Страница: 4/9
При капельной (суспензионной) полимеризации используются инициаторы, растворимые в мономере, но не растворимые в воде. Полимеризация проходит самостоятельно в каждой крупной капле мономера размером от 0,05 до 0,3 см в отличие от размера капли (от 103 до 104 см) при эмульсионной полимеризации. Образовавшийся полимер в виде твердых частичек, не растворимых в воде, осаждается.
Если при получении полимеров участвуют два различных ненасыщенных мономера, то такой процесс называется сополимеризацией. Метод сополимеризации позволяет увеличить число высокомолекулярных соединений, широко варьировать свойства получаемых продуктов. Процессы сополимеризации аналогичны процессам полимеризации.
Образование полимеров из мономеров при проведении процессов полимеризации или сополимеризации происходит без выделения побочных продуктов.
Поликонденсация — процесс образования высокомолекулярных соединений — полимеров путем реакции поликонденсации, с образованием полимеров и выделением побочных продуктов (H2O, эфиры, NH3 СО2 и др.). В реакцию поликонденсации вступают как одноименные мономеры, содержащие две различные реакционные группы, например аминокислоты (процесс гомополиконденсации), так и мономеры различного химического состава (процесс гетерополиконденсации).
При поликонденсации образующиеся полимеры могут иметь как линейное (полиамиды, полиэфиры, поликарбонаты), так и трехмерное строение (аминопласты, фенопласты). Скорость процесса поликонденсации и молекулярный вес полимера зависят от скорости вывода образующегося в процессе реакции побочного продукта, от температуры, концентрации реагирующих компонентов. Поликонденсацию проводят как с использованием катализаторов (аминопласты, фенопласты), так и без них (полиамиды). Процесс поликонденсации можно проводить в расплаве, по лаковому способу и на поверхности двух фаз.
Поликонденсацию в расплаве осуществляют при температуре 200—280°С в реакторе в атмосфере инертного газа. В конце процесса для полного удаления низкомолекулярных соединений в реакторе создается высокий вакуум. Этим способом получают полимеры в отсутствие растворителя.
Поликонденсация в растворе (мономеры растворяются в растворителе) проходит при малых скоростях, так как могут образовываться циклические соединения, и тогда затрудняется удаление низкомолекулярных продуктов реакции.
Полимеризация на поверхности раздела фаз проводится в несмешивающихся жидкостях, при этом взаимодействие мономеров между собой происходит быстро при низких температурах, так как выделяемые продукты выводятся из сферы реакции. Образующиеся высокоплавкие полимеры имеют высокий молекулярный вес. Такой способ получения полимера можно совместить с переработкой полимера в изделие.
Кроме основных методов получения высокомолекулярных соединений, находят применение методы блок- и привитой полимеризации.
В технике высокомолекулярные соединения являются основой для получения синтетических полимерных материалов. Большое значение из полимерных материалов имеют пластические массы, каучук и резина, химическое волокно, пленочные материалы, лаки, целлюлоза и др.
5.Производство химических волокон
Волокнами называют тела, длина которых во много раз превышает очень малые (микроны) размеры их поперечного сечения.
По происхождению волокна делят на природные натуральные и химические.
Химические волокна разделяют на искусственные, получаемые из природных полимерных соединений, и синтетические, получаемые из полимеров. Особую группу составляет стеклянное волокно.
Искусственные волокна делят на целлюлозные (вискозные, медно-аммиачные, ацетатные) и белковые (казеиновые, соевобовые), а синтетические — на карбоцепные и гетероцепные. К карбоцепным волокнам относят: хлорин, нитрон, политен, виньон, саран, винол и др., а к гетероцепным — полиамидные, полиэфирные, полиуретановые и др.
Для получения химических волокон применяются различные методы, имеющие много общего; но вместе с тем каждый метод имеет и свои особенности. Независимо от применяемого сырья технология изготовления волокон складывается из следующих стадий:
а) получение исходного материала;
б) приготовление прядильной массы;
в) формирование волокна;
г) отделка.
Высокомолекулярные соединения, применяемые для получения волокон, должны иметь высокую степень чистоты, растворяться или
плавиться.
Получение исходных материалов для изготовления синтетических волокон состоит из синтеза полимера — смолы, а для получения искусственного волокна необходимо отделение примесей от природных полимеров.
Реферат опубликован: 12/12/2007