Полимеризация – это процесс образования высокомолекулярных веществ, при котором макромолекула образуется путем последовательного присоединения молекул одного или нескольких мономеров к растущему активному центру. По числу участвующих в полимеризации мономеров различают гомополимеризацию (один мономер) и сополимеризацию (два и более мономера). В зависимости от требований, предъявляемых к полимеру, его практического применения, природы мономера и механизма процесса полимеризации выбирается определенный способ реакции. На практике используют: в газовой фазе, блоке, эмульсии (суспензии), в растворе. Газофазную полимеризацию выполняют с использованием газообразных мономеров (эилена, пропилена) под давлением. Процесс при таком методе инициируют газообразным кислородом, парами перекисей или облучением.Блочную полимеризацию (полимеризацию в массе) проводят в конденсированной фазе без растворителей периодическим или непрерывным способом. Реакция идет в присутствии инициаторов и при нагревании. По мере образования полимера увеличивается вязкость среды и затрудняется отвод тепла. Поэтому во избежание неоднородности полимера по молекулярной массе блочную полимеризацию лучше проводить в небольшом объеме и с малой скоростью.Эмульсионная и суспензионная полимеризации являются наиболее широко используемыми в промышленности способами синтеза полимеров. В качестве дисперсионной среды при полимеризации в эмульсии и суспензии используют воду. Для улучшения эмульгирования и стабилизации суспензии или эмульсии применяют эмульгаторы (олеаты, пальминаты, сульфонаты, соли высших жирных кислот) или стаблизаторы (поливиниловый спирт, глину, окись алюминия). При эмульсионной полимеризации применяют инициаторы, растворимые в воде (персульфаты натрия, калия, аммония; перекись водорода; соли угольной кислоты), а при суспензионной – инициатор должен быть растворим в мономере (перекись бензоила, динитрил азобис-изомолярной кислоты). Реакция полимеризации может протекать в молекулярном растворе мономера в воде, на поверхности раздела капля мономера – вода, в капле мономера, на поверхности и внутри мицелл мыла, на поверхности или внутри образующихся полимерных частиц, набухших в мономере. Эмульсионная или латексная полимеризация протекает с большей скоростью при невысоких температурах. Образующийся полимер имеет высокую молекулярную массу и малую степень дисперсности. МИНУСЫ- загрязнение полимера остатками эмульгатора и стабилизатора, ухудшающее их диэлектрические и другие свойства. Полимеризацию в растворе ведут двумя способами – лаковыми и гетерофазными. В первом случае и мономер, и полимер растворимы в растворителе, во втором мономер растворим в растворителе, а образующийся полимер выпадает из раствора в виде осадка. Преимущество полимеризации в растворе перед блочной полимеризацией состоит в том, что облегчается отвод тепла и полимер имеет небольшую полидисперсность. МИНУСЫ – получение полимеров невысокой молекулярной массы вследствие обрыва микромолекулярной цепи путем передами на растворитель и уменьшения концентрации мономера в растворе. Твердофазная полимеризация – полимеризация мономеров, находящихся в кристаллическом или стеклообразном состоянии. Дальний порядок и фиксированное расположение молекул в кристаллическом мономере обусловливает ряд кинетических и структурных особенностей твердофазной полимеризации. наиболее распространенным способом инициирования такой полимеризации является радиационный (омега-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.
7.
