Лако-красочные материалы — производство

Полимеризацией именуется процесс хим соединения молекул низкомолекулярного реакционноснособного соединения мономера, ведущий к образованию макромолекул такого же состава, что и начальный мономер, и не сопровождающийся выделением побочных товаров. Реакцию, в какой участвует  один мономер, именуют гомополимеризацией. Если в реакции участвуют два либо более разных мономеров, то процесс именуется сополимеризацией.

Полимеризация может протекать по механизму цепных (цепная полимеризация) либо ступенчатых (ступенчатая полимеризация) реакций. В ее базе могут лежать свободнорадикальные либо ионные процессы. Наибольшее распространение в технике получили процессы полимеризации по конструктивному механизму. Этим методом получают и большая часть пленкообразователей полимеризациоиного типа для аква ярких систем. В качестве примера разглядим главные закономерности свободнорадикальной ценной полимеризация винилового мономера. В этом процессе принято различать три стадии: инициирование и образование мономерного радикала, рост цепи в форме макрорадикала и обрыв цепи (стабилизация макромолекулы).

Для инициирования реакции свободнорадикальной полимеризации обычно употребляют перекиси  и гидроперекиси, также другие вещества, просто разлагающиеся с образованием радикалов, к примеру: перекись бензоила, гидроперекись изопропилбензола (гипериз, гидроперекись кумола), перекись водорода, персульфаты калия и аммония, динитрил азодиизомасляной кислоты (диниз) .

Некие мономеры могут быть переведены в состояние радикала также в итоге термического воздействия (тепловая полимеризация) либо облучения, начиная с видимой части диапазона (фотополимеризация) и кончая радиацией (радиационная полимеризация), но пока эти методы инициирования по ряду обстоятельств имеют в технике полимеризации второстепенное значение.

Образовавшиеся в итоге разложения зачинателя либо мономера свободные радикалы штурмуют молекулу мономера, образуя новые радикалы, способные аналогичным образом вести взаимодействие со 2-ой молекулой мономера, в итоге чего также появляется свободный радикал, и т. д. Это стадия роста цепи полимера, представляющая собой резвую цепную реакцию.

Рост цепи длится до того времени, пока не произойдет обрыв тибо методом рекомбинации либо диспропорционирования макрорадикалов, или методом передачи цепи через молекулу растворителя, мономера полимера, либо другим методом.

Число мономерных звеньев, входящих в состав полимерной молекулы, именуется степенью полимеризации, а молекулярный вес полимерной молекулы – это произведение степени полимеризации на молекулярный вес мономера.

Скорость, глубина протекания полимеризации, молекулярный вес и разветвленность полимера определяются хим природой мономеров, концентрацией и природой зачинателя, присутствием примесей и особых добавок (регуляторов, ингибиторов и т. п.), также критериями проведения реакции. В свою очередь, условия полимеризации в значимой мере определяют и технические характеристики синтезируемого полимерного продукта: твердость, крепкость, упругость, теплостойкость и т. д. К примеру, поливинилацетат зависимо от критерий полимеризации может быть получен в виде водянистого, сравнимо низкомолекулярного продукта, либо в виде твердого полимера, имеющего при комнатной температуре характеристики пластика (температура стеклования 31° С).

Обширно всераспространенным методом вариантов хим и технических параметров полимеров является сополимеризация разных мономеров. В сополимере, механизм образования которого принципно не отличается от механизма образования гомополимера, разные мономерные звенья могут чередоваться в серьезном порядке (постоянный сополимер); в другом случае это чередование может и не подчиняться какой-нибудь закономерности (статистический сополимер); в конце концов, чередоваться могут отдельные гомополимерные участки (блок-сополимеры.) Особенный тип сополимеров привитые сополимеры имеют разветвленное цепное строение. Методы получения 2-ух последних типов сополимеров достаточно специфичны.

Как уже упоминалось, полимеризация может протекать и по ионному механизму. Технические приемы проведения ионной полимеризации в аква среде (для получения аква связывающих) пока не известны, но для получения водорастворимых полимеров ее время от времени используют. Ионная полимеризация отличается тем, что позволяет регулировать процесс роста цепи и получать стереорегулярные полимеры. Зависимо от знака заряда иона углерода, играющего в этом процессе роль активного центра (как свободные радикалы при конструктивной полимеризации), различают катионную и анионную полимеризацию. Начальным источником заряда является катализатор (в большинстве случаев не один катализатор, а более непростая каталитическая система), который, взаимодействуя с мономером, вызывает появление положительного либо отрицательного иона, который штурмует другой мономер, передает ему заряд и продолжает, таким макаром, реакцию роста цепи. Возрастающая полимерная цепь (макроион) повсевременно находится в поле противонона катализатора, от природы которого в значимой мере зависит скорость протекания процесса и строение возрастающего макроиона.

Катализаторами, вызывающими реакцию катиоштой полимеризации, служат сильные протонные кислоты, катализаторы Фриделя-Крафтса и некие другие электрофильпые соединения; к катализаторам анионной полимеризации относятся сильные основания (металлы, амиды и т. п.) и металлалкилы. В качестве сокатаризаторов (промоторов) употребляют маленькие количества неких полярных веществ (в ряде всевозможных случаев воду). Аналогично полиоксипропилен может быть получен и присутствии едкого кали в качестве зачинателя. В данном случае реакция идет по анионному механизму через образование карбаниона либо гидрокарбаниона.