер (например, полиакрилаты, поли- винилацетат, пенополистирол, политетрафторэтилен). В промышленности полимеризацию в растворе проводят в аппа- ратах, снабженных мешалками, циркуляционными насосами или дру- гими перемешивающими устройствами, реже ‒ в аппаратах трубчатого или колонного типа, непрерывные процессы ‒ обычно в каскадах по- следовательно соединенных проточных реакторов смешения. Тепловой режим процесса регулируют путем теплообмена через рубашку аппа- рата, а также предварительным охлаждением растворителя и мономе- ра. При больших реакционных объемах внутрь аппаратов встраивают дополнительные охлаждающие устройства (змеевики, трубчатки, по- лые плиты). Эффективный теплоотвод и точное поддержание заданной 24 температуры процесса можно осуществить за счет испарения части растворителя из реакционной зоны при его кипении. После конденса- ции в выносном холодильнике растворитель возвращают в реактор. После завершения реакции растворители удаляют испарением под вакуумом или перегонкой с водяным паром. Следы катализатора нейтрализуют. Полимер высушивают под вакуумом или в кипящем слое. Достоинства полимеризации в растворе: можно тонко регули- ровать концентрации реагентов, температуру, структуру и состав го- мо- и сополимеров, получать высоковязкие полимеры; инертный рас- творитель обеспечивает легкий контроль теплоотвода и вязкости реак- ционной смеси. Недостатки: необходимость выделения и сушки образующе- гося полимера, значительные капитальные вложения и затраты энер- гии, обусловленные циркуляцией и регенерацией больших количеств растворителя; растворитель может участвовать в передачи цепи и за- трудняет получение высокомолекулярных продуктов; полимер может быть загрязнён остатками растворителя и примесями, в нём содержа- щимися. жүктеу/скачать 7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|