акрилонитрил электронные эффекты

2,04 Mb.страница2/4Дата конвертации26.10.2012Размер2,04 Mb.Тип Смотрите также:   2     ^ Глава 4. Введение в химическую технологию полимерных материалов 4.1. Создатели полимерных материалов Получением, исследованием свойств, переработкой полимерных материалов занято десятки тысяч ученых и инженеров академических институтов и высших учебных заведений. Инженеры и конструкторы в машиностроении, строительстве и других областях промышленности заняты вопросами применения полимерных материалов. Закономерности синтеза полимеров, методы регулирования структуры макромолекул изучают специалисты по химии и физике. Изучением физико-химических и механических свойств полимеров заняты специалисты в области физикохимии, реологии (течение материалов), механике. После того как свойства, структура и особенности образования полимеров изучены и получены приемлемые результаты, за дело берутся инженеры-технологи, механики, конструкторы, проектанты и др. Их совместные усилия необходимы, чтобы данные, полученные в лаборатории, воплотились в промышленные установки, способные производить тысячи тонн полимеров в год. Новые полимеры рождаются в стенах химических лабораторий. Их синтезом занимаются специалисты, которых называют синтетиками. Большую часть рабочего времени они проводят около стеклянного шкафа, оборудованного сильной вытяжкой. Первые разведочные опыты химик-синтетик ставит в самой маленькой посуде пробирке или маленькой колбочке. Если все идет нормально, можно перейти к колбе больших размеров до 1 2Pл. Обычно химик работает со стеклянной посудой: все видно и мыть ее удобно. Охлаждает свои колбы и пробирки химик обычно на водяной бане, нагревает на закрытой плитке или на песчаной бане. При промывке, очистке продукта все реагенты берутся в большом избытке. Итак, новый полимер получен, промыт, очищен и высушен в шкафу. После этого полимер идентифицируют, устанавливают его состав, строение и т.Pп. В зависимости от строения исходного мономера, он может быть превращен в полимер разными методами - полимеризацией, поликонденсацией. Некоторые мономеры могут полимеризоваться самопроизвольно под действием тепла. Чем выше температура, тем быстрее протекает полимеризация. Так, свойствами самопроизвольно полимеризоваться при нагревании обладают формальдегид, стирол, метилметакрилат и некоторые другие мономеры. Эти мономеры содержат двойные связи. Однако эти мономеры полимеризуются с малой скоростью. Реакцию превращения мономера в полимер можно ускорить, если к нему добавить небольшое количество инициатора. Так называют вещества, которые при нагревании распадаются, образуя свободные радикалы. С точки зрения современных представлений термин «радикал» обозначают атом или группу атомов с неспаренным электроном, включая такие частицы, как атомы хлора и натрия, оксиды азота и кислорода, водорода. Свободные атомы этих элементов не могут долго существовать, и они взаимодействуют друг с другом или с другими атомами или молекулами, например, с ненасыщенными соединениями. Мономеры с кратными связями полимеризуются под их действием. Среди них этилен, хлористый винил, стирол, метилметакрилат, винилацетат и др. В арсенале химика-полимерщика существует множество способов для превращения мономеров в макромолекулы. Ниже рассмотрим три важнейших вида реакций, приводящих к полимерам: цепную полимеризацию, поликонденсацию, полимераналогичные превращения. Таким образом, синтез полимеров можно осуществить либо из алкенов (НМС), либо из высокомолекулярных соединений (ВМС) путем полимераналогичных превращений. В настоящее время наиболее известными методами синтеза полимеров являются полимеризация и поликонденсация. Исходными соединениями для синтеза полимеров являются мономеры или олигомеры. Помимо мономеров при получении полимеров в реальных условиях применяют и другие соединения: инициаторы, катализаторы, растворители и т. п. Совокупность этих соединений в количествах, необходимых для синтеза полимера, называется реакционной системой. Изменения, происходящие в реакционной системе, вследствие которых происходит превращение молекул мономеров в макромолекулы, называется процессом синтеза полимера. В результате синтеза полимер получается с различной степенью полимеризации: ,где n степень полимеризации. Тогда молекулярная масса полимера равна , где MM молекулярная масса мономерного звена . Обычно стараются получить полимер с достаточно большой молекулярной массой. Множество реакций, составляющих процесс синтеза макромолекул, можно разделить на три группы называемыми стадиями: образование (зарождение) реакционных центров; рост цепи обрыв цепи. Роль каждой стадии в процессе различна. Так, стадия образования реакционных центров состоит в создании в молекуле мономера, олигомера реакционных центров (т. е. активных мест), способных взаимодействовать с молекулами того же или другого реагента. Стадия роста цепи состоит в наращивании цепи от мономера до ВМС. Это наиболее важная стадия синтеза полимера. И наконец, стадия обрыва цепи заключается в дезактивации реакционных центров растущих макромолекул. Эта стадия обычно определяет величину ММ полимера, достигаемую в ходе синтеза. Процессы синтеза полимеров из мономеров имеют свои закономерности и особенности. Эти процессы можно разделить на большие группы или классы с общими закономерностями для каждого класса. При этом каждый класс процессов синтеза полимеров должен объединяться особенностью, характерной для класса в целом. Традиционно процессы синтеза полимеров делят на два больших класса: полимеризационные и поликонденсационные. Пол

Курс лекций Дата разработки 1 сентября 2009г. Дата актуализации 15 декабря 2009г. Томск 2009 удк 541. 64 + 678 1 чел. помогло.

Глава 4. Введение в химическую технологию полимерных материалов - Курс лекций Дата разработки 1 сентября 2009г....