2. 6. Способы проведения полимеризации

Контрольные вопросы

1.Объясните сущность гомолитического и гетеролитического механизмов разрыва химической связи. Какие типы частиц образуются при этих типах разрыва?

2.Охарактеризуйте элементарные стадии цепной полимеризации.

3.Запишите термодинамическое условие полимеризации. Какие термодинамические параметры в него входят, охарактеризуйте их?

4.Что понимают под критической температурой полимеризации?

5.Какие типы мономеров могут быть использованы для получения полимеров по реакциям цепной полимеризации?

6.Из представленного списка соединений выберите десять мономеров, пригодных для процесса полимеризации:

Назовите их.

7. Расположите виниловые мономеры в ряд по увеличению их реакционной способности:

а) этилен, изобутилен, пропилен; б) винилфторид, этилен, винилиденфторид;

в) стирол, винилантрацен, винилнафталин.

124

8.Назовите основные способы инициирования радикальной полимеризации, охарактеризуйте сущность этих способов. Выделите их достоинства и недостатки.

9.В чем заключается сущность химического инициирования, приведите примеры наиболее распространенных инициаторов, напишите реакции их распада.

10.Приведите примеры образования свободных радикалов в окислитель- но-восстановительных системах (ОВС). Назовите преимущества ОВС перед другими типами инициаторов.

11.Дайте определение понятия эффективности инициирования (ƒ). Если ƒ

=0,7, что это значит?

12.Какие физические явления и схемы реакций приводят к значениям

ƒ < 1?

13.Охарактеризуйте стадии процесса радикальной полимеризации.

14.Назовите известные способы присоединения мономерных звеньев к активному центру. Приведите примеры.

15.Что понимают под истинным обрывом цепи? Какие реакции приводят к обрыву только материальной цепи при сохранении кинетической?

16.Напишите реакции передачи цепи, протекающие при свободнорадикальной полимеризации.

17.Как количественно оценить способность растворителя к участию в реакциях передачи цепи?

18.Какой из растворителей (табл. 2. 5) приведет к получению более высокомолекулярного полистирола?

19.Практическое применение реакции передачи цепи.

20.Напишите схемы реакций всех элементарных стадий процесса полимеризации стирола, инициируемого гидропероксидом трет-бутила.

21.По какому типу реакции произойдет гибель активных центров? Допишите реакцию и назовите ее.

CH3 CH3

а) CH3 CH2 C + CH3 C ; CH3 CH3

б) CH3 CH CH2 + CH2 CH3 ; CH3

125

23.Назовите роль ингибиторов, замедлителей и регуляторов в радикальной полимеризации.

24.Напишите уравнения скорости инициирования, роста и обрыва цепи.

25.Сформулируйте основные допущения, сделанные при выводе кинетических уравнений, описывающих процесс радикальной полимеризации.

26.Проанализируйте «уравнения квадратного корня», сделайте выводы?

27.Напишите уравнение Аррениуса, объясните его сущность.

28.Объясните, влияние концентрации мономера, инициатора и температуры на скорость радикальной полимеризации и молекулярную массу получаемого полимера.

29.Объясните сущность ионной полимеризации и её отличительные особенности от радикальных процессов.

30.В чем заключаются сходства и различия реакций полимеризации, протекающих по анионному, катионному и ионно-координационному механизмам?

31.Назовите основные виды катализаторов и мономеров для катионной полимеризации. Объясните роль среды на типы образующихся активных центров, приведите примеры реакций инициирования.

126

32. По какому виду ионной полимеризации могут быть получены полимеры из представленных ниже мономеров?

33. Напишите образование каталитического комплекса из приведенной апротонной кислоты и сокатализатора:

а) SnCl4, CH3Cl

б) AlBr3, HBr

в) FeBr3, RBr

34.Каковы особенности обрыва цепи в катионной полимеризации?

35.Напишите, каким образом пройдет обрыв кинетической цепи для данных растущих ионов:

36. Напишите реакции передачи цепи, протекающие при катионной полимеризации.

37. Осуществите передачу цепи на мономер для следующей ионной пары:

СH2 СH [AlBr4]- C6H5

38.Приведите уравнение скорости инициирования, роста и обрыва цепи в катионной полимеризации.

39.Назовите основные типы катализаторов и мономеров для анионной полимеризации. Объясните роль среды на типы образующихся активных центров, приведите примеры реакций инициирования.

40.Приведите уравнение скорости инициирования, роста и обрыва цепи в анионной полимеризации.

41.Каковы особенности обрыва цепи в анионной полимеризации?

42.Расскажите о «живых» полимерах. Приведите примеры использования эффекта «живых» цепей в сополимеризации.

127

43.Какие преимущества имеет ионно-координационная полимеризация перед другими методами полимеризации? Каковы особенности структуры полимеров, получаемых этим методом?

44.Напишите структурные формулы атактического, синдиотактического

иизотактического полипропилена. Объясните, как влияет стереорегулярность структур на физико-химические свойства полимера.

45.Приведите схему реакции образования стереорегулярных полимеров в процессе ионно-координационной полимеризации.

46.Сополимеризация. Примеры использования сополимеризации для получения полимерных материалов с требуемыми свойствами.

47.Какие факторы влияют на состав сополимеров при сополимеризации?

48.При каких значениях констант сополимеризации можно получить статистические, чередующиеся и блок-сополимеры?

49.Каким будет распределение звеньев в сополимере, если r1 < 1, r2 > 1?

50. Какого состава будет сополимер при сополимеризации этилена

(r1 = 1,08) с винилацетатом (r2 = 1,07)?

51.Смесь стирола (М1) с метилметакрилатом (М2) в присутствии радикальных инициаторов образует сополимер, состав которого близок к составу

исходной смеси мономеров (r1 = 0,46; r2 = 0,52). В присутствии катионных катализаторов сополимер обогащен стиролом (r1 > 1; r2 < 1), а под влиянием анионных катализаторов образуется сополимер, обогащенный метилметакрилатом (r1 < 1; r2 > 1). Как это можно объяснить?

52.Какие способы проведения полимеризации используются на практи-

ке?

128