Получение полимеров.

В настоящее время наряду с природными материалами все большее значение приобретают синтетические полимеры. Выбор соответствующих исходных продуктов и условий процесса позволяет проводить направленный синтез высокомолекулярных соединений и получить их с заранее заданной структурой и необходимым комплексом свойств. При этом можно регулировать степень полимеризации, полидисперсность, разветвленность, конфигурацию звеньев и порядок их присоединения.

Существует два основных метода синтеза полимеров – полимеризация и поликонденсация. Кроме того, в последние годы широко используется возможность изменения свойств полимеров за счёт изменения их молекулярного строения в результате химических реакций – так называемых реакций модификации.

Полимеризациейназывают процесс образования макромолекул путём последовательного присоединения молекул мономеров М к активному центру М* растущей макромолекулы. При этом активный центр переходит во вновь присоединившееся звено:

М* + М₁М - М₁* М – М₁*+ М₂М - М₁– М₂* М - М₁– М₂*+ М₃М – М₁–М₂–М₃* и т.д.

Или в общем виде: М₁…М_n* + М  М₁…М*_n+1

Процесс полимеризации включает следующие основные стадии: образование активных центров, рост цепи, передача цепи, обрыв цепи. Полярность цепи и температура полимеризации оказывают внимание на скорость роста и на природу получаемого полимера.

Поликонденсациейназывают ступенчатый процесс получения полимеров из би- или полифункциональных соединений, в котором рост макромолекул происходит путём химического взаимодействия функциональных групп молекул мономеров друг с другом и сn– мерами, накапливающимися в ходе реакции, а также молекулn–меров между собой. На концах образующихся макромолекул всегда присутствуют свободные функциональные группы. Каждый акт взаимодействия при поликонденсации сопровождается исчезновением у реагирующих частиц функциональных групп. Часто (но не всегда) поликонденсация сопровождается выделением низкомолекулярных продуктов реакции. Большую роль в поликонденсации играет соотношение исходных компонентов. Один из надёжных способов регулирования молекулярной массы поликонденсационных полимеров заключается во введении монофункционального компонента, который взаимодействует с функциональными группами, дезактивируя их. Повышение температуры ускоряет поликонденсацию, облегчает удаление образующегося низкомолекулярного продукта, в результате чего реакция смещается в сторону образования более высокомолекулярных соединений. Однако после достижения равновесия молекулярная масса выше при более низкой температуре. Это используется на практике для сокращения продолжительности синтеза полимера: сначала процесс ведут при более высокой температуре, а после достижения равновесия – при более низкой. Молекулярная масса полимера зависит также от способа проведения поликонденсации (в расплаве, в растворе, на поверхности раздела двух фаз, в твёрдой фазе).