Межфазная поликонденсация

Поликонденсация в системе газ – жидкость

Процесс реализуется продуванием потока паров одного мономера (часто в смеси с инертным газом) сквозь слой раствора другого мономера. Полимер образуется практически мгновенно, оборачивая пленкой пузырек, проходящий сквозь жидкость.

Поликонденсация в системе жидкость – жидкость

Исходные мономеры растворяют раздельно в двух несмешивающихся жидкостях. Как правило, в качестве одного из компонентов смеси используется бифункциональный галогенангидрид, растворенный в бензоле или хлороформе; второй компонент – бифункциональное соединение, содержащее подвижные атомы водорода, например, диамин или фенол, растворенное в воде (с добавкой соды или щелочи). Выделяющийся при реакции HCl растворяется в водной фазе, где связывается щелочью. Полимер образуется на границе раздела фаз в виде пленки и непрерывно извлекается (вытягивается) из реакционной среды. Иногда для увеличения скорости реакции проводят энергичное эмульгирование органической фазы в воде. Образующийся при этом полимер выпадает в виде хлопьев и коагулирует в комочки. Получаемые этим способом полимеры имеют высокую молекулярную массу, недостижимую при других методах поликонденсации.

Межфазная поликонденсация с образованием полиамидной пленки на границе раздела фаз растворов мономеров: 1 – вытягиваемая пленка; 2 – раствор диамина в воде; 3 – полимерная пленка, образующаяся на границе раздела фаз; 4 – раствор дихлорангидрида дикарбоновой кислоты в органическом растворителе

Самый простой вариант этой межфазной поликонденсации – получение найлона-66. В стакан наливают сначала водный раствор гексаметилендиамина, содержащий 5–6 % КОН. С помощью стеклянной палочки на поверхность водного раствора осторожно наливают бензольный раствор адипинхлорида. На поверхности раздела жидкостей мгновенно образуется белая пленка полиамида. Если пленку зацепить и потянуть, она будет тянуться благодаря непрерывному образованию полимера на границе раздела фаз. Процесс будет идти до полного исчерпания одного или обоих мономеров. Но этот способ получения пленок и волокон не нашел распространения в промышленности из-за микродефектов, возникающих при поликонденсации на границе фаз.

Одной из важных особенностей межфазной поликонденсации является независимость молекулярной массы полимера от соотношения концентраций мономеров.

Распространенными промышленными вариантами межфазной поликонденсации являются периодические или непрерывные процессы с одновременной подачей в реактор растворов обоих мономеров при высокоэффективном перемешивании фаз.

Межфазная поликонденсация наиболее приемлема для проведения быстрых реакций, например, дихлорангидридов кислот со спиртами или диаминами. Важной особенностью этих процессов является возможность быстрого отбора выделившегося полимера, что дает возможность проводить реакцию непрерывно и формовать из образованного продукта изделие.