Главная arrow Реакция полимеризации

Реакция полимеризации

Термостабильные высокомолекулярные соединения при нагревании не переходят в пластичное состояние и сравнительно мало изменяются по физическим свойствам вплоть до температуры их термического разрушения.

По характеру деформаций, возникающих при механическом воздействии на высокомолекулярные соединения, последние можно разделить на твердые и пластичные.

Построение макромолекул возможно двумя путями: а) полимеризацией; б) поликонденсацией.

Полимеризация — реакция взаимного соединения мономерных соединений с двойными связями без образования в процессе реакции каких-либо новых веществ. В результате реакции образуется высокомолекулярное или высокополимерное соединение, отличающееся от исходного лишь величиной молекулы. Элементарный анализ полимера приводит к той же формуле, что и при анализе исходного мономера.

Механизм реакции полимеризации заключается в активизации некоторых молекул мономера под действием света или катализатора и -в последующем присоединении к уже активизированным молекулам других молекул с образованием длинных цепей. Такое присоединение продолжается до тех пор, пока энергия первоначально активизированной молекулы не рассеется.

В процесс полимеризации из нескольких молекул мономера происходит образование полимера, но при этом не происходит отщеплений или выделений каких-либо атомов или молекул.

Реакция полимеризации имеет цепной характер и складывается из трех основных стадий.

1.    Активация молекул мономера — индукционный период, когда происходит разрыв двойных связей, предшествующий соединению молекул мономера. Образование полимера крайне незначительно. Продолжительность индукционного периода зависит от химической природы мономера, количества катализатора и температуры.

2.    Период роста цепи — главная фаза реакции, во время которой происходит образование основного количества полимера. После того как в реакционной массе возникли активные центры, обладающие высокой реакционной способностью, зависящей от внутримолекулярных колебаний или наличия свободных химических валентностей, происходит процесс роста цепи. Каждый активный центр обладает способностью очень быстро присоединять другие молекулы. «Весь процесс протекает при помощи свободных радикалов, возникающих на концах растущей цепи полимера» (С. С. Медведев). При этом акт присоединения имеет место при каждом столкновении, а это сопровождается освобождением большого количества энергии, каждый раз регенерирующей свободные валентности. Этот период протекает по типу экзотермической реакции, т. е. с выделением значительного количества тепла.

3.    Обрыв цепи: образование макромолекулы завершается моментом прекращения ее роста, что происходит по разным причинам.