Оказание первой помощи

Немедленно удалить продукты, попавшие на кожу, тампоном, смоченным спиртом, затем пораженный участок тела обильно промыть водой с мылом. При попадании в глаза - немедленно провести обильное и длительное (10-15 мин) промывание проточной водой, затем срочно обратиться к врачу. Ни в коем случае не промывать глаза маслом или маслосодержащими жидкостями. Это усиливает поражающее действие.

При ингаляционном отравлении необходимо обеспечить пострадавшему покой, свежий воздух. При необходимости – кислород, сердечные средства, обязательно обратиться к врачу.

Работы проводить под тягой, не допускать контакта с кожей.

3 Получение синтетических каучуков путем ионной полимеризации

Ионная полимеризация протекает под действием катализаторов, имеющих ионную природу. В зависимости от условий проведения полимеризации растущие активные центры могут находиться в виде ковалентных соединений (поляризованных молекул), контактных ионных пар, ассоциированных ионных пар, сольватно-разделенных пар, свободных ионов. Наиболее активными в этом ряду являются свободные ионы. В зависимости от знака заряда на концевом атоме растущей цепи ионную полимеризацию подразделяют на катионную и анионную.

3.1 Катионная полимеризация

Катионной (электрофильной) полимеризацией называют процесс образования макромолекул, в котором активные растущие цепи несут положительный заряд, а инициатор катионной полимеризации является источником положительного заряда.

В промышленности синтетического каучука катионное инициирование используется в производстве бутилкаучука, полиизобутилена и силоксановых каучуков. Катализаторами катионной полимеризации являются вещества кислотного характера.

При получении бутилкаучука и полиизобутилена используются апротонные кислоты Льюиса (AlCl₃, BF₃, Al(С₂Н₅)_1,5Cl_1,5). При использовании апротонных кислот для образования активного центра необходимы сокатализаторы (промоторы). Это вещества протонодонорного характера - протонные кислоты и апротонные основания.

В результате взаимодействия кислот Льюиса с протонными кислотами и апротонными основаниями образуются комплексы:

AlCl₃ + HOH H⁺[AlCl₃∙OH]^-

Протоны или карбкатионы, входящие в состав ­­комплексов, инициируют реакцию полиприсоединения:

Независимо от природы каталитического комплекса после взаимодействия с ненасыщенным мономером активным центром полимеризации становится ион карбония:

Из-за многочисленных реакций передачи цепи в катионной полимеризации изобутилена продолжительность жизни активных центров невелика. Общим свойством активных центров типа M_nM⁺ является тенденция к обрыву и передаче цепи:

Энергия активации реакции передачи цепи выше энергии активации реакции роста цепи. Поэтому понижение температуры до некоторой критической приводит к тому, что константа скорости реакции роста цепи начинает преобладать над константами скорости реакций передачи цепи (рис. 2.1):

Рис. 2.1. Закономерности изменения констант скорости реакций роста и передачи цепи в зависимости от температуры

реакции

При получении бутилкаучука и полиизобутилена эта температура довольно низкая. Для достижения необходимых значений молекулярных масс бутилкаучука и полиизобутилена полимеризацию проводят при -95 °С. В современных технологических процессах за счет увеличения активности катализатора удается повысить температуру синтеза до -70 °С.

При получении силоксановых каучуков путем катионного инициирования используют сильные протонные кислоты. Основным промышленным мономером является октаметилциклотетрасилоксан (Д₄).

Механизм полимеризации органоциклосилоксанов в присутствии серной кислоты можно представить следующей схемой.

1) Инициирование

2) Рост цепи

3) Реакция передачи цепи. Основная реакция передачи цепи при катионном инициировании обусловлена образованием сульфатных мостиков:

Образующиеся сульфоэфирные группировки и концевые сульфатные группы при взаимодействии полимера с водой превращаются в гидроксильные группы: