Презент лекций ОХТП
.pdf
Влияние технологических факторов на процесс радикальной полимеризации
Температура полимеризации
Зависимость степени превращения мономера от времени полимеризации при различных температурах.
23
Зависимость молекулярной массы полимера от температуры полимеризации
24
Концентрация инициатора
Зависимость скорости полимеризации и молекулярной массы образующего полимера от концентрации инициатора
25
Концентрация мономера
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ц |
и |
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
з |
а |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
р |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
м |
е |
|
|
|
|
М |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
ь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
о |
с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[М]
Зависимость суммарной скорости полимеризации и ММ полимера от концентрации мономера в растворе
26
Концентрация ингибитора
Влияние ингибитора на процесс полимеризации
27
Давление
Давление порядка нескольких десятков атмосфер практически не влияет на процесс полимеризации. Но высокое и сверхвысокое давление - от 3 до 5 тысяч атмосфер значительно ускоряет полимеризацию, не уменьшая при этом ММ полимера.
28
Промышленные способы проведения радикальной полимеризации
-полимеризация в газовой фазе; -блоке (в массе); -растворе; -эмульсии; -суспензии.
29
Газофазной полимеризации подвергаются газообразные мономеры, например, этилен. Процесс инициируется газообразным кислородом, пероксидами или облучением γ-лучами, проводится под высоким давлением.
Блочная полимеризация или полимеризация в массе
проводится в конденсированной фазе в отсутствие растворителя.
30
Недостатки метода:
∙затрудненный отвод тепла, что приводит к получению неоднородного по молекулярной массе полимера;
∙с увеличением вязкости реакционной массы затрудняется диффузия растущих цепей, падает вероятность столкновения макрорадикалов, т.е. затрудняется обрыв цепи и резко возрастает скорость процесса. Это называется автоускорением или гель-эффектом и в результате экзотермичности реакции может привести к взрыву системы.
Достоинства метода:
∙простота реализации;
∙высокая чистота получаемого продукта;
∙полученный полимер представляет собой готовое изделие, не требующее дальнейшей переработки, отделения и очистки от других компонентов реакционной системы.
31
Полимеризация в растворе
Два способа.
По первому растворитель растворяет и мономер и полимер.
Получаемый раствор полимера применяют как таковой или полимер выделяют.
По второму применяют растворитель, который растворяет мономер, но не растворяет полимер. Образующийся полимер выпадает в осадок.
Достоинства метода:
∙лучший отвод выделяющегося тепла;
∙контроль вязкости системы.
Недостатки метода:
∙наличие реакции передачи цепи на растворитель, что затрудняет получение высокомолекулярного полимера;
∙необходимость выделения образовавшегося полимера и регенерации растворителя.
32