химический каталог




Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)

Автор главный редактор В.А.КАБАНОВ

стоянию полимеризуемой системы. Выбор способа проведения П. определяется задачами, к-рые ставятся при осуществлении процесса, требованиями, предъявляемыми к получаемому продукту, природой компонентов полимеризационной системы, технологич. требованиями и т. д. (табл. 2).

Таблица 2. Промышленные способы получения полимеров

Способ полимеризации

Полимер В мас- В рас- Эмуль- Суспен се творе * сионная зионная

+ +

+

Сополимер этилена с пропи- +

+

+ +

+

+ +

+

Бутадиен-стирольные сополи- + +

Сополимеры бутадиена с акри- +

Полимер АБС (акрилонитрил-

+

+

+ + +

+ +

* Включая гетерогенную полимеризацию.

Простейшим случаем является П. жидкого мономера в отсутствие растворителя (полимеризация в массе). Если реакцию доводят до полного превращения мономера, то полимер получают в виде монолитного блока, имеющего форму сосуда, в к-рый был залит мономер. Преимуществами этого способа являются возможность использования блоков полимера без последующей переработки и отсутствие стадии отделения от растворителя. Основной недостаток — сложность отвода выделяющегося при реакции тепла, особенно при высокой вязкости системы.

Другой распространенный способ гомогенной жидко-фазной П.— полимеризация в растворе. В этом случае проблема теплоотвода по сравнению с полимеризацией в массе решается относительно легко. Для нек-рых целей (при получении клеев, лаков, связующих для слоистых пластиков) полученный р-р полимера можно использовать непосредственно, для других — требуется выделить ^полимер и освободить его от растворителя, что является одним из основных технологич. недостатков этого процесса. П. в массе и в р-ре можно осуществлять под действием инициаторов как радикальной, так и ионной природы.

Технически важным видоизменением предыдущего способа является гетерогенная полимеризация растворенного мономера под действием различных диспергированных или гранулированных твердых катализаторов. При этом образующийся полимер может либо находиться в растворе, либо осаждаться на частицах катализатора. Основные преимущества этого способа те же, что и предыдущего; к числу недостатков прибавляется необходимость удаления из полимера остатков катализатора.

В связи с тем, что наиболее дешевым и распространенным технич. растворителем является вода, большое промышленное распространение получила П. в водных эмульсиях и суспензиях. В первом случае мономер диспергируют в воде в присутствии диспергирующих веществ (эмульгаторов), а для инициирования используют обычно водорастворимые инициаторы (чаще всего — окислительно-восстановительные системы, эффективные при низких темп-рах). Эмульсионная полимеризация, в механизме к-рой существенная роль принадлежит адсорбционным слоям эмульгатора на поверхности мономер-полимерных частиц, отличается рядом специфич. особенностей. В частности, этот процесс позволяет осуществлять П. с высокой скоростью при низких темп-рах и, кроме того, получать продукт большой мол. массы.

При суспензионной полимеризации мономер диспергируют в виде капель размером 1 мм—1 мкм и полиме-ризуют под действием растворимого в мономере инициатора; процесс, протекающий в каждой отдельной капле, можно рассматривать как П. в массе.

При эмульсионной П. полимер получается в виде латекса, при суспензионной — в виде крошки. Недостатками обоих процессов являются образование больших количеств сильно загрязненных сточных вод, а также необходимость удаления из полимера эмульгаторов и стабилизаторов. Процессы эмульсионной и суспензионной П., связанные с применением воды, наиболее характерны для радикальных процессов. В связи с быстрым развитием ионной и координационно-ионной П., позволяющей в ряде случаев получать из тех же мономеров полимеры с более регулярной структурой и с более высокими эксплуатационными качествами, намечается тенденция к замене эмульсионных процессов ионной полимеризацией в р-ре. С другой стороны, появляются ионные каталитич. системы, напр., катализаторы на основе металлов VIII группы, способные инициировать П. в водных средах.

Интенсивно исследуется твердофазная полимеризация, при к-рой охлажденные ниже темп-ры плавления мономеры или их р-ры полимеризуют под действием ионизирующего излучения. При твердофазном процессе в ряде случаев образуются полимеры с лучшими свойствами, чем при полимеризации в р-ре или расплаве (с более регулярной структурой, более высокой мол. массой и т. п.); этот процесс, по-видимому, может получить технич. применение для П. мономеров, являющихся при комнатной темп-ре твердыми веществами.

Наконец, необходимо упомянуть еще о т. наз. газофазной полимеризации. Очевидно, что осуществление П. целиком в газовой фазе практически невозможно, т. к. из-за ничтожно малой растворимости полимера в парах своего мономера растущие цепи уже при достижении относительно небольших размеров выпадают в виде твердой фазы. Газофазной П. обычно называют процессы, в к-рых мономер находится в газообразном состоянии. Инициирование может происходить либо в газовой фазе (под действием -у-излучения или парообразного инициатора), либо на поверхности твердого катализатора. Сама же П. (рост цепи) происходит на поверхности или в объеме твердой фазы полимера.

Заключение. Явление полимеризации было открыто еще в середине XIX в., практически одновременно с выделением первых способных к П. мономеров (стирола, изопрена, метакриловой кислоты и др.). Однако сущность П. как процесса образования истинных химических связей между молекулами мономера была понята лишь в 20—30-х гг. XX в., когда установились правильные представления о природе высокомолекулярных веществ.

На долю полимеров, получаемых методом полимеризации, сейчас приходится около 3/4 общего мирового выпуска полимеров. Поэтому не удивительно, что пром-сть полимеризационных процессов составляет сейчас одну из наиболее мощных и, вероятно, наиболее быстро растущую отрасль промышленности органического синтеза.

До середины 50-х гг. XX в. господствующее место в пром-сти занимали радикальные процессы. Ионные процессы (получение полибутадиена под действием натрия, синтез бутилкаучука) были единичными исключениями и, казалось, не имели большой перспективы. Однако после открытия новых высокоэффективных стереоспецифич. катализаторов началось широкое внедрение в пром-сть ионных и координационно-ионных процессов, характеризующихся более высокой производительностью, высокой стереорегулирующей способностью и позволяющих более гибко контролировать свойства получаемых продуктов. В настоящее время полимеры, получаемые методами координационно-ионной полимеризации (полиэтилен высокой плотности, полипропилен и их сополимеры, стереорегулярные полиизопрен и полибутадиен и т. д.), составляют 10—15% от общей массы полимеризационных материалов, причем уд. вес ионных процессов в выпуске полимеров непрерывно возрастает.

Лит.: Багдасарьян X. С, Теория радикальной полимеризации, 2 изд., М., 1966; БреслерС. Е., Е р у с а-лимский Б. Л., Физика и химия макромолекул, М.— Л., 1965; Френкель С. Я., Введение в статистическую теорию полимеризации, М.— Л., 1965; Г е й л о р д Н., М а р к Г. Ф., Линейные и стереорегулярные полимеры, пер. с англ., М., 1962; Катионная полимеризация, под ред. П. Плеша, пер. с англ., М., 1966; Химия и технология полимеров, пер. с нем., т. 1, т. 2, ч. 1—2, М.— Л., 1965; Шварц М., Анионная полимеризация, пер. с англ., М., 1971; О у д и а н Д ж., Основы химии полимеров, пер. с англ., м., 1974; Encyclopedia of polymer science and technology, v. 1—15, N. Y., 1964—71.

А. А. Арест-Якубович.

ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ В МАССЕ, полимеризация в блоке (mass polymerization, Massenpoly-merisation, polymerisation en masse).

Содержание:

Особенности кинетики процесса 893

Расчет вязкости системы 894

Аппаратурное оформление процесса 895

Выбор типа реактора и режима процесса . ... 897

Технологический расчет реактора 898

Математическое моделирование процесса . ... 900

Преимущества и недостатки метода 901

Полимеризация в массе — способ проведения полимеризации, при к-ром исходный мономер находится в жидкой фазе в неразбавленном виде. Механизм П. в м. может быть различным — радикальным, ионным или координационно-ионным в зависимости от природы возбудителя процесса и мономера. Реакционная система м. б. гомогенной (полимер растворим в мономере, в конце процесса система представляет собой конц. р-р или расплав); гетерогенной (полимер образует отдельную жидкую или твердую фазу). Помимо мономера и возбудителя полимеризации, система может включать различные добавки, регуляторы и стабилизаторы. Обычно в результате П. в м. образуются продукты линейной или разветвленной структуры. Образование трехмерных (сшитых) структур при полимеризации многофункциональных мономеров и олигомеров (см.также Трехмерная полимеризация) часто рассматривают как особый тип полимеризационного процесса. Однако по основным кинетич. закономерностям его следует отнести к П. в м.

Особенности кинетики процесса

П. в м. получила широкое распространение в пром-сти, где в большинстве случаев процесс ведут до глубоких степеней превращения мономера. Для П. в м. характерна аномальная зависимость скорости процесса и мол. массы полимера от глубины превращения мономера. Это явление в радикальной полимеризации получило название гель-эффект. Оно в различной степени присуще всем мономерам и в наибольшей степени тем, к-рые являются «плохими» (в термодинамич. смысле) растворителями для полимера или вообще не растворяют его. Изменение кинетич. констант полимеризации обусловлено значительным увеличением в ходе процесса вязкости среды из-за накопления полимера и диффузионных затруднений перемещению активных центров и молекул мономера. Вязкость большинства жидких мономеров составляет 0,005—0,010 н-сек/м2 (0,05—0,10 пз), вязкость конц. р-ров и расплавов полимера в условиях П. в м. может достигать 103—

10s н-сек/м2 (104—106 пз). Столь значительное изменение свойств ср

страница 246
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291

Скачать книгу "Энциклопедия полимеров. Том 2 (Л-Полинозные волокна)" (22.63Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
https://wizardfrost.ru/info/Stanciya_metro_Kievskaya-remont_xolodilnikov_na_domu
линзы светящиеся
аренда экрана для проектора
курсы холодильщиков начинающих в москве

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(25.07.2017)