Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации

0
176

Процесс полимеризации — реакция, при которой молекула полимера образуется из низкомолекулярного вещества без выброса побочных продуктов. Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации — довольно интересное явление, при котором звенья полимера, соединяясь, образуют полимер, ничем не отличающийся от исходных мономеров. Элементный состав полимера и мономера абсолютно идентичен.

Основные характеристики

Полимеры можно разделить на 2 большие группы в зависимости от количества мономеров, участвующих при полимеризации:

  • гомополимеры (имеет место только один тип мономера);
  • сополимеры (одновременно участвуют несколько мономеров).

Интересная особенность полимеров: отличаясь от различных низкомолекулярных веществ, у полимеров нет точной точки плавления, хотя при высоких температурах они постепенно смягчаться.

При плавлении полимер проходит через 3 стадии различных состояний:

  • как стекло;
  • высокоэластичный;
  • вязкий текучий.

Полимеры разделены на 3 основные группы по электропроводности: диэлектрики, полупроводники, проводники. Проводимость диэлектриков увеличивается при нагревании полимера до температуры плавления. Термоусадка полимеров примерно 15-ти кратно выше, чем у любого металла.

Нажмите здесь, чтобы узнать больше интересных фактов о полимерах.

Механизм формирования полимеров

Полимеризация обычно происходит, соответствуя радикально-цепному механизму. Данный механизм используется при получении полимеров для промышленных целей. Процесс состоит из нескольких этапов. Проще всего увидеть весь механизм, изучая пример полимеризации этилена.

Получение полимеров реакцией полимеризации и поликонденсации
Механизм и кинетику образования полимеров пространственной структуры более достоверно удается исследовать в начальных стадиях процесса, когда продукты реакции еще растворимы.

Инициирование

Данная ситуация показывает: радикалы стремятся присоединить к себе некоторые вещества, поскольку у них есть свободные электроны.

Рост цепи

Первоначально процесс начинается с присоединения мономера радикальной частицы к себе. Как результат, образуется новая радикальная частица, которая снова связывается с мономером. Подобные преобразования могут происходить многократно. В этот момент активный центр перемещается к другим звеньям цепочки, одновременно формируя несколько активных центров.

Разорвать связи цепи

Такой разворот может иметь место в любой момент. Данное явление объясняется тем, что во время этого радикалы, взаимодействуя друг с другом, вызывают разрушение активных центров.

Точка ветвления в полимере

Если активные центры являются свободными радикалами, такая полимеризация называется радикальной. Если они находятся среди ионов или поляризованных молекул, это будет ионная полимеризация. В результате образуется макромолекула вещества, имеющую главную отличительную черту: она состоит из самых разных молекул веществ, а не из множества одинаковых маленьких молекул. Подобное явление называется полидисперсностью полимера. Такая функция отображается всеми полимерами, независимо от способа их формирования.

Tochka-vetvlenija-v-polimere
Точки ветвления синтезируются либо модификацией основной цепи, либо её сополимеризацией с мономером необходимой функциональности. В том случае, когда функциональность точек ветвления равна четырем, возможен синтез двойных гребнеобразных полимеров, которым в одной из работ также дано название “многоножки”

Основные свойства полимеров

При рассмотрении этой темы также важно рассмотреть основные функции полимеров, необходимые учитывать при работе с этими веществами:

Полимеры обычно занимают либо твердое, либо жидкое состояние. Газообразные состояния для них не характерны;

Полимеры — очень прочный материал. Многие органические полимеры обладают стойкостью даже среди таких сред, как щелочи, концентрированные кислоты;

Отличаясь от металлов, они гораздо меньше подвержены коррозии. Показывают более заметную, длительную антикоррозийную стойкость, обладая химической и электрической формой;

Чем больше молекулярная масса полимера, тем хуже он растворяется. Большие молекулы практически не растворяются среди растворителей, даже растворителей органической природы. Полимеры, имеющие пространственную структуру, практически не подвержены воздействию органических растворителей;

По сравнению с материалами из железа полимеры обладают большей пластичностью, но менее прочны;

Полимеры имеют наибольшую теплоемкость, а также самую низкую теплопроводность по сравнению с другими материалами, используемыми промышленностью;

Из-за длительного стресса долговечность полимеров постепенно ухудшается;

Обычно обработка всех полимеров происходит, когда они находятся в состоянии вязкого течения;

Когда полимеры используются длительное время, происходят определенные химические и физические изменения, приводящие к существенному результату — полимеры стареют, т.е. претерпевают частичную постепенную потерю своих основных свойств. Факторами, способствующими ускорению старения, являются легкость, а также частая смена температур;

Чтобы замедлить старение полимеров, их обычно разбавляют стабилизаторами, что существенно делает материал более устойчивым к воздействию окружающей среды;

Перед началом производства, полимеры испытываются на различные виды прочности. Только после этого может начаться правильное производство.

Заключение

Полимеры являются одним из наиболее важных материалов, используемых в повседневной жизни и промышленности. Каучук также является полимером, который используется самыми разными сферами деятельности. Материал популярен, имея отличие от металлов.

Полимеры более устойчивы к воздействию окружающей среды, являясь более универсальным материалом для наружных работ, применения в местах с агрессивными погодными условиями.

Свойства полимеров также позволяют использовать их, как изоляционный материал в местах с высоким напряжением.

Супер простой рецепт самозатвердевающегося пластика. Не трескается, очень прочный, легко изготовить

Посмотрите супер простой рецепт самозатвердевающегося пластика. Он вообще не трескается, когда сохнет, какой бы не был слой. Когда полностью высохнет, 1-3 дня в зависимости от толщины, становится очень прочным. Похож на холодный фарфор, но чуть менее пластичный. Более похож на полимерную глину. Заметил только 1 минус, его нельзя хранить, уже через 1-2 часа начинает подсыхать. Можно красить любой краской. Она очень хорошо держится на этом пластике. Легко обрабатывается наждачной бумагой. Для изготовления пластика вам понадобится: