На главную

Статья по теме: Твердофазной полимеризации

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

Процесс так называемой твердофазной полимеризации, для описания механизма которой часто применяется термин «топохими-ческий» [46, 47], открывает исключительно интересные возможности и для кристаллографических исследований. Кроме того, интерес к этому процессу стимулируется и возможностью получения методом твердофазной полимеризации полимеров очень высокой степени кристалличности, макромолекулы которых ориентированы вдоль определенных кристаллографических направлений кристалла мономера. Тем не менее складывается впечатление, что существующее представление о том, что взаимное расположение молекул мономера самым непосредственным образом влияет на процесс полимеризации, который, в свою очередь, определяет образование полимерных кристаллов, не обязательно является справедливым, хотя оно вытекает из самого определения понятия «топохимический». Например,[8, С.291]

Эдлер [48] обнаружил, что в процессе твердофазной полимеризации триоксана часто образуются полимерные кристаллы, размеры которых превышают размеры кристаллов исходного мономера. По мнению Эдлера, в этом случае имеет место либо рекристаллизация, либо сублимация. С другой стороны, для объяснения размеров кристаллов в случае, когда полимер спиральной структуры образуется из циклических мономеров, оказалось необходимым предположить, что происходит некоторая структурная перестройка.[8, С.292]

Полимеризация в твердой фазе [10]. Интенсивное излучение твердофазной полимеризации за последние годы обусловлено тем, что в ряде случаев скорость реакции и качество получаемых полимеров лучше, чем при проведении процесса в жидкой фазе,— радиационная полимеризация акрилонитрила, некоторых циклических мономеров и т. д. Особое значение имеет этот способ полимеризации для мономеров, являющихся твердыми веществами при комнатной температуре, например для акриламида.[4, С.257]

Явление образования кристаллов с выпрямленными цепями при твердофазной полимеризации триоксана или тетроксана является достаточно хорошо известным [16], однако возникает вопрос о том, могут ли считаться продукты полимеризации в твердой фазе истинными монокристаллами. Мы уже затрагивали этот вопрос в начале данного раздела, однако он действительно заслуживает внимательного рассмотрения, о чем свидетельствует интерес к нему со стороны многих исследователей. Много лет тому назад Штаудин-гер и др. [33] обнаружили, что р-полиоксиметилен, полученный в водном растворе формальдегида в присутствии серной кислоты, образует кристаллы в виде гексагональных призм. Предполагалось, что такие кристаллы возникают в результате последовательного присоединения мономерных единиц к активным центрам, находящимся на поверхности зародышей кристаллизации. Однако, как указал Фишер [34], на этих кристаллах в направлении роста наблюдаются полосы шириной порядка 200 А, что не может считаться подтверждением представления о том, что полученные структуры представляют собой монокристаллы, образованные выпрямленными макромолекулами.[8, С.282]

В соответствии с [16; 17] можно полагать, что обрыв цепи при твердофазной полимеризации солей в основном осуществляется в результате диспропорциони-рования, поэтому наличие большого количества привитого полимера свидетельствует о значительно'М вкладе макрорадикалов каучука в процессы инициирования твердофазной полимеризации МАМ. Молекулярная масса полиметакриловой кислоты, экстрагированной из вулканизатов, содержащих 10—30 масс. ч. МАМ, равна 800—1000.[5, С.90]

Аннигиляцию позитронов использовали при изучении радиационной твердофазной полимеризации. В ходе полимеризации спектр времен жизни изменяется.[3, С.307]

Твердофазная полимеризация - полимеризация мономеров, находящихся в кристаллическом или стеклообразном состоянии. Дальний порядок и фиксированное расположение молекул в кристаллическом мономере обусловливают ряд кинетических и структурных особенностей твердофазной полимеризации. Наиболее распространенным способом инициирования такой полимеризации является радиационный (^-лучи, быстрые электроны, рентгеновские лучи); возможно также термическое, химическое и фотохимическое инициирование. Природа активных центров растущих цепей при твердофазной полимеризации определяется природой мономера и способом инициирования, и ими могут быть радикалы, катионы и анионы.[2, С.38]

Полимеризация в твердой фазе протекает при температурах ниже температуры плавления мономера. Этот метод не нашел широкого распространения, так как затруднено инициирование полимеризации (низкие температуры, трудности равномерного распределения инициаторов, аппаратурное оформление и др.)-Наиболее удобными являются способы инициирования твердофазной полимеризации светом, излучениями высоких энергий, причем могут реализоваться свободнорадикальный, ионный или смешанный (ионно-радикальный) механизмы полимеризации.[1, С.81]

Результаты измерения плотности и термических характеристик исследованных образцов представлены в табл. III.4. Экспериментальное значение плотности находится в пределах 1,491—1,493 г/см3, что приближается к теоретическому значению плотности бездефектного кристалла (1,490 [36]—1,506 [34] г/см3). Температура, соответствующая пику плавления на термограммах, изменяется в диапазоне 184—189,5 °С и проявляет тенденцию к повышению при увеличении молекулярной массы. Эти значения приблизительно соответствуют температуре плавления образцов, получаемых методом твердофазной полимеризации, и существенно превышают температуру плавления образцов со складчатой конформацией макромолекул в кристалле, полученных путем плавления и последующей кристаллизации. Кроме того, для этих кристаллов не удалось обнаружить больших периодов по картинам малоуглового рассеяния рентгеновских лучей, в то время как большой период четко наблюдается для образцов, подвергнутых повторной кристаллизации из расплава.[8, С.287]

На основании перечисленных наблюдений Эдлер [48] пришел к выводу, что для объяснения механизма образования полимерных кристаллов в рассмотренном случае необходимо привлечь представление об эпитаксиальном росте. Не следует ли отсюда, что протекание реакции облегчается на каких-то внутренних поверхностях (дефектных участках) кристаллов, когда твердая фаза играет роль некоторого субстрата, на котором происходит рост кристалла? По-видимому, наиболее убедительным подтверждением механизма эпитаксиального роста является хорошо известное исследование процесса твердофазной полимеризации s-аминокапроновой кислоты [17], при котором было обнаружено явление переноса мономера в паровой фазе. Следует заметить, что мономеры, способные к твердофазной полимеризации, как правило, легко полимеризуются и не в твердой фазе. Это в полной мере относится как к триоксану, так и к акриламиду [49], из которого образуется некристаллизующийся полимер, поскольку часто оба эти мономера легко сублимируются. С "этой точки зрения, по-видимому, не существует значительных различий в механизмах твердофазной полимеризации и полимеризации в жидкой или газовой фазе. Тот факт, что проведение реакции полимеризации триоксана вблизи температуры плавления, когда нарушения решетки проявляются заведомо значительно сильнее, чем при низких температурах, тем не менее делает возможным получение полимеров с высокой степенью кристалличности, свидетельствует в пользу этих представлений. Очевидно, эта модель сохранила бы свою силу даже в том случае, если бы удалось получить кристаллический стереорегулярный полимер на основе акрил амида.[8, С.292]

Важнейшей особенностью полимеров, находящихся в кристаллическом состоянии, является то, что, как правило, они не состоят только лишь из одних кристаллитов, но имеют аморфные области. В ряде случаев специальными методами удается получать монокристаллы полимеров. Так, Келлер 1[2] наблюдал монокристаллы полиэтилена, полученные им из раствора. Монокристаллы полиэтилена представляли собой тонкие однородные слои толщиной около 100 А и по своей форме соответствовали ромбической сингонии, характерной для парафинов. Оказалось, что такие монокристаллы растут путем образования спиральных террас по винтовой дислокации. Наблюдались монокристаллы изотактического поли-4-метил-1-пентена-1, а также монокристаллы полиформальдегида, полученные путем радиационной твердофазной полимеризации триоксана.[6, С.34]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь



ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!!
Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кулезнев В.Н. Химия и физика полимеров, 1988, 312 с.
2. Азаров В.И. Химия древесины и синтетических полимеров, 1999, 629 с.
3. Рабек Я.N. Экспериментальные методы в химии полимеров Ч.1, 1983, 385 с.
4. Шур А.М. Высокомолекулярные соединения, 1981, 656 с.
5. Донцов А.А. Процессы структурирования эластомеров, 1978, 288 с.
6. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров, 1978, 312 с.
7. Привалко В.П. Справочник по физической химии полимеров том 2, 1984, 330 с.
8. Тюдзе Р.N. Физическая химия полимеров, 1977, 296 с.
9. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 516 с.
10. Кабанов В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 576 с.
11. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 2, 1974, 514 с.
12. Каргин В.А. Энциклопедия полимеров Том 3, 1977, 575 с.
13. Коршак В.В. Химия и технология синтетических высокомолекулярных соединений Том 9, 1967, 946 с.

На главную