СРСП 6 ФХП. Уравнение состава сополимеров
 Скачать 63.66 Kb.
|
|
Алматинский Технологический Университет Специальность: технология и конструирование изделий легкой промышленности Группа: ТиКИЛП 22-21 Дисциплина: физика и химия полимеров РЕФЕРАТ Тема: Уравнение состава сополимеров Выполнила: Курданова Л. Проверил; Болосхаан С. Алматы, 2023 ПЛАН: Процесс совместной полимеризации двух и более мономеров Условия и степень сополимеризации СПЛ по радикальному и ионному механизму ВВЕДЕНИЕ: Сополимеризация – это цепной процесс совместной полимеризации двух и более различных мономеров, который приводит к образованию высокомолекулярных соединений (сополимеров), содержащих в цепных макромолекулах звенья исходных мономеров. По механизму реакции различают радикальную, катионную и анионную (включая анионно-координационную) сополимеризацию. Механизм реакции определяется типом используемых инициаторов (катализаторов) полимеризации. Сополимеризация имеет исключительно важное практическое значение благодаря широким возможностям для целенаправленного синтеза полимеров c заданными свойствами и расширения ассортимента полимерных материалов на базе ограниченного числа основных промышленных (крупнотоннажных) мономеров. Изменяя сочетание мономеров различной природы, варьируя соотношение и распределение мономерных звеньев в макромолекулах сополимеров, можно регулировать такие характеристики полимерных материалов, как тепло- и термостойкость, эластичность, прочность, адгезия, прозрачность, способность к вулканизации, стойкость к действию растворителей, ионообменные свойства и т. п. Сополимеризация представляет также научный интерес как надежный метод количественной оценки реакционной способности мономеров. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ: Сополимеризация(СПЛ) – процесс совместной полимеризации двух или большего числа мономеров с образованием сополимеров, содержащих в основной цепи звенья исходных мономеров . Подбором исходных мономеров и их соотношений, варьированием условий проведения сополимеризации и степени конверсии можно получать сополимеры с различными характеристиками. а) сополимеры акрилонитрила (АН) и винилхлорида (ВХ) х  орошо растворяются в ацетоне, тогда как ПАН и ПВХ растворяются только в высококипящих или малодоступных растворителях.б) волокна из ПАН по некоторым свойствам близки к шерсти, но плохо окрашиваются сополимеры АН с аминами, например, с винилпиридином лишены этого недостатка (имеют сродство к красителям).  в) промышленность синтетических каучуков (СК): СКН – бутадиен-нитрильный каучук – бензо — и маслостойкий.  г) изобутилен + изопрен – бутилкаучук. Обладает высокой газонепроницаемостью  д) сополимеризация имеет большое значение как метод получения полимеров пространственного строения. 
Закономерности процесса СПЛ значительно сложнее, чем гомополимеризации, т. к. невозможно подобрать два мономера, которые имели бы одинаковую реакционную способность. СПЛ может протекать по радикальному и ионномумеханизму. Согласно схеме Майо-Льюиса активность макрорадикала определяется типом концевого звена. Схема реакций роста цепи для СПЛ мономеров M1 и M2 имеет вид  где k11, k12, k21, k22 – константы скоростей роста цепи. Сополимеризация называется азеотропной, если состав мономерной смеси и сополимера одинаков. Пример: система бутадиен – акрилонитрил при радикальной сополимеризации. Реакционную способность мономеров в реакции сополимеризации можно предсказать по полуэмпирической схеме «Q-e», предложенной Алфреем и Прайсом. Реакционная способность зависит от строения мономеров. а) чередование звеньев в полимерной цепи является следствием электростатического взаимодействия мономера и радикала. б) величины зарядов у мономера и отвечающего ему радикала одинаковы. Согласно этой схеме: э  кспоненциальная зависимость Обычный способ оценки r1 и r2 для данной пары мономеров заключается в определении состава сополимеров, образованных из нескольких мономерных смесей различного состава. Во избежание необходимости использовать интегральную форму уравнения сополимеризации при последующей оценке данных желательно, чтобы степень превращения (конверсия) не превышала 10%. При известных составах исходной смеси мономеров и образующегося сополимера для определения r1 и r2 удобно пользоваться графическим методом Майо — Льюиса. Для начальных стадий превращения можно принять концентрации мономеров [А] и [В] величинами постоянными и считать d[A] и d[B] концентрациями мономерных звеньев в сополимере.  Рис. 5.5. Графическое определение относительной реакционной способности мономеров r1 и r2 по Майо-ЛьюисуПреобразуя уравнение, получаем следующее выражение: Очевидно, что в соответствии с уравнением величина r2 линейно зависит от r1. Значения [А], [В], d[A] и d[B] являются некоторыми параметрами. Каждая пара этих параметров дает прямую линию в системе координат r1 и r2, т.е. на основании одного опыта можно построить прямую линию, а по точке пересечения линий, полученных в результате двух опытов, определить значения r1 и r2 для изучаемой системы (рис. 5.5). Но, как правило, получают три или более линий, которые из-за ошибок эксперимента не пересекаются в одной точке, а ограничивают некоторую область наиболее вероятных значений r1 и r2. На основании этих расчетов строим график зависимостей r2 = f(r1) (см. рис. 5.5). Область, ограниченная тремя пересекающимися прямыми, является областью наиболее вероятных значений r1 и r2. Координаты точки пересечения трех медиан заштрихованного треугольника являются искомыми значениями r1 и r2: Для вычисления значений r1 и r2 различных пар сомономеров применяется также метод Фейнмана — Росса. Сущность этого метода заключается в следующем. Способность различных виниловых мономеров к полимеризации и сополимеризации определяется, стерическими факторами (способностью заместителей экранировать двойную связь) и степенью поляризации. ЛИТЕРАТУРА И ИСТОЧНИКИ: Г. И. Дерябина. Сополимеризация. Самара, 2013. Технология пластических пластмасс: Учебное пособие для техникумов. – 3- е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1982. Брахыхин Е.А., Шульгина Э.С. Сополимеризация: учебное пособие – Самара: Издательство Самарский университет, 2013. |
