Межфазная поликонденсация
Технология получения полимеров осуществляется на границе раз-дела фаз реакционных сред. Она включает в себя предварительное рас-творение мономеров в соответствующих растворителях и смешение по-лученных растворов. Образовавшийся полимер выделяют из реакцион-ной смеси, промывают, регенерируют водную и органическую фазы и возвращают их в процесс.
Это гетерогенный необратимый процесс. Скорость его лимитируется скоростью диффузии реагентов к границе раздела фаз. Перед проведением поликонденсации исходные реагенты растворяют раздельно. В этом процессе в случае взаимодействия двухатомного фенола с дихлорангидридом дикарбоновой кислоты дихлорангидрид растворяют, например, в бензоле, а двухатомный фенол - в воде. При контакте приготовленных растворов на границе раздела фаз мгновенно образуется полимер. Полимер удаляют из зоны реакции. Процесс ведут до полного исчерпания мономеров. Для увеличения поверхности контакта компоненты фаз перемешивают.
При интенсивном перемешивании двух жидкостей (скорость вращения мешалки около 4000 об/мин) поликонденсация протекает со скоростью ионных реакций даже при комнатной температуре. Для связывания выделяющегося хлористого водорода
целесообразно вводить в реакционную смесь щелочные добавки (NaOH или Ме2СОз). Благодаря высокой скорости реакции соотношение исходных компонентов перестает играть существенную роль. Поскольку реакция протекает на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей, молекулярная масса образующегося полимера зависит от величины этой поверхности и скорости перемешивания, а также характера
растворителя, концентрации растворов, рН среды и строения исходных мономеров. Применение инертного газа необязательно.
По описанному методу исходные мономеры необходимо применять в виде растворов очень низких концентраций, что затрудняет получение больших количеств полимера при межфазной поликонденсации. Наиболее целесообразно применять мономеры с высокой реакционной способностью (дихлорангидриды дикарбоновых кислот, диамины, дифенолы). В этом случае время контакта резко уменьшается. Низкая температура, обычно комнатная, дает возможность уменьшить побочные реакции. При увеличении температуры молекулярная масса полимера и выход уменьшаются.
Полимеры, полученные на границе раздела двух фаз, как правило, имеют более
высокую молекулярную массу, чем полимеры, получаемые в расплаве и особенно в растворе. Так, молекулярная масса полиэфиров, синтезированных в расплаве,
не превышает 20 000, а при синтезе полиэфиров методом межфазной поликонденсации молекулярная масса их может достигать 1 000 000. Большая молекулярная масса получаемых полимеров, вероятно, обусловлена тем, что макромолекулы, пока они сравнительно невелики, остаются в растворе и продолжают расти. Только после достижения достаточно больших размеров они переходят в осадок.
Простота, высокие скорости межфазной поликонденсации позволяют легко
осуществлять её непрерывными методами.
Положительными сторонами процесса также являются низкая температура проведения процесса, не обязательная высокая степень очистки реагентов.
Минусами процесса являются:
- использование дорогостоящих мономеров с высокой реакционной способностью, - большие затраты на очистку (регенерацию) растворителей.
• обеспечение интенсивного смешения растворов реагентов в ус-ловиях, исключающих налипание выделяющегося полимера на внутренние части;
Метод применяется тогда, когда другие способы невозможны. Например, таким способом__ можно получать высокодисперсные полимерные порошки из термически нестойких мономеров.
