5. Концентрация мономера М постоянно убывает на протяжении всего процесса. В любой момент процесса полимеризации в реакционной среде присутствуют растущие цепи макромолекул (М - М - М - М*), полностью сформировавшиеся и прекратившие рост нейтральные макромолекулы полимера (М - М - М – М) и оставшийся, неприсоединившийся мономер М.
Конденсационная полимеризация (поликонденсация ПК )– это полимеризация в ходе которой многократно повторяется процесс конденсации, т.е. взаимодействия реакционных центров (РЦ) би- или полифункциональных мономеров друг с другом и с реакционными центрами n –меров , которые накапливаются в ходе реакции, а также взаимодействие реакционных центров n –меров между собой.
В поликонденсации могут участвовать те мономеры, которые содержат в своей структуре две или более функциональных группы ФГ (или 2 и более реакционных центра РЦ). В таблице мономеров (таблице 3) -это соединения, приведенные в колонке 3.
Схематично процесс поликонденсации выглядит так:
- сначала взаимодействуют между собой РЦ (РЦ = а и b) мономеров ;
- затем взаимодействуют между собой РЦ промежуточных продуктов - n –меров и мономеров;
- в конце взаимодействуют между собой РЦ крупных - n –меров .
Признаки и особенности поликонденсации следующие:
1. Ступенчатое нарастание молекулярной массы макромолекул. Масса молекул прирастает на величину присоединившегося n –мера (димера, тримера, тетрамера и др.).
2. Устойчивость образующихся промежуточных продуктов конденсации (n –меров). На любой стадии процесс можно остановить и выделить вещества с требуемой молекулярной массой.
3. Выделение в течение всего процесса побочных низкомолекулярных соединений (аb).
4. Образование межзвенных связей ( Z -связей ) – между молекулами прореагировавших мономеров и n –меров.
5. Высокая молекулярная масса полимера достигается только в конце реакции поликонденсации, т.е. при глубоких степенях завершенности процесса.
6. Несовпадение по элементному составу структурного звена полимера и исходных мономеров вследствие отщепления и выделения низкомолекулярных соединений.
7. Мономеры исчезают в реакционной среде в самом начале процесса, т.к. они сразу же расходуются на образование ди-, три-, тетра- и др. n –меров. В связи с этим в реакционной среде присутствуют n –меры различной молекулярной массы. С увеличением времени реакции набор n –меров уменьшается (сужается) за счет их взаимодействия между собой, а молекулярная масса остающихся n –меров растет и выравнивается по величине.
В отличие от поликонденсации ступенчатая полимеризация – это вид поликонденсации, не сопровождающейся выделением побочных низкомолекулярных соединений.
Для ступенчатой полимеризации характерны признаки и цепного и ступенчатого процессов:
1. Реакция протекает по ступенчатому механизму (как в поликонденсации).
2. Промежуточные продукты реакции также устойчивы, как и в случае ПК.
3. Побочные продукты не выделяются (как в цепной полимеризации).
Типичным примером ступенчатой полимеризации является синтез полиуретанов (ПУ) из гликолей (или полигликолей) и диизоцианатов:
- сначала идет взаимодействие реакционных центров (атом водорода и атом азота)
- затем раскрывается двойная связь N = C
- по месту её раскрытия к атому N присоединяется остаток гликоля
Дата: 2019-02-02, просмотров: 275.