ПредишенСледващото

В теоретичната част. Синтетични полимери се получават чрез полимеризация или поликондензация.

Полимеризацията - взаимодействие на съединение с няколко молекули, в които не се получават, а не разделени от продукти, и единиците, съставляващи полимер и мономер имат същия елементарен състав или с други думи полимеризацията е присъединяването на малки мономерни молекули (поради множество връзки, или отваряне на пръстена) към получения полимерна молекула с дълга верига, наречена макромолекула. Като цяло, процесът на полимеризация може да бъде представен от схемата:

където М - мономер молекула, М '- мономерната единица на макромолекулата, п - брой на единици в полимерната верига.

Химичната природа на повтарящите се единици и степен на полимеризация на полимера се определя свойства. Полимеризацията на ненаситени мономери се извършва в съответствие със законите на верижни реакции. Способността на полимеризация верига е характерно свойство на диен и винилови съединения. Това се дължи на присъствието в молекулата на съединенията от двойните връзки. Тъй като енергията на π-свързване е приблизително равна на 218 кДж / мол и α-връзка - около 353 кДж / мол, на π-връзката е по-реактивен. Следователно полимеризация протича при прекъсване π-връзка.

Свойствата на еластомери зависят не само от вида на мономер, но също така и от естеството и условията на поляризация.

Процесът на полимеризация се състои от три етапа:

Започване - образуване на активен център A → A *;

Височина верига A * + A → AA * → An + 1, А * и др.;

Отделни етапи различават по полимеризация верига скорост и термичния ефект. Енергията на активиране на активния център на образование е високо, и реакцията протича при сравнително ниска скорост.

Характеристика процес верига полимеризация се определя от естеството на активния сайт (катион, анион, фокусна точка).

Има два вида на полимеризация: свободен радикал и йонна (катионни, анионни, йон-координационни).

Йонийски полимеризация възбудени съединения, способни да образуват йони в въглеводородна среда, има изключителна селективност за мономери и има редица характеристики и предимства:

Това зависи силно от полярността на разтворителя;

Тя протича с високи скорости и значително по-ниска активиране на енергия;

Полимеризацията може да се проведе при температури, достигащи до -100 ° С

Ниска температура, висока степен на полимеризация, и ориентиращ ефект на активния център на катализатора в молекулата на мономер води до факта, че тези молекули са свързани в определен ред с друг и по този начин може да се образува:

Полимери с високо молекулно тегло и дистрибуция сравнително тесен молекулно тегло.

Схематично катионна (например, стирен) може да бъде представена както следва:

Onnaya полимеризация

Onnaya полимеризация

Катионни полимеризационни катализатори са силно електрон-отнемане вещество:

Фридел-Крафтс катализатори - BF3, AlCl3, SnCl4, TiCl4, SbCl5 и др.;

Водородът киселина - H2SO4, HCI, Н3РО4 и др.;

Други киселини - I2, ICL, IBR и т.н.

Най-активен катализатори са подредени в серия:

BF3

Най-често се използва TiCl4, AlCl3, SnCl4, BF3. Каталитичната активност на тези съединения е значително подобрена, ако в полимеризация система като примеси съдържа вода, халогеноводородна киселина, алкил халиди и други протонен вещество.

Йонни процеси са силно чувствителни към вода и различни онечиствания в реакционната система. По този начин, вода и други вещества служат като cocatalysts.

Най-ефективните съкатализатори са класифицирани на два типа:

Съединения лесно отдаваща протони - вода, алкохоли, водород киселина;

Съединения от типа на алкил халогенид, имащи способността да образуват карбониеви катиони.

Кинетика катионна полимеризация се състоят в това, че:

Общият процент на полимеризация е пряко пропорционална на квадрата на концентрацията на мономер и концентрацията на катализатора от първа степен;

Степента на полимеризация е директно пропорционална на концентрацията първия мономер и зависи от концентрацията катализатор;

цялостната активиране енергия зависи, включително температурата - по-ниска е, толкова по-висока скоростта на полимеризация.

Ефект на разтворител: Скоростта и степента на полимеризация увеличение с увеличаване на разтворителя диелектрични константи, и не зависи също от вида на разтворителя.

Цел: Получаване на полистирол чрез полимеризация на стирен блок под действието на катализатора тип катионни и отделянето му чрез утаяване от реакционната система.

Реагенти. Стирол, натриев хидроксид, калаен тетрахлорид, дихлороетан, изопропанол, охлаждане на сместа (лед с разтвор на натриев хлорид).

И прибори: Ерленмайерова колба запушалка 50 мл делителна фуния, стъклени ампули, порцелан чаша, Dewar, стъклена пръчка.

Процедура: Разбърква се в стъклена ампула 4 мл стирен и 2 мл катализатор (1 мл SnCl4 в 30 мл дихлоретан). Поставяме флакона в съд Dewar (сместа се охлажда до -20 ° С температура). Полимеризацията се провежда в продължение на 15 минути.

След 15 минути сместа се сгъсти и да го премести в порцеланова чаша с изопропанол, при която се полимер утаяване.

Изхвърли първата част на утаител, и се добавя още малко количество изопропанол, които биха се промият веществото. Обединяване на целия полимер изопропанол и прокара тънък слой на дъното на чашата. Оставяме изсъхнат на въздух във вентилационен шкаф.

Откриване: Катализаторните сложни форми с примеси dissotsiiruya съединение в йони:

Onnaya полимеризация

Onnaya полимеризация

Open верига: прекратяване на веригата се състои от присъединяването на отрицателни йони катализатор macroion карбониев.

Onnaya полимеризация

прекратяване на растежа верига често се свързва с разделяне отрицателен йон водород катализатор от полимерната верига.

Onnaya полимеризация

Onnaya полимеризация

Onnaya полимеризация
Onnaya полимеризация

Теглото на получения полимер:

теоретично тегло на полимера:

Изчисление на преобразуване:

изчисляване на добив реакция:

Свързани статии

Подкрепете проекта - споделете линка, благодаря!