Технология полимеров
Поликонденсация в растворе
жүктеу/скачать 7 Mb. Pdf көрінісі
|
| Поликонденсация в растворе.
Это способ проведения поликон- денсации, при котором мономеры и образующийся полимер находятся в растворе в одной фазе. Возможны различные варианты метода, когда мономер и (или) полимер частично растворимы в реакционной среде. Для получения полимеров высокой ММ мономеры и полимер должны, как правило, полностью растворяться в реакционной среде, что дости- гается использованием смеси двух и более растворителей или повы- шением температуры реакции. Обычно процесс проводят при 25–250 °С. Получаемый полимер может образовывать термодинамиче- ски неустойчивые (метастабильные) растворы или лиотропные жид- кокристаллические системы. После выпадения полимера из такого 36 раствора заново растворить его в данном растворителе не удается. В выпавшем в осадок кристаллическом полимере, не набухающем в ре- акционном растворе, рост макромолекул прекращается; в аморфном полимере, способном к набуханию – продолжается. Выпадение из ре- акционного раствора полимера может приводить к его кристаллиза- ции. Преимущества способа: возможность проведения процесса при сравнительно невысоких температурах; способность растворителя вы- полнять функции катализатора; хорошая теплопередача; возможность непосредственного использования полученных растворов полимеров для изготовления пленок и волокон. Отличительная особенность - влияние природы растворителя на молекулярную массу и структуру образующегося полимера. Известны примеры, когда растворитель (пиридин, третичные амины, N,N-ди- метилацетамид, N-метилпирролидон и др.) связывает кислоту, обра- зующуюся в реакции, например при полиэтерификации или полиами- дировании . Растворитель и содержащиеся в нем примеси, например Н 2 О, могут вызывать протекание побочных реакций, приводящих к блокированию функциональных групп. В лабораторной практике методом полимеризации в растворе синтезируют различные карбо - и гетероцепные полимеры , в том числе элементоорганические (полиацетилены, полиамиды, сложные и про- стые полиэфиры, полисульфоны, полигетероарилены, полисилоксаны и др.). Технология и аппаратурное оформление зависят от типа поли- конденсации. При равновесной (обратимой) поликонденсации в рас- творе процесс проводят при 100–250 °С и применяют растворители, которые хорошо растворяют образующиеся полимеры, а низкомолеку- лярные продукты реакции - плохо. Температура кипения таких рас- творителей должна быть выше, чем у низкомолекулярных продуктов реакции. Иногда используют растворители, образующие с низкомоле- кулярным продуктом реакции азеотропную смесь, температура кипе- ния которой ниже, чем у растворителя ( азеотропная поликонденса- ция ). В промышленности этот процесс применяют редко. Первая ста- дия производства ряда сложных полиэфиров, например полиэтиленте- рефталата, представляет собой разновидность равновесной поликон- денсации в растворе, когда растворителем служит один из мономеров (в данном примере - этиленгликоль), взятый в избытке. 37 Неравновесную (необратимую) поликонденсацию в растворе подразделяют на низко- и высокотемпературную - температуры про- цесса соответственно ниже 100 °С и выше 100 °С (чаще до 200 °С). Разновидность низкотемпературной поликонденсации в растворе - эмульсионная поликонденсация, когда образование полимера проис- ходит в органической фазе водно-органической гетерогенной системы. Выделяющийся ННа1 нейтрализуют в водной фазе карбонатами или гидроксидами щелочных металлов. В промышленности неравновес- ную поликонденсацию в растворе используют в производстве поли- амидов , поликарбонатов , полиарилатов , полигетероариленов и осу- ществляют по периодической схеме. жүктеу/скачать 7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|