Полимеризацияның негізгі тәсілдері: масса, ерітінді, эмульсия, тамшылы (суспензиялық) және қатты фазалық процестер

Негізгі анықталған полимеризация тәсілдеріне:

Массадағы;

Ерітіндідегі;

Эмульсиялық:

Қатты фазадағы полимеризация жатады.

Полимеризацияны жүргізу тәсілдері

Массадағы полимеризация

Еріткіш жоқ кездегі, конденсацияланған фазада мономердің полимеризациясын массадағы полимеризация немесе блокты полимеризация деп атайды. Егер де массадағы полимеризацияда пайда болған полимер мономерде ерітілсе, монолитті қатты полимер ( немесе блок) пайда болады. Оның түрі реакция жүргізілген ыдыстың қалпындай болады

"+": Процесс еріткіш болмаған кезде жүзеге асырылады, соның арқасында полимердің ластануы болмайды, процесс қосымша өңдеусіз жүзеге асырылатын ыдыс түрінде полимер алу мүмкіндігі.

"- ": Полимерлеудің жоғары экзотермиясына байланысты процесті реттеу қиын. Ортаның тұтқырлығының артуы, бұл жылуды шығаруды қиындатады және полимердің жергілікті қызып кетуіне және жойылуына, оның молекулалық салмағы бойынша гетерогенділігіне әкеледі.

Ерітіндідегі полимерлеу екі жолмен жүзеге асырылады:

Бірінші тәсіл -“ лакті” тәсілі, онда орта ретінде еріткіш қолданады, ол еріткішке полимер мен мономерді ерітеді. Бұл тәсілде әдетте температураны қадағалау оңайға түседі, бірақ мономердің концентрациясының төмендеуінен, массасы төмен молекулалы полимер алынады. Ерітіндіде әдетте ең басты анионды полимеризацияны жүргізеді.

Ерітінді полимерлеудің көптеген кемшіліктері жоқ:

жергілікті қызып кету мүмкіндігі жойылады, өйткені реакцияның жылуы еріткішпен оңай алынып тасталады, ол да еріткіш рөлін атқарады,

-реакциялық жүйенің тұтқырлығы төмендейді, бұл оның араласуын жеңілдетеді.

Кемшіліктері:

бірқатар еріткіштерде тізбектің берілу реакцияларының үлесі артады, бұл полимердің молекулалық массасының төмендеуіне әкеледі,

полимер еріткіштің қалдықтарымен ластануы мүмкін, ол әрдайым полимерден оңай алынып тасталмайды.

Егерде полимеризация кезінде қолданған ерітінді, мономерді ерітіп, бірақ полимерді ерітпей, ол қатты түрде түссе, онда гетерофазалы полимеризация жүреді. Гомогенді полимеризациядан ерекшеленетін гетерофазалы полимеризацияның бірнеше ерекшеліктері бар. Реакциялы ортада екінші фазаның пайда болуы және қатты полимердің жиналуы, полимеризацияның жылдамдығын өсіреді (автоүдеу ) және пайда болған полимердің молекулалық массасын көбейтеді.

Гетерогенді ортада полимеризация сұйық ортада жүре алады. Реакция бір уақытта екі фазада жүре алады, бірақ әр түрлі жылдамдықпен.

Эмульсиялы полимеризация

Эмульсиядағы полимеризация, синтетикалық полимерді алудағы ең көп таралған кәсіби тәсіл. Эмульсиядағы полимеризация төмен температурада тез жылдамдықта жүреді, бірақ жоғарғы молекулалық массадағы полимер алынады және оның дисперстілігі төмен болады.

Эмульсиялық полимерлеу кезінде дисперсиялық орта ретінде су, эмульгатор ретінде түрлі сабындар қолданылады. Процесті бастау үшін суда еритін қоздырғыштар, тотығу жүйелері қолданылады.

Полимеризация мономердің молекулалық ерітіндісінде суда, мономердің тамшы бөлігінде ― су, сабын мицеллаларының бетінде немесе ішінде, мономерде ісінген полимерлі бөлшектердің бетінде немесе ішінде жүруі мүмкін.

Эмульсиялық полимерлеудің артықшылықтары:

Процесті үздіксіз режимде жүзеге асыру мүмкіндігі, бұл алынған өнімнің біркелкілігін қамтамасыз етеді.

Реакция ортасының төмен тұтқырлығы (полимердің судағы дисперсиясы), бұл реакция жылуын жеңілдетеді.

Әр түрлі табиғи мономерлерді қолдану, сополимеризация және латекс қоспаларын қолдану арқылы латекс пен полимерлердің кең ассортиментін алу мүмкіндігі.

Май және көшет толтырылған латекс және СК алу мүмкіндігі. Толық автоматтандыру.

Жоғары технологиялық қауіпсіздік.

Эмульсиялық полимерлеудің артықшылықтары:

- жоғары молекулалық салмағы бар полимер түзе отырып, жоғары жылдамдықтағы процесті жүзеге асыру мүмкіндігі,

- жылу бұрудың жеңілдігі;

Кемшіліктері:

эмульгаторлардың қалдықтарын жою қажеттілігі,

арнайы тазалауды қажет ететін ағынды сулардың көп мөлшері

Тамшылы немесе суспензиялық полимеризацияның эмульсиялық полимерден айырмашылығы онда судағы мономер қою эмульсиясы алынады. Қоздырғыш ретінде органикалық асқын тотығын немесе мономерде еритін азо-және диазоқосылысын қолданады. Тұрақтылықты күшейту үшін эмульсияға стабилизаторлар- суда еритін полимерлер пайдаланады, олар поливинилді спирт және желатин болуы мүмкін. Мономердің тамшысының көлемі оның жылдам араласуына және стабилизаторға байланысты. Тамшылы полимеризацияның арқасында полимердің суспензиясын алады, полимердің бөліктері (гранулдар) бұл жағдайда эмульсиялық полимеризацияға қарағанда үлкендеу. Мономердің тамшысында қоздырғыш ерітілгендіктен, полимеризация көлемді тамшыда жүреді, және суспензиялық полимеризацияны тамшылы блокты полимеризация деп қарастыруға болады.

Қатты фазадағы полимеризация процестерін қоздыру тәсілдеріне қарамастан оларды мономердің сұйық фазадағы полимерлену жылдамдығымен салыстырғанда аз жылдамдықпен жүретін баяу және кей жағдайда қауіпті жылдамдыққа жететін тез процесстерге бөлуге де болады. Тез полимеризацияланатын мономердің балқу температурасына жақын температурада үлкен жылдамдықпен жүреді, ал кей жағдайларда мономердің балқу температурасынан біршама төмен температураларда да жүре береді. Қатты фазадағы полимеризацияның әртүрлі механизмдері орын алуы мүмкін. Кей жағдайларда реакция ионды механизм бойынша жүреді, басқа жүйелерде радикалды немесе аралас ионды радикалды механизм қолданады.

Қатты фазадағы полимеризация

Ұқсас жұмыстар

Процестер және аппараттар курсы: негізгі процестер, материалдық және энергетикалық баланстар, есептеу принциптері

Масса алмасу үрдістері: негізгі түрлері мен технологиялық қағидалары

Масса алмасу процестері мен аппараттары: негізгі теңдеуі, түрлері және кептіру әдістері

Галактика модельдері, фазалық тығыздық және жұлдыз жүйесінің динамикасы

Химияның негізгі ұғымдары: масса бірліктері, моль және газ заңдары (есептер)

Тағам өнімдеріндегі ерітінді түріндегі заттардың үлесін анықтаудағы рефрактометриялық әдістері

Хирургиялық стационардағы ауруханаішілік және ауа тамшылы инфекциялардың алдын алу

Тамақ өнімдерін өндірудегі масса алмасу үдерістері: теориясы, заңдылықтары және кептіру әдістері

Тағамдық биотехнология: өндірістік технологиялар мен негізгі процестер

Өнеркәсіптік шығарындыларды улы газ қоспаларынан тазарту: негізгі процестер мен аппараттар