Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


Ёмульсионна€ полимеризаци€ (Ёѕ)




Ёмульсионна€ (латексна€) полимеризаци€ также осуществл€≠етс€ в дисперсионной (обычно водной) среде, но в присутствии поверхностно-активных веществ (ѕј¬), что определ€ет существен≠ное ее отличие от других видов полимеризации. ѕри Ёѕ используетс€ растворимый в воде инициатор. “.к. такие инициаторы увеличивают кислотность среды, то необ≠ходимо примен€ть буферные растворы. (ќбычно используютс€ слабощелочные фосфатные и карбонатные буферы.)

ѕроцесс эмульсионной полимеризации €вл€етс€ сложным и состо€щим из трех заметно различающихс€ стадий.

1 стади€. ¬ ходе первой стадии в дисперсной системе присут≠ствуют мицеллы, образованные молекулами эмульгатора и со≠держащие, или не содержащие, небольшие количества мономе≠ра, и капли мономера, стабилизированные им.

ѕроцессы зарождени€, роста и обрыва цепи при Ёѕ про≠странственно разделены. «арождение цепи происходит в результате взаимодействи€ осколка инициатора с молекулой мономера в дисперсионной среде (воде), куда мономер должен продиффундировать из пер≠воначально имеющейс€ и стабилизированной ѕј¬ капли моно≠мера. Ёта активна€ частица затем мигрирует через водную фазу к мицелле, образованной избытком ѕј¬, и солюбилизируетс€ (захватываетс€)) ею.

ѕо мере распада инициатора и его перехода в мицеллы, сопровождающегос€ мас≠сопереносом через водную фазу мономера, число активных (т.е. тех, в которых идет образование полимера) мицелл растет. ѕер≠ва€ стади€ заканчиваетс€, когда свободные мицеллы исчезают. ¬ зависимости от типа мономера, это происходит при 1-5%-м превращении мономера.

II стади€. –ост макромолекулы происходит по обычной реакции. ћоле≠кулы мономера диффундируют через водную фазу в эту активную (т.е. содержащую активную макромолекулу) ми≠целлу, а точнее - в постепенно растущую полимерно-мономерную частицу (ѕћ„), содержащую как растущую макромолекулу, так и мономер. ¬ дальнейшем весь мономер переходит в ѕћ„, где и завершаетс€ процесс образовани€ полимера.

¬о второй стадии число ѕћ„ сохран€етс€ посто≠€нным, и лишь увеличиваетс€ их объем за счет массопереноса мономера из его капелек. —тади€ заканчиваетс€, когда капли мономера исчерпываютс€, что происходит при -60-80%-й кон≠версии мономера. ѕолагают, что в этой стадии концентраци€ мономера в ѕћ„ сохран€етс€ посто€нной за счет непрерывной подпитки им из капель мономера.

III стади€. ¬ последней третьей стадии мономер в ѕћ„ уже не поступает и происходит увеличение содержани€ полимера в них за счет реакции полимеризации. Ёта стади€ заканчиваетс€ полным превращением мономера в полимер в ѕћ„, и дл€ нее характерны €влени€, сопровождающие полимеризацию на вы≠соких степен€х превращени€ мономера, в частности, гель-≠эффект. –ост объема ѕћ„ и увеличение в€зкости внутри нее влечет за собой изменение заселенности радикалами, следствием чего €вл€етс€ часто наблюдаема€ поли≠модальность ћћ– образующегос€ полимера. ќбрыв цепи при эмульсионной полимериза≠ции происходит в ѕћ„ по механиз≠му рекомбинации или диспропорционировани€ вследствие ре≠акции активного центра с абсорбируемыми из водной фазы другими активными частицами, но не макромолекул€рного типа. Ёто объ€сн€ет, почему имен≠но в эмульсионной полимеризации образуютс€ наиболее высо≠комолекул€рные полимеры - их средн€€ молекул€рна€ масса достигает 106.

’арактерной €вл€етс€ неза≠висимость скорости реакции от концентрации мономера.

ќжидаемым €вл€етс€ распределение ‘лори, однако оно несколько расшир€етс€ из-за существовани€ нестационар≠ных начального и конечного периодов реакции. –еально, в за≠висимости от свойств мономера и полимера, наблюдаютс€ раз≠нообразные и часто полимодальные ћћ–, что обусловлено различи€ми в услови€х образовани€ макромолекул в стади€х за≠рождени€ ѕћ„, стационарного периода их роста и завершаю≠щего (после исчезновени€ капель мономера) исчерпывани€ мо≠номера в ѕћ„. ¬ частности, после завершени€ стационарного периода, возрастание заселенности ѕћ„ активными центрами должно привести к заметному уменьшению средней степени полимеризации, которое не всегда может компенсироватьс€ уве≠личением ее вследствие квадратичного обрыва цепи.

—ущественное вли€ние на ћћ– оказывает и фазовое состо€≠ние ѕћ„, завис€щее от растворимости образующегос€ полиме≠ра в своем мономере. Ќапример, коэффициент диффузии моно≠мера, растворимого в своем полимере, оцениваетс€ величиной пор€дка -10-9 м2/с. Ётот же коэффициент дл€ диффузии моно≠мера, нерастворимого в своем полимере (винилхлорид в твер≠дом ѕ¬’ при 90 ќ—) составл€ет всего 5.6Ј10-14 м2/с. ѕоэтому процесс эмульсионной полимеризации стирола (растворим в своем мономере) должен протекать несколько иначе, чем эмуль≠сионный же синтез поливинилхлорида, который в винилхлори≠де нерастворим.

ѕоскольку эмульсии, в отличие от суспензий €вл€ютс€ тер≠модинамически устойчивыми системами, то технологически по€вл€етс€ возможность применени€ непрерывных процессов. Ўироко примен€етс€ в производство эмульсионного поливинилхлорида.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-05; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2582 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќаука Ч это организованные знани€, мудрость Ч это организованна€ жизнь. © »ммануил  ант
==> читать все изречени€...

2047 - | 1864 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.009 с.