Polimerizatsion polimerlar. Olish usullari, asosiy xossalari, ishlatish soxalari. Polimerizatsion polimerlar

Ma’ruza 13.

1. 
   POLIMERIZATSION POLIMERLAR.
   

Olish usullari, asosiy xossalari, ishlatish soxalari.
POLIMERIZATSION POLIMERLAR (TERMOPLASTIKLAR)
Termoplastiklar sxema bo'yicha polimerizatsiya yo'li bilan olinadi:
пМ = (М)_п, bu erda М - asl monomerning molekulasi; (М)_п - n monomer birliklaridan tashkil topgan kimyoviy sintezdan keyingi makromolekula; n-polimerizatsiya darajasi.
Polimerizatsiya jarayoni asosan uchta elementar reaktsiyani o'z ichiga oladi: faol markazning shakllanishi, zanjirning o'sishi va zanjirning uzilishi. Ushbu reaktsiyalar turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin, ammo quyidagi sxema bo'yicha:
- faol markazni shakllantirish... М°; 
- zanjirning o'sishi... М° + Мi-> М2⁰ + М-> Mf + Мi, ..., Мп°; 
- zanjir uzilishi... Mf -*Рп,
bu erda M-monomer molekulasi; М° — faol markaz; М2⁰, Мз°,..., Мп° — o'sayotgan radikal; Pn — polimer molekulasi (makromolekula)..

Faol markazlarning kimyoviy tabiatiga qarab radikal va ion polimerizatsiyasi ajralib turadi.

Radikal polimerizatsiya bilan faol markazlar peroksid va azo birikmalarining parchalanishi paytida hosil bo'lgan erkin radikallar bo'lib, monomerga qo'shimcha energiya ta'siridan (isitish, yorug'lik va boshqa nurlanish va boshqalar).
Ion (katalitik) polimerizatsiya bilan katalizatorlarning parchalanishi paytida hosil bo'lgan ionlar (A1Cl3, BF3, TiCl4) faol markazlardir, ular gidroksidi va gidroksidi er metallari, kislotalar va organometalik birikmalardir. Sanoatda polimerizatsiyaning uchta usuli qo'llaniladi: blokda, eritmada va emulsiyada (suspenziyada).
Blok polimerizatsiyasi vaqti-vaqti bilan yoki doimiy ravishda erituvchisiz amalga oshirilishi mumkin. Birinchi holda, polimerizatsiya reaktsiyasi sodir bo'lgan idish (idish) shakliga ega bo'lgan polimer bloki olinadi; ikkinchisida polimer eritmasining reaktordan uzluksiz chiqishi amalga oshiriladi. Ushbu usul monomerning reaktsiyaning tashabbuskori yoki katalizatori ishtirokida "sof" shaklda polimerizatsiyasi bilan tavsiflanadi.
Eritmadagi polimerizatsiya" lak " usulida va polimerni eritmaydigan suyuqlikda amalga oshiriladi. Olingan polimer eritmasi erituvchida ("lak") to'g'ridan-to'g'ri sanoatda ishlatiladi yoki polimer erituvchini cho'ktirish yoki bug'lanish orqali chiqariladi. Ikkinchi usul bo'yicha polimerizatsiya paytida faqat monomerni eritadigan suyuqlik ishlatiladi. Polimer hosil bo'lganda eritmadan cho'kma sifatida chiqariladi yoki filtrlanishi mumkin. Eritmadagi polimerizatsiya reaktsiyaning issiqligini olib tashlashni va polimerlanish darajasini tartibga solishni osonlashtiradi.
Emulsiya yoki suspenziya polimerizatsiyasi ko'plab polimerlarni ishlab chiqarish uchun sanoatda eng keng tarqalgan. Emulsiya yoki suspenziyani polimerizatsiya qilishda dispersiya vositasi sifatida suvda monomerning emulsifikatsiyasini yaxshilaydigan emulsifikatorli suv ishlatiladi. Suvda monomer emulsiyasini tayyorlash usuliga va polimerizatsiya sharoitlariga qarab emulsiya (lateks) va suspenziya (tomchi) polimerizatsiyasi farqlanadi.
Sovunlar odatda emulsifikatorlar sifatida ishlatiladi: oleatlar, gidroksidi metall lauratlar, aromatik sulfoksid kislotalarning natriy tuzlari va boshqalar.ko'pincha emulsiya polimerizatsiyasi suvda eriydigan ko'rsatkichlar (vodorod peroksid va boshqalar) ishtirokida amalga oshiriladi.
Tomchilatib polimerizatsiya paytida suvda erimaydigan, ammo monomerda eriydigan reaktsiya tashabbuskori kiritilganligi sababli, polimer har bir alohida "tomchi"da hosil bo'ladi.
Polimerizatsiya jarayonida zanjirning butun uzunligi bo'ylab individual birliklarning teng bo'lmagan konfiguratsiyasiga ega bo'lgan polimerlar paydo bo'lishi mumkin. Bunday polimerlarga ataktik (tartibsiz) deyiladi. Biroq, katalizatorlar ishtirokida polimerizatsiya paytida deyarli har doim ketma-ket birliklarning bir xil konfiguratsiyasiga ega polimerlar hosil bo'ladi. Ular buyurtma qilingan-izotaktik polimerlar deb nomlanadi. Ular yuqori sifatga ega.
Eng muhim polimerizatsiya polimerlari (termoplastikalar) polietilen, polipropilen, poliizobutilen, polivinilxlorid, polistirol, poliakrilatlar va boshqalarni o'z ichiga olishi kerak.