Дисциплина ТОПП Лекция 3
Классификация способов получения полимеров
Цепные процессы
Ступенчатые процессы
Способы получения полимеров
Полимеризация
Балансовые соотношения полимеризации
Сополимеризация
Сополимеризация
Балансовые соотношения сополимеризации
Поликонденсация
Полиприсоединение
Балансовые соотношения поликонденсации
Полимераналогичные превращения
Способы проведения полимеризации
Способы проведения поликонденсации
304.18K
Категория: ХимияХимия

Способы получения полимеров (Лекция 3)

1. Дисциплина ТОПП Лекция 3

МИНОБРНАУКИ РФ
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Самарский государственный технический университет
Кафедра «Технологии органического и нефтехимического синтеза»
Дисциплина ТОПП
Лекция 3
Способы получения полимеров

2. Классификация способов получения полимеров

По характеру процесса получения: цепная и
ступенчатая полимеризация.
По количеству мономеров, участвующих в
полимеризации: гомо- и сополимеризация.
По способу получения полимера:
полимеризация, поликонденсация и
полимераналогичные превращения
По механизму полимеризации:
радикальная, катионная, анионная
По способу проведения процесса:
в газовой фазе, в массе, в эмульсии, в суспензии, в
растворе, на границе раздела фаз, в твердой фазе

3. Цепные процессы

Процессы, в которых превращение
мономеров в полимер осуществляется
путем последовательного чередования
нескольких реакций активных центров с
сохранением их активности в течение всего
процесса.
M M MM ;
MM М MMМ ;
nМ Mn

4. Ступенчатые процессы

Реакции соединения друг с другом
большого числа мономерных и
олигомерных молекул путем
взаимодействия их функциональных групп.
В ходе ступенчатой полимеризации
сначала образуются димеры, тримеры,
тетрамер, олигомеры и т.д.
M M MM НМП ;
MM М MMМ НМП ;
nМ Mn (n 1) НМП

5. Способы получения полимеров

Полимеризация (сополимеризация);
n H2C
n H2C
H2
C
CH2
C
H2
;
n
Поликонденсация (полиприсоединение);
CH2
OH OH
H2
C
O
O
C
H2
+ (n-1) H2O ;
n
Реакции полимераналогичных
превращений.

6. Полимеризация

Полимеризация – реакция соединения
большого числа мономолекулярных
соединений, содержащих кратные связи
или циклы.
Реакция не сопровождается
выделением побочных продуктов!
n H2C
CH2
H2
C
C
H2
;
n

7. Балансовые соотношения полимеризации

Схема реакции полимеризации
М Mn M
Материальный баланс по мономеру
M o M n M n
n 1
Конверсия мономера
x( M ) ([ M ]o [ M ]) /[ M ]o

8. Сополимеризация

Сополимеризация – процесс совместной
полимеризации двух и более мономеров.
Бинарная сополимеризация –
полимеризация смеси двух мономеров.
n
H2C
H
C
CH2
C
H
+ m H2C
H2
C
CH
n
H2
C
H
C
C
H
C
H2
CH
m

9. Сополимеризация

Сополимеризация трех мономеров с
получением терполимеров.
n
H2C
H
C
CH2
C
H
+ m H2C
CH
H2
C
n
+ k H2C
H2
C
H
C
C
H
C C
H
C
H2
N
H2
C
CH
CH
C
N
m
k

10. Балансовые соотношения сополимеризации

Схема реакции сополимеризации
M1 + M2 → М1+М2+ M1nM2p
Материальный баланс по мономерам
M 1 o M 1 n M 1n M 2 p
n 1
M 2 o M 2 p M 1n M 2 p
p 1

11. Поликонденсация

Поликонденсация – образование
высокомолекулярного соединения,
сопровождающееся, как правило,
отщеплением низкомолекулярного
соединения.
Мономер должен содержать как минимум
две функциональные группы.
n H2C
CH2
OH OH
H2
C
O
O
C
H2
+ (n-1) H2O ;
n

12. Полиприсоединение

Полиприсоединение – ступенчатый
процесс образования
высокомолекулярного соединения,
протекающий без выделения
низкомолекулярного побочного
продукта.
Мономер должен содержать как минимум
две функциональные группы.
O
n H2C
CH2 + n O
OH OH
C
N
N
C
O
C
H
N
H
N
H2
C
O
C
C
H2
O
O
n

13. Балансовые соотношения поликонденсации

Схема гомополиконденсации
М М nMn (n 1) НМП
Материальный баланс по мономеру
M o M n M n (n 1) НМП n M n
n 1
n 1
n 1
Схема гетерополиконденсации
МА МB МА МB nМАМB (n 1) НМП
Материальный баланс по мономеру
M А о M А n M А M В (n 1) НМП
n 1
n 1
MВ о M В n M А M В (n 1) НМП
n 1
n 1

14. Полимераналогичные превращения

Химические реакции макромолекул с
низкомолекулярными соединениями, в
ходе которых изменяется природа
связанных с основной цепью
функциональных групп, но сохраняется
длина и строение основной цепи.

15. Способы проведения полимеризации

газофазную полимеризацию;
полимеризация в среде мономера (в
массе или в блоке);
полимеризация в растворе;
полимеризация в эмульсии или
латексная полимеризация;
полимеризация в суспензии (бисерная,
гранульная или жемчужная).

16. Способы проведения поликонденсации

в расплаве
в растворе
на поверхности раздела фаз
в твердой фазе
English     Русский Правила