Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

Синтетические методы получения высокополимеров делятся на методы полимеризации и поликонденсации.

Полимеризация - процесс, в результате которого молекулы мономера сочетаются (соединяются друг с другом) при помощи ковалентных связей путем последовательного присоединения. При этом в молекуле мономера должны быть кратные связи или циклические группировки. За счет этих связей (или раскрытие циклов) могут образовываться свободные валентности, с помощью которых мономеры соединяются в макромолекулы.

Например:

n (CH2 = CH2) ^ (-CH2-CH2-) n этилен полиэтилен

В термодинамическом плане, процесс полимеризации сопровождается выделением теплоты, уменьшением свободной энергии Гиббса, т.е. этот процесс самопроизвольный и экзотермический, поскольку разрыв двойных (или тройных) связей с образованием одинарных ведет к уменьшению энергии системы. Однако, без действия внешних факторов (температуры, катализатора, давления и других инициаторов) полимеризация или не идет вовсе, либо идет медленно.

Полимеризация - это цепная реакция. В зависимости от характера активных частиц инициатора отличают радикальный и ионный тип полимеризации. При радикальной полимеризации процесс инициируется свободными радикалами через ряд стадий, а именно: 1) инициирования (или образование активных центров) 2) рост цепи, 3) передачи или обрыв цепи. Чаще всего инициаторами образования активных центров, то есть радикалов, является перок-сиди, азосочетания (-N = N-) или другие с ограниченными связями.

Например пероксид бензоила (или хлористый бензол).

(С6Н6СОО) 2 ^ 2С6Н5СОО * - можно обозначить через R *. Итак, при полимеризации хлорвинила этот процесс можно изобразить так:

1) R * + СН2 = СНСИ ^ RCH2-CHCI *

2) RCH2-CHCI * + СН2 = СНСИ ^ RCH2-CHCI-CH2-CHCI * и т.д.

В стадии обрыва цепи образуется малоактивные радикалы, которые уже не способны инициировать процесс. Они называются ингибиторами. Передача и обрыв цепи может происходить на разных этапах, поэтому макромолекулы полимеров имеют различную молекулярную массу, т.е. они полидисперсные. С помощью этого метода (радикальной полимеризации) получают в промышленности большинство важных полимеров, а именно: поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен, полиакрилат и другие различные сополимеры.

При ионной полимеризации роль активных центров играют анионы и катионы. Инициаторами катионной полимеризации служат електроноакцеп-торные соединения или катионные катализаторы, например: H2SO4, HCl, ВСЗ, А1С1з, Pb (C2H5) 4 и др.., Т.е. они електронофильни (притягивают к себе электроны). Поэтому при взаимодействии катализатора с молекулами мономера, имеющего, например, двойную связь, эта связь поляризуется и переходит сам в состояние катиона. Так облегчается процесс полимеризации, особенно в растворах. Инициаторами анионной полимеризации соответственно используют электронодонорные вещества, например: щелочные металлы и т.д. Обрыв может происходить при присоединении на некотором этапе аниона (Х-). В наше время достаточно активно разрабатываются регуляторы полимеризации-вещества, позволяющие получить макромолекулы необходимых размеров, или с тем или иным (заданным пространственным положением радикала (стереорегуляторни полимеры). Такие стереоспецифической катализаторы позволяют творить "поистине чудеса" при синтезе белков и т.д..

При полимеризации важным является количество мономерных звеньев или структурных единиц, которые находятся в одной макромолекуле. Она определяется степенью полимеризации Р. Разумеется, поскольку полимеры полидисперсные, то можно только охарактеризовать среднее значение Р.

Поликонденсация - синтез полимера из соединений, содержащих два или более функциональных групп, который сопровождается образованием еще и низкомолекулярных соединений типа (H2O, HCl, NH3, CH2O т.п.). Состав элементарной звена полимера при поликонденсации отличается от состава исходного мономера. Поликонденсация соединений с двумя функциональными группами (бифункциональных соединения) называется линейной, а с тремя и более функциональными группами - трехмерной.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии