Поликонденсацийн аргаар полиэфир үйлдвэрлэх. Полиэфир үйлдвэрлэх технологи

PC: 1 - хайлмал дахь; 2 - уусмалд; 3 - эмульс хэлбэрээр; 4 - түдгэлзүүлсэн хэлбэрээр; 5 - интерфаз.

Полимержих урвалын судалгаанд 2 - 4 аргыг аль хэдийн авч үзсэн. Тиймээс бид үлдсэн 2-т анхаарлаа хандуулах болно.

Хайлмал дахь PC.Эхлэх материал ба полимер нь хайлах температурт тогтвортой байвал урвалыг хайлмал дахь инертийн хийн агаар мандалд бууруулсан даралтаар явуулж, вакуумд (дайвар бүтээгдэхүүнийг зайлуулахын тулд) хийж гүйцэтгэнэ.

Интерфэйсийн компьютер.Энэ урвал нь шингэн ба хийн төлөвт байгаа мономер эсвэл (ховор тохиолдолд) мономеруудын холилдох 2 уусмалын хооронд явагддаг. Энэ тохиолдолд полимер нь зөөвөрлөгчийн хоорондох интерфэйс дээр үүсдэг (тасралтгүй арилгадаг газраас), дайвар бүтээгдэхүүн нь аль нэг үе шатанд уусдаг. Тийм ч учраас интерфейсийн компьютер - эргэлт буцалтгүй(мөн дайвар бүтээгдэхүүнийг зайлуулах шаардлагагүй) бөгөөд өндөр MM (500,000 хүртэл) бүхий шугаман полимер авах боломжтой болгодог.

9. PC-ийн урвалыг ихэвчлэн процессыг хурдасгаж, урвалыг тэнцвэржүүлдэг катализаторын оролцоотойгоор явуулдаг.

Лекц No14 - Полимер диэлектрик материалын үйлдвэрлэл

(полиэтиленийн жишээн дээр)

Өндөр даралтын полиэтилен (LDPE) үйлдвэрлэх технологийн мөчлөгийн хялбаршуулсан схемийг авч үзье.

түүхий эдийг санаачлагч ______________________

↓ ↓ ↓

→→→→→→→→ →

1 2 3 4 2 5 6 7 8 9

_________________ 

полиэтилен ← ←← ← нэмэлтүүд

14 12 11

1 – этилен дэлгүүр. Этилен хийн үйлдвэр нь урвалаар PE нийлэгжүүлэх реакторын ойролцоо байрладаг хийн мономер орчинд полимержих. Энэхүү техникийн полимержих арга нь диэлектрик үйлдвэрлэхэд тохиромжтой химийн цэвэр полимерийг өгдөг. Полимерийн гарцыг нэмэгдүүлэхийн тулд урвалыг өндөр даралтаар гүйцэтгэдэг.

Этилен хий, дамжуулан коллектор - 2, ордог бага даралтын холигч - 3хаана холилдоно санаачлагчбага даралттай үед. (Өндөр даралтын этиленийн полимержих урвал хүчилтөрөгч эсвэл хэт исэлээр үүсгэгддэг).

Дараа нь, 1-р шатны компрессор - 4, хольцыг шахаж, дараа нь дамжуулан холигч - 5Тэгээд 2-р шатны компрессор - 6руу явдаг реактор - 8компрессорын үе шатуудаас тусгаарлагдсан гал хамгаалагч - 7.

Урвал нь температурт явагддаг (200 - 300)˚Сболон дарамт (1.5 - 3) мянган атмосфер. Реактор дахь урвалын хольцын оршин суух хугацаа 30 секундээс ихгүй байна. Үүнд хүрдэг 15% этилен хувиргах. урвалд ороогүй этилен нь полимерээс тусгаарлагддаг өндөр тусгаарлагч - 9Тэгээд бага - 10 даралт, үүний дараа, дамжуулан буцах этилен цэвэршүүлэх төхөөрөмж – 13Тэгээд цуглуулагч - 2тус тус үйлчилсэн холигч өндөр - 5Тэгээд бага - 3 даралт. Реакторт олж авсан PE нь холилддог нэмэлтүүдТэгээд нунтагласанВ 11 дараа нь дамжин тоос цуглуулагч - 12руу явдаг сав баглаа боодол - 14. Үйл ажиллагаа 11 – 14 гэж нэрлэдэг чихэр хийх.

LDPE үйлдвэрлэл аюултайхэд хэдэн шалтгааны улмаас: өндөр даралтын төхөөрөмж байгаа эсэх, процессын шугамд алдагдсан тохиолдолд этилен дэлбэрч, гал асаах боломжтой; этилен ба үүсгэгч бодисын хүний ​​биед үзүүлэх мансууруулах болон хортой нөлөө. Агаар дахь этилений зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ 50 мг/м 3 байна.

Лекц 16 Полимерийн хувиргалт

Полимерүүдийн электрофизик шинж чанар нь зөвхөн молекулын химийн бүтэц, тэдгээрийн уян хатан чанараас гадна бусад олон хүчин зүйлээс хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн дотор материалын бүтэц онцгой ач холбогдолтой байдаг. Жишээлбэл, хэрэв бид механик хүч чадлын тухай ярих юм бол фибрил нь бөмбөрцөгөөс илүү хүчтэй байдаг. Том диаметртэй бөмбөрцөг нь жижиг хэмжээтэй харьцуулахад илүү хэврэг байдаг. Тиймээс талсжих нөхцлийг сайтар бодож сонгох шаардлагатай. Гэхдээ энэ нь асуудлын хялбаршуулсан үзэл бодол юм, учир нь Полимер диэлектрикийн морфологи нь зөвхөн полимерийн супрамолекулын бүтцээс хамаардаггүй. Үүнд боловсруулах арга, өөрчлөх аргууд (жишээлбэл, материалын шинж чанарыг өөрчлөхийн тулд полимерт зориудаар үзүүлэх нөлөө), температур болон бусад зүйлс нөлөөлдөг бөгөөд эдгээрийг гадны хүчин зүйлийн нөлөөн дор "полимер хувиргалт" гэж нэрлэж болно. үйлдвэрлэх, хадгалах, ашиглах явцад.

Энэхүү хувиргалт нь полимерийн найрлага, бүтэц, түүний үр дүнд электрофизик, хими, механик шинж чанарт аяндаа тохиолддог, ихэвчлэн хүсээгүй (устгах, хөндлөн холбох) эсвэл зорилготой (хөндлөн холбоос, молекулын дахин зохион байгуулалт, хуванцаржилт) өөрчлөлт юм. .

Полимерүүдийн химийн хувирлын урвалыг нөхцөлт байдлаар 2 үндсэн бүлэгт хувааж болно.

1 . полимер нуруунд нөлөөлөхгүй– хөндлөн холбоос, функциональ бүлгүүдийн харилцан үйлчлэл гэх мэт;

2. Полимер нурууны өөрчлөлттэй хамт үүснэ –

А.молекулын дахин зохион байгуулалт, блокийн сополимержилт гэх мэт;

б.макрофрагментууд үүсэх (устгах) эсвэл бие даасан холбоосуудын аажмаар задрах (деполимеризаци) бүхий үндсэн полимер гинжийг таслах.

Нэмж дурдахад шингээсэн полимер тусгаарлагчтай холбоотой маш чухал ач холбогдолтой хатуу ба шингэн диэлектрикийн харилцан уусалтыг тусад нь авч үзэх нь зүйтэй.

Практикт аяндаа хөгждөг химийн урвалнэгэн зэрэг ажиллуулж болно:

______ _________ _______________ ____________ _______

___ _______________ __ |____________ ______ |_____________ ______

___________ _______ ___________ |______ ___ ______ |_______________

destruction crosslinking устгах ба хөндлөн холбоос

Үүний үр дүнд орон зайн болон салаалсан бүтэц үүсдэг бөгөөд энэ нь уян хатан чанарыг мэдэгдэхүйц бууруулж, хэврэг байдлыг нэмэгдүүлж, уусах чадварыг бууруулдаг, мөн полимерүүдийн цахилгаан ба механик шинж чанарт нөлөөлдөг.

Конденсаци нь полимер синтетик материалыг бий болгох үндэс суурь болдог: поливинил хлорид, олефин. Мономеруудын үндсэн хувилбаруудыг ашиглах үед кополиконденсацын аргаар сая сая тонн шинэ полимер бодис авах боломжтой. Одоогийн байдлаар бодис үүсгэхээс гадна полимерийн молекул жингийн хуваарилалтад нөлөөлөх янз бүрийн аргууд байдаг.

Процессын онцлог

Поликонденсацийн урвал нь олон үйлдэлт мономеруудын молекулуудыг бие биендээ үе шаттайгаар нэмж полимер авах үйл явц юм. Үүний үр дүнд бага молекул жинтэй бүтээгдэхүүн ялгардаг.

Энэ процессын үндэс болгон авч үзэж болно.Дагалдах бүтээгдэхүүн тусгаарлагдсан тул полимер болон анхны мономерын элементийн найрлагад ялгаатай байдаг.

Амин хүчлийн поликонденсацийн урвал нь хөрш молекулуудын амин ба карбоксил бүлгийн харилцан үйлчлэлийн явцад усны молекул үүсэхтэй холбоотой юм. Энэ тохиолдолд урвалын эхний үе шат нь димер үүсэхтэй холбоотой бөгөөд дараа нь тэдгээр нь макромолекулын бодис болж хувирдаг.

Бидний авч үзэж буй жишээ болох поликонденсацийн урвал нь үе шат бүрт тогтвортой бодис үүсгэх чадвараараа ялгагдана. Амин хүчлүүдийн харилцан үйлчлэлээр олж авсан димер, тример, полимерийг урвалын хольцоос бүх завсрын үе шатанд тусгаарлаж болно.

Тиймээс поликонденсаци нь үе шаттай үйл явц юм. Түүний урсгалын хувьд мономер молекулууд шаардлагатай бөгөөд эдгээр нь хоорондоо харилцан үйлчлэлцэх боломжтой хоёр функциональ бүлгийг агуулдаг.

Функциональ бүлгүүд байгаа нь олигомеруудыг зөвхөн бие биетэйгээ төдийгүй мономеруудтай урвалд оруулах боломжийг олгодог. Ийм харилцан үйлчлэл нь полимер гинжин хэлхээний өсөлтийг тодорхойлдог. Хэрэв анхны мономерууд нь хоёр функциональ бүлэгтэй бол гинж нь нэг чиглэлд ургадаг бөгөөд энэ нь шугаман молекул үүсэхэд хүргэдэг.

Поликонденсаци нь дараагийн харилцан үйлчлэлцэх чадвартай бүтээгдэхүүнийг бий болгох урвал юм.

Ангилал

Олон органик бодисын жишээг бичиж болох поликонденсацийн урвал нь үргэлжилж буй харилцан үйлчлэлийн нарийн төвөгтэй байдлын талаархи ойлголтыг өгдөг.

Одоогийн байдлаар ийм үйл явцыг ихэвчлэн тодорхой шалгуурын дагуу ангилдаг.

• холбоосын хоорондох холболтын төрөл;
• урвалд оролцож буй мономеруудын тоо;
• үйл явцын механизм.

Янз бүрийн ангиллын органик бодисын хувьд поликонденсацийн урвал хэрхэн ялгаатай вэ? Жишээлбэл, полиамиджуулалтад амин болон карбоксилын хүчлийг эхлэлийн бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг. Мономеруудын хоорондох үе шаттай харилцан үйлчлэлийн явцад полимер ба усны молекул үүсэх нь ажиглагддаг.

Эфиржилтийн үед анхдагч материал нь спирт, карбоксилын хүчил бөгөөд эфир авах нөхцөл нь баяжуулсан хүхрийн хүчлийг катализатор болгон ашиглах явдал юм.

Поликонденсаци хэрхэн явагддаг вэ? Харилцан үйлчлэлийн жишээнүүд нь мономеруудын тооноос хамааран гомо- ба гетерополиконденсацийг ялгаж салгаж болохыг харуулж байна. Жишээлбэл, гомополиконденсацийн үед ижил төстэй функциональ бүлгүүдтэй бодисууд мономеруудын үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэ тохиолдолд конденсац нь ус ялгарах эхлэлийн бодисуудын нэгдэл юм. Үүний жишээ бол хэд хэдэн амин хүчлүүдийн хоорондох урвал бөгөөд энэ нь полипептид (уургийн молекул) үүсгэдэг.

Үйл явцын механизм

Урсгалын шинж чанараас хамааран урвуу (тэнцвэрт) ба эргэлт буцалтгүй (тэнцвэрт бус) поликонденсацийг ялгадаг. Ийм хуваагдал нь бага молекул жинтэй процесс, мономеруудын янз бүрийн үйл ажиллагаа, кинетик ба термодинамик хүчин зүйлийн ялгааг бий болгодог хор хөнөөлтэй урвалууд байгаа эсвэл байхгүй байгаагаар тайлбарлаж болно. Ийм харилцан үйлчлэл нь тэнцвэрийн бага тогтмол, процессын хурд бага, урвалын хугацаа, өндөр температур зэргээр тодорхойлогддог.

Ихэнх тохиолдолд эргэлт буцалтгүй үйл явц нь өндөр идэвхтэй мономеруудыг ашиглах замаар тодорхойлогддог.

Энэ төрлийн мономерыг ашиглах үйл явцын өндөр хурд нь уусмал дахь бага температур ба гадаргуугийн поликонденсацын сонголтыг тайлбарладаг. Үйл явцын эргэлт буцалтгүй байдал нь урвалын хольцын бага температур, бага идэвхтэй химийн бодис олж авахтай холбоотой юм. IN органик химиӨндөр температурт хайлмалд үүсдэг тэнцвэргүй поликонденсацийн хувилбарууд бас байдаг. Ийм үйл явцын жишээ бол полиэфирийн диол ба дигалоген деривативаас гаргаж авах үйл явц юм.

Каротерсийн тэгшитгэл

Поликонденсацын гүн нь урвалын орчноос бага молекул жинтэй бүтээгдэхүүнийг сайтар зайлуулахтай холбоотой бөгөөд энэ нь процессыг полимер нэгдэл үүсэх рүү шилжүүлэхээс сэргийлдэг.

Процессын гүн ба полимержилтийн зэрэг хооронд хамаарал байдаг бөгөөд үүнийг математикийн томъёонд нэгтгэсэн. Поликонденсацийн урвалын үед хоёр функциональ бүлэг, нэг мономер молекул алга болдог. Процессын явцад тодорхой тооны молекулууд зарцуулагддаг тул урвалын гүн нь урвалд орсон функциональ бүлгүүдийн эзлэх хувьтай холбоотой байдаг.

Илүү их харилцан үйлчлэлцэх тусам полимержих түвшин өндөр байх болно. Процессын гүн нь урвалын үргэлжлэх хугацаа, макромолекулуудын хэмжээгээр тодорхойлогддог. Полимержилт ба поликонденсаци хоёрын ялгаа юу вэ? Юуны өмнө, урсгалын шинж чанар, түүнчлэн үйл явцын хурд.

Процессыг зогсоох шалтгаанууд

Полимер гинжин хэлхээний өсөлтийг зогсоох нь химийн болон физик шинж чанартай янз бүрийн шалтгааны улмаас үүсдэг. Полимер нэгдлүүдийн нийлэгжилтийг зогсооход хувь нэмэр оруулдаг гол хүчин зүйлүүдийн хувьд бид дараахь зүйлийг ялгаж үздэг.

• орчны зуурамтгай чанарыг нэмэгдүүлэх;
• тархалтын процессыг удаашруулах;
• харилцан үйлчлэх бодисын концентраци буурах;
• температур буурах.

Урвалын орчны зуурамтгай чанар нэмэгдэж, функциональ бүлгүүдийн концентраци буурах тусам молекулуудын мөргөлдөх магадлал буурч, дараа нь өсөлтийн үйл явц зогсдог.

Поликонденсацийг дарангуйлах химийн шалтгаануудын дунд дараахь зүйлс орно.

• өөрчлөх химийн найрлагафункциональ бүлгүүд;
• мономеруудын пропорциональ бус хэмжээ;
• системд бага молекул жинтэй урвалын бүтээгдэхүүн байгаа эсэх;
• урагш болон урвуу урвалын хоорондох тэнцвэр.

Кинетикийн өвөрмөц байдал

Полимержилт ба поликонденсацийн урвалууд нь харилцан үйлчлэлийн хурдны өөрчлөлттэй холбоотой байдаг. Полиэфиржилтийн үйл явцын жишээн дээр үндсэн кинетик процессуудад дүн шинжилгээ хийцгээе.

Хүчлийн катализ нь хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Нэгдүгээрт, анхны урвалж болох хүчил, катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг хүчлийн протонжуулалт ажиглагдаж байна.

Урвалжаар согтууруулах ундааны бүлэгт халдах үед завсрын бодис нь урвалын бүтээгдэхүүн болж задардаг. Шууд урвал явагдахын тулд урвалын хольцоос усны молекулуудыг цаг тухайд нь арилгах нь чухал юм. Аажмаар үйл явцын хурд буурч байгаа нь харьцангуй ихэссэнээс үүдэлтэй молекул жинполиконденсацийн бүтээгдэхүүн.

Молекулуудын төгсгөлд ижил хэмжээний функциональ бүлгүүдийг ашиглах тохиолдолд асар том макромолекул үүсэх хүртэл харилцан үйлчлэлийг удаан хугацаанд хийж болно.

Процессын сонголтууд

Полимержилт ба поликонденсаци нь орчин үеийн химийн үйлдвэрлэлд хэрэглэгддэг чухал процессууд юм. Поликонденсацийн процессыг явуулах хэд хэдэн лабораторийн болон үйлдвэрлэлийн аргууд байдаг.

• уусмал дахь;
• хайлмал дахь;
• интерфэйсийн процесс хэлбэрээр;
• эмульс хэлбэрээр;
• матрицууд дээр.

Полиамид ба полиэфир үйлдвэрлэхэд хайлуулах урвал шаардлагатай. Үндсэндээ хайлмал дахь тэнцвэрт поликонденсаци хоёр үе шаттайгаар явагддаг. Нэгдүгээрт, харилцан үйлчлэл нь вакуум орчинд явагддаг бөгөөд энэ нь мономерууд, түүнчлэн поликонденсацын бүтээгдэхүүнүүдийн дулааны исэлдэлтээс зайлсхийх, урвалын хольцыг аажмаар халаах, бага молекул жинтэй бүтээгдэхүүнийг бүрэн арилгах баталгаа болдог.

Чухал баримтууд

Ихэнх урвалууд нь катализатор ашиглахгүйгээр явагддаг. Урвалын хоёр дахь шатанд хайлмалыг вакуумжуулах нь полимерийг бүрэн цэвэршүүлэх замаар дагалддаг тул тунадасжуулах ажлыг нэмэлтээр хийх шаардлагагүй болно. Харилцааны эхний үе шатанд температурын огцом өсөлтийг зөвшөөрөхгүй, учир нь энэ нь мономеруудын хэсэгчилсэн ууршилт, харилцан үйлчлэгч урвалжуудын тоон харьцааг зөрчихөд хүргэдэг.

Полимержилт: онцлог, жишээ

Энэ процесс нь нэг эхлэлийн мономер ашиглах замаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, ийм урвал нь эхлэлийн алкенаас полиэтилен гаргаж авах боломжтой.

Полимержилтын онцлог нь өгөгдсөн тооны давтагдах бүтцийн нэгж бүхий том полимер молекулууд үүсэх явдал юм.

Дүгнэлт

Поликонденсацын тусламжтайгаар та орчин үеийн янз бүрийн салбарт эрэлт хэрэгцээтэй олон полимер авах боломжтой. Жишээлбэл, энэ процессын явцад фенол формальдегидийн давирхайг тусгаарлаж болно. Формальдегид ба фенолын харилцан үйлчлэл нь эхний шатанд завсрын нэгдэл (фенолын спирт) үүсэх замаар дагалддаг. Дараа нь конденсаци ажиглагдаж, өндөр молекул жинтэй нэгдэл - фенол-формальдегидийн давирхай үүсэхэд хүргэдэг.

Поликонденсацийн аргаар олж авсан бүтээгдэхүүн нь орчин үеийн олон материалыг бүтээхэд өөрийн хэрэглээгээ олсон. Энэхүү нэгдэл дээр суурилсан фенопластууд нь маш сайн дулаан тусгаарлагч шинж чанартай тул барилгын ажилд эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.

Полиэфир, поликонденсацын аргаар олж авсан полиамидуудыг анагаах ухаан, технологи, химийн үйлдвэрлэлд ашигладаг.

Полиэфирийн тухай анх дурдсан нь 1833 онд эрдэмтэд Гей-Люссак, Пелуза нар сүүн хүчлийн үндсэн дээр полиэфирийг нийлэгжүүлсэн үеэс эхэлсэн. 1901 онд Смит анх удаа фталийн хүчил ба глицерин дээр үндэслэн полиэфирийг нэгтгэж, хэвний найрлагад ашиглахыг олсон. 1941 онд Винфилд, Диксон нар орчин үеийн ертөнцөд жилд 68 сая тонн үйлдвэрлэдэг полиэтилен терефталатыг (PET) нийлэгжүүлсэн.

Полиуретан үйлдвэрлэлийн салбарт тэргүүлэх үүргийг полиэфир (80%) эзэлдэг боловч полиэфир нь өвөрмөц шинж чанараараа онцлог шинж чанартай байдаг. Полиэфир дээр суурилсан полиуретан нь өндөр элэгдэлд тэсвэртэй, түүнчлэн уусгагч бодисуудад химийн эсэргүүцэл нь тэдгээрийг өнгөлгөө, гутлын уланд өргөнөөр ашиглахад хүргэсэн. Үнэрт полиэфирийн өндөр дулааны болон исэлдэлтийн тогтвортой байдлыг хатуу изоциануратын хөөс үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Сунгах, сунгах чадвар нь уян хатан хөөс үйлдвэрлэхэд зориулж эд ангиудад полиэфирийг ашиглахад хүргэсэн.

Полиэфирийг дикарбоксилын хүчлүүд (түүнчлэн тэдгээрийн деривативууд - эфир ба ангидридууд) ба диолууд (эсвэл полиолууд) хоорондын поликонденсацын урвалаар, түүнчлэн циклийн эфирүүд - лактон ба цикликийн цагиргийг нээх үр дүнд полимержих урвалаар олж авдаг. карбонатууд.

Полиэстерийн үндсэн ангиллыг авч үзье.

Шугаман ба хөнгөн салаалсан алифатик полиэфир

Алифатик полиэфирүүд нь хоёр үндсэн карбоксилын хүчил (адип, себацик, глютар) гликолууд (диэтилен гликол, этилен гликол, пропилен гликол, 1,4-бутандиол, 1,6-гексанидиол) -тай поликонденсацийн урвалын үр дүнд үүсдэг. (глицерин, триметилол пропан, пентаэритритол). Полиэфирээс ялгаатай нь полиэфир нь молекулын жингийн өргөн тархалттай байдаг.

Алифатик полиэфирүүд нь ихэвчлэн 60 ° C-ийн хайлах цэгтэй лав хэлбэртэй бодис юм. Үл хамаарах зүйл бол шингэн полиэфир үүсгэдэг диэтилен гликол ба 1,2-пропилен гликол юм. Полиэфир дээр суурилсан полиуретануудын гидролизийн эсэргүүцэл нь полиэфирийн гинжин хэлхээг уртасгах тусам үлдэгдэл хүчиллэг ба катализаторын түвшин буурч, гинжний салаалалт, полиэфирийн холбоосын тоо нэмэгдэх тусам нэмэгддэг. Мөн уусгагч болон тосонд агуулагдах полиуретаны хавдрыг багасгадаг.

Термопластикийн хувьд адипийн хүчил, этилен гликол, 1,4 бутандиол, 1,6 гександиол дээр үндэслэсэн лав полиэфирийг ашигладаг. Молекулуудын хооронд устөрөгчийн холбоо байдаг тул полиэфир нь энгийн полиэфирээс илүү өндөр физик, механик шинж чанартай байдаг. Гэсэн хэдий ч сул талууд бас бий, өндөр чийгшил, температурт полиэфир дээр суурилсан термопластикууд нь микробиологийн халдлагад өртдөг. Энэ нь халуун орны уур амьсгалд тэдний хэрэглээг хязгаарладаг. Термопластикыг ашиглах нь мөн хүйтэн цаг агаарт хязгаарлагдмал байдаг тул тэгээс доош температурт уян хатан чанар багатай байдаг.

Уян хөөсний хувьд 2000-аас 3000 г/моль молекул жинтэй шингэн полиэфир, адипийн хүчил ба диэтилен гликол дээр суурилсан 2.05 - 2.2 функцтэй шингэн полиэстер, мөн гинжин задлагч - глицерин, триметилол пропан, пентаэртритол зэргийг ашигладаг. Полиэфир нь полиэфирээс илүү зуурамтгай чанар бөгөөд энэ нь хөөс үүсэх үед эсийг тогтворжуулахад тусалдаг. Анхдагч гидроксил бүлгүүд нь хөөс дээшлэх үед эрт гелацийг өдөөдөг. Тиймээс полиэстер ашиглах үед амины катализатор бага шаардагдана.

Аж үйлдвэрийн анхны зэрэглэлийн уян PU хөөсийг хөнгөн салаалсан полиэфир болон TDI-аар хийсэн. Уян полиуретан хөөсийг одоогоор уусгагчийг тэсвэрлэх чадвартай, бат бөх чанарыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай ламинатан даавуу, чемодан, цүнх, автомашины дотоод засал чимэглэлийн эд анги үйлдвэрлэхэд ашиглаж байна.

2000 г/моль молекул жинтэй полиэфирийн стандарт зэрэглэлд үндэслэн хөөсний нягтрал, найрлагаас хамааран харьцангуй суналт 150-300% -ийн материалыг олж авдаг. TDI 80/20-ийн үндсэн дээр олж авсан илүү зөөлөн полиуретан хөөс нь 90-98 изоцианатын индекстэй, 350-450% -ийн хугарлын суналттай бөгөөд голчлон эд эсийг хуулбарлахад ашиглагддаг. Ердийн хагас хатуу блок PUF нь 50:50 харьцаатай стандарт полиэстер болон өндөр салаалсан полиэфирийн хольцтой TDI-ийг урвалд оруулснаар үүсдэг.

Полиэфирийг мөн полиуретан цавууны эхлэл болгон ашигладаг. Гидроксил агуулсан нэгдлүүдийн хувьд полиэфирийг жишээлбэл, sebacic хүчил, глицерин, гликол дээр үндэслэн ашигладаг. TDI, MDI, TDI-ийн триметилолпропан болон бусад олон атомт спирттэй урвалын бүтээгдэхүүнийг изоцианат болгон ашигладаг.

Үнэрт полиэфир.

Үнэртэй полиэфирийг хатуу полиуретан болон полиизоцианатын хөөсөнцөрт ашигладаг.

Өндөр хөндлөн холбоос бүхий хурдан полиизоцианат PIR хөөс үйлдвэрлэх нь полиэстерийг идэвхтэй ашиглахад хүргэсэн, учир нь полиэстерийн өндөр ажиллагаа шаарддаггүй тул хөндлөн холбоосыг изоциануратаар хангадаг. Полизоциануратын хөөс нь полиуретан бүлэг ба изоциануратын цагиргуудыг агуулсан эрлийз бүтэц юм. Изоцианатын индекс 200-300 ба түүнээс дээш хооронд байна. PIR хөөс нь 100⁰С-тэй харьцуулахад 140⁰С-ийн ажлын температур өндөр, галын тархалт бага байдаг.

PIR-ийн гол давуу тал - ил галд тэсвэртэй байдал нь галын өндөр температурын нөлөөн дор нүүрсжүүлсэн материалын сүлжээ үүссэнтэй холбоотой бөгөөд энэ нь анхны хөөсний макро бүтцийг хадгалдаг. Энэ материал (хөөсний кокс) маш удаан устаж, дөл тархахаас сэргийлдэг хаалтын үүргийг гүйцэтгэдэг. Үүнээс гадна шатаах явцад кокс үүсдэг тул дулаан хамаагүй бага ялгардаг. Уретан бүтэц 200⁰С, кокс 20%, изоцианурат бүтэц 325⁰С, кокс 50% нь задардаг.

Дулааны тогтвортой байдал ба коксжих нь полиолын бүтцээс хамаарна. Үнэрт бүтэц нь алифатикаас бага шатдаг. Энэ бүхэн нь үйл ажиллагаа багатай, зуурамтгай чанар багатай, өртөг багатай анхилуун үнэрт полиэфирийг олшруулахад хүргэсэн.

PET-д суурилсан полиэфир нь хатуу PUR хөөсөнцөрт ашиглагддаг: жишээлбэл, 181 г/моль жинтэй тэнцэх жинтэй, 2.3 функцтэй, 295-335 мгKOH/г гидроксил, 8000-10000 мПа зуурамтгай чанар бүхий полиэфир. 25°C.

PIR хөөс үйлдвэрлэхэд 238 г/моль эквивалент жинтэй, 2 функцтэй, 230-250 мгKOH/г гидроксил, 2700-5500 мПа зуурамтгай чанар бүхий 25°-ийн зуурамтгай чанар бүхий PET дээр суурилсан полиэфир. C ашиглаж байна.

Хурдан PIR/PUR хөөсөнцөрт фталийн ангидрид дээр суурилсан анхилуун үнэрт полиэфирийг ашигласнаар физик, механик шинж чанар сайтай, утаа багатай, дулааны тогтвортой байдал, галд тэсвэртэй байдаг. Фталийн ангидрид дээр суурилсан полиэстерийн хөөс үүсгэгч бодисуудтай таарахгүй байх асуудлыг ургамлын тосыг найрлагад оруулах, эмульгатор, амин, полиэфирийг системд ашиглах замаар шийддэг.

PIR хавтанг үйлдвэрлэхэд үндсэндээ FA дээр суурилсан анхилуун үнэрт полиэфирийг дараахь параметрүүдээр ашигладаг: гидроксил тоо 190-320 мг KOH / г, функциональ байдал 2 - 2.4, хүчиллэгийн тоо 1.0 мг KOH / г, зуурамтгай чанар (25 °) C) 2000-аас 9000 мПа.с хүртэл

Поликапролактонууд- үүсгэгч ба катализаторын оролцоотойгоор ԑ-капролактоны цагиргууд нээгдсэний улмаас үүсдэг. Поликапролактонууд нь хоёр үндсэн карбоксилын хүчил, бага зуурамтгай чанарт суурилсан полиэфирээс хамаагүй нарийн молекул жингийн тархалттай байдаг. Поликапролактоныг системд нэвтрүүлэх нь харьцангуй урт давтагдах гидрофобик сегментүүд (CH 2) n, бага температурт ч шаардлагатай уян хатан чанараас шалтгаалан өндөр гидролизийн тогтвортой байдалд хүрэх боломжтой болгодог; Гэсэн хэдий ч үйлдвэрлэлд ашиглах нь өндөр үзүүлэлттэй байдаг. зардал.

Поликапролактоныг ихэвчлэн өндөр хатуулагтай хоёр бүрэлдэхүүн хэсэгтэй будагд ашигладаг. Энэ хэсэгт тэд хямд үнэтэй полиэфир полиолуудтай өрсөлддөг. Поликапролактон полиэфирийг бусад полимерүүдэд сегмент болгон ашигладаг. Жишээлбэл, тэдгээрийг катион электродепозитийн будгийн найрлагад, эпокси хуванцаржуулж эсвэл полиуретан дисперсэд зөөлөн сегмент болгон ашиглахыг зөвлөж байна.

Поликарбонатууд

Поликарбонатууд нь маш тунгалаг, халуунд тэсвэртэй, сайн механик шинж чанартай, катализаторын идэвхтэй карбоксилын бүлгүүд байдаггүй тул гидролизд ордоггүй. Өрөөний температурт поликарбонатууд нь хатуу бодис бөгөөд массаас хамааран хайлах цэг нь 40-60⁰С хооронд хэлбэлздэг.

Өндөр молекул жинтэй поликарбонатуудыг барилгын эд анги, байгууламжийг будах, автомашины чимэглэл, электроникийн ажилд ашигладаг. 1000-4000 г/моль бага молекул жинтэй поликарбонатууд нь LC үйлдвэрлэлд илүү их сонирхолтой байдаг. Тэдгээрийг алифатик ба циклоалифатик полиизоцианатын нэмэлт бүтээгдэхүүнээр эмчилдэг. Үр дүн нь цаг агаарын өндөр эсэргүүцэлтэй бүтээгдэхүүн юм.

Олигоэтеракрилатууд

Акрилийн хүчил агуулсан гидроксил төгсгөлтэй полиэфир дээр суурилсан бүтээгдэхүүн. Ийм давхар холбоо бүхий бүтээгдэхүүнийг хэт ягаан туяагаар эмчлэх боломжтой будагд ашигладаг. Хэт ягаан туяаны идэвхижүүлэгчдийн оролцоотойгоор радикал полимержилтын үр дүнд бүтээгдэхүүнүүд хоорондоо холбогдож, ердийн сүлжээний бүтцийг бүрдүүлдэг. Бүрхүүлгийн шинж чанар нь полиэфир сегментийн хэмжээ, найрлагад нөлөөлдөг. Бага молекул жинтэй салаалсан полиэфирүүд нь нягт сүлжээний бүтцийг бий болгодог бол урт алифатик гинж нь хальсны уян хатан чанарыг бий болгодог.

-тай холбоотой

RAW

этилен гликол
Глицерол
Фталийн ангидрид
диэтилен гликол
алилен спирт
1,2-пропилен гликол
4,4"-дигидроксидифенил-2-пропан
Терефталийн хүчил
Малеин ангидрид
дипропилен гликол
Фумарын хүчил
Метакрилийн хүчил

Полиэстермалеат үйлдвэрлэх схем:
1 - реактор; 2,3 - хөргөгч; 4 - конденсат коллектор; 5 - вакуум насос;
6.11 - шүүлтүүр; 7 - холигч; 8 - mernik-диспенсер; 9 - насос; 10 - багтаамжтай
стирол; 12 - сав
Этилен гликол (эсвэл бусад олон атомт спирт) цутгаж байна
пааландсан эсвэл зэвэрдэггүй ган реактор 1,
хутгуураар тоноглогдсон, халаах, хөргөх зориулалттай хүрэм, урвуу
хөргөгч 2, 60-70 ° C хүртэл халаана. Нүүрстөрөгчийн давхар ислийг дамжуулна
эсвэл азот ба аажмаар, хутгах замаар хатуу хүчил ба
урвалын катализатор. Температурыг 160-210 ° C хүртэл өсгөж, хадгална
NPEF-ийн нийлэгжүүлсэн брэндээс хамааран 6-30 цагийн дотор.
Гарсан усыг урвалын бөмбөрцөгөөс хийн гүйдэл дамжуулж, өнгөрдөг
хөргөгч 2, хөргөгч 3-т конденсацлах ба коллекторт цуглуулдаг
конденсат 4. Усны ууртай хамт хий нь гликолыг хэсэгчлэн зөөдөг бөгөөд энэ нь
2-р хөргөгчинд хөргөсний дараа температурыг дээш байлгана
100 °C, 1-р реактор руу буцаан цутгана.
Ерөнхийдөө поликонденсац нь хүчиллэгийн тоогоор дуусгавар болно
урвалын хольц 20-45 мг KOH/г. Дууссан NPEF, 70 ° C хүртэл хөргөнө,
холигч 7 руу цутгаж, мономерыг савнаас урьдчилан нийлүүлдэг
давирхайн жингийн 30-55% -ийн хэмжээгээр 10.
Дутуу сополимержихээс сэргийлнэ
холигч ба дараагийн хадгалалтын үед 0.01-0.02%
гидрокинон. 2-4 цагийн дараа хутгаад хөргөнө
нэгэн төрлийн тунгалаг хольцыг шүүлтүүр 11 дээр шүүж, саванд хийнэ
12.

Полиэтилен терефталат

Диметилтерефталатыг 1-р реакторт ачиж, 140 ° C хүртэл халааж,
125 ° C хүртэл халаасан этилен гликол дахь цайрын ацетатын уусмал.
Интерэфиржилтийг азот эсвэл нүүрстөрөгчийн давхар ислийн урсгалд 200-230 ° C температурт 4-6 цагийн турш явуулна.Реактор нь савласан багана 2-оор тоноглогдсон бөгөөд энэ нь
этилен гликол ба метилийн спиртийн уурыг ялгахад үйлчилдэг.
3-р хөргөгчний метилийн спиртийг хүлээн авагч 4-т цуглуулж, мөн
сублиминг диметилтерефталатыг этилен гликолоор баганад угаана
цоргоноос аваад реактор руу буцав. Метил нэрэх дараа
согтууруулах ундаа, реактор дахь температурыг 260-280 хэм хүртэл нэмэгдүүлж, нэрж авна
илүүдэл этилен гликол. Хайлсан дигликол терефталат
металл шүүлтүүрээр 5 цутгаж реактор руу 6. Үүний дараа
0.5-1 цагийн турш ачаалах нь вакуум үүсгэдэг (үлдэгдэл даралт 267 Па).
Поликонденсацийг 280 ° C-т 3-5 цагийн турш явуулна
өгөгдсөн зуурамтгай чанарын хайлмал. Гарсан этилен гликолыг нэрж,
хөргөгчинд 7 конденсац хийж, хүлээн авагчид 8 цуглуулна.
Хайлсан PET-ийг даралтат азотоор реактороос шахаж гаргадаг.
бөмбөр 9 дээр кино хэлбэрээр дугуйлсан нүх, хамт банн байрлуулсан
ус. Хөргөсөн хальс нь машин 10 болон үйрмэг хэлбэрээр жижиглэсэн байна
хатаах, савлах руу явдаг.
Полиэтилен терефталат үйлдвэрлэх схем:
1.6 - реакторууд; 2 - савласан багана; 3.7 - хөргөгч; 4.8-
хүлээн авагч; 5 - шүүлтүүр; 9 - хөргөсөн хүрд; 10 - бутлуур

Поликарбонат

Фосгенжүүлэх арга
Интерферацийн арга

Тогтмол аргаар поликарбонат үйлдвэрлэх схем:
1 - реактор; 2, 6 - хөргөгч; 3 - угаагч; 4 - төхөөрөмж
шингэн алдалтын хувьд; 5 - савласан багана; 7 - тунадасжуулагч; 8 -
шүүлтүүр; 9 - хатаагч; 10 - нунтаглагч
1-р реакторт сэлүүрт хутгагчаар тоноглогдсон (8-12 эрг/мин),
DFP-ийн 10% шүлтлэг уусмал, метилен хлорид,
катализатор (дөрөвдөгч аммонийн давс), ба
дараа нь фосгенийг 20-25 хэмд хутгасан хольцонд оруулна.
Поликонденсацийг азотын орчинд 7-8 цагийн турш явуулна
эсвэл аргон, учир нь фенолатууд нь агаар мандлын хүчилтөрөгчөөр исэлддэг.
Урвалаас ялгарах дулааныг хүйтнээр арилгадаг
реакторын хантааз руу нийлүүлсэн ус ба ууршуулах
хөргөгчинд конденсацийн дараа метилен хлорид
2-ыг реактор руу буцаана.
Полимер үүсэх явцад метилен хлорид уусдаг.
Наалдамхай 10% -ийн уусмал нь угаагч 3-т ордог, энд, at
хутгах нь давсны хүчлийн уусмалаар саармагжуулж ба
хоёр үе шатанд хуваагдана. агуулсан усан фаз
ууссан натрийн хлоридыг салгаж, шугам руу хийнэ
Бохир ус. Органик үеийг усаар хэд хэдэн удаа угаана
(угаалга бүрийн дараа усан фазыг салгаж өгдөг) ба хооллодог
аппаратанд шингэн алдалт 4. Усны уур дамжин өнгөрнө
савласан багана 5, хөргөгчинд конденсац 6 болон
усан сан руу орох. PC-ийн уусмалыг тунадас 7-д оруулна
үүнд PC-ийг метилийн спирт эсвэл ацетоноор тунадаг. -аас
PC-ийн суспензийг 8-р шүүлтүүр дээр нунтаг хэлбэрээр тусгаарладаг
хатаагч руу илгээсэн 9, дараа нь нунтаглагч 10 авах
мөхлөгүүд. Мөхлөгүүд нь өнгөгүй эсвэл цайвар хүрэн өнгөтэй байдаг. Уусгагч ба тунадасжилтын холимог нь
нөхөн сэргэлт.

Тасралтгүй аргаар поликарбонат үйлдвэрлэх схем:
1,2, 3 - реактор; 4.6 - салгах төхөөрөмж; 5 - олборлолт
Багана; 7 - хөрс хуулалтын багана; 8, 10 - хөргөгч; 9 - хур тунадас
Багана
Компьютерийн үйлдвэрлэлийн тасралтгүй аргын хувьд бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь усан уусмал юм
усан шүлтлэг бисфенолыг уусгах замаар олж авсан натрийн дифенолат,
метилен хлорид ба фосген - түгээгчээр дамжуулан эхнийх рүү тасралтгүй урсдаг
реакторын каскадын 1-р реактор. Хурдан холих нь баталгаатай
урвалын явц. Үүссэн олигомер нь 2-р реактор руу, дараа нь урсдаг
реактор 3. Бүх реакторуудад температурыг 25-30 0С дотор барина.
Поликонденсацийн процессыг гүнзгийрүүлж, полимер авахын тулд 3-р реактор руу
өндөр молекул жинтэй катализаторыг нэвтрүүлсэн (усан уусмал
аммонийн алкиларил хлорид).
Усны болон органик фазуудаас бүрдэх урвалын хольц нь
тасралтгүй салгах төхөөрөмж 4. Усны үе шатыг цэвэршүүлэхийн тулд тэжээж, мөн
Метилен хлорид дахь PC-ийн уусмалыг олборлох колонк 5-д усаар угаана
ба аппаратанд уснаас салгаж 6. Угаасан полимер уусмалыг дамжуулна
нэрэх багана 7 үлдсэн усыг азеотроп хольц хэлбэрээр ялгах
ус-метилен хлорид, уур нь хөргөгчинд 8 хөргөж, оруулна.
хуваах зориулалттай.
Хөргөсний дараа метилен хлорид дахь PC-ийн усгүйжүүлсэн уусмал
дулаан солилцуур ба шүүлтүүрийг (шүүлтүүрийг диаграммд харуулаагүй болно) нийлүүлсэн болно
саванд хийнэ (кино хүлээн авахдаа лак болгон ашиглах үед ба
бүрээс) эсвэл 6 МПа даралтын дор 130 ° C хүртэл халаасны дараа
цорго хур тунадасны багана руу тэжээгддэг 9. Энэ баганад улмаас
даралтыг бууруулах Агаар мандлын болон метилен хлоридын ууршилт PC
нунтаг хэлбэрээр ялгаж баганын ёроолд тунадасжуулна. Хосууд
метилен хлорид нь хөргөгчинд 10 конденсац, нунтаг
полимер - мөхлөгт зориулсан.

Полиалилатууд

10.

Багцын аргаар полиарилатыг үйлдвэрлэх схем
1 - дихлоридын уусмал бэлтгэх төхөөрөмж; 2 - төхөөрөмж
bisfepol-ийн уусмал бэлтгэх; 3 - реактор; 4 - түдгэлзүүлсэн коллектор; 5 -
центрифуг; 6 - нойтон нунтаг цуглуулагч
Хил дээр гадаргуугийн поликонденсаци үүсдэг
уусмалыг шавхах үед үүссэн фазын тусгаарлалт
дикарбоксилын хүчлийн дихлорид (эсвэл холимог
төрөл бүрийн дикарбоксилын хүчлийн дихлоридууд) -д
органик уусгагч (уусмал I) усан шүлтлэг
хоёр атомт фенолын уусмал (уусмал II). IN
аж үйлдвэрийн хувьд энэ процессыг дараах байдлаар гүйцэтгэдэг
арга зам. 1-р төхөөрөмжид I уусмалаас бэлтгэсэн
дахь терефталик ба изофталийн хүчлийн дихлоридууд
p-ксилол, 2-р аппаратад - DFP-ийн II уусмал, усан
натрийн гидроксидын уусмал ба эмульгатор. шүүсэн
уусмалыг 3-р реакторт оруулдаг бөгөөд 20-25 ° C ба
20-40 минутын турш хутгагчаар хутгана
явж байна
урвал
поликонденсаци,
хэлбэрээр полимер ялгарах дагалддаг
нунтаг. Суспензийг цуглуулга 4, нунтаг хэлбэрээр цуглуулдаг
полимерийг центрифугт 5 дахин дахин ялгана
усаар угааж, нойтон цуглуулгад шилжүүлнэ
нунтаг 6 ба шингэрүүлсэн давхар хатаагчаар хатаах зориулалттай.
хатаасан нарийн нунтаг нь тэжээгддэг
баглаа боодол эсвэл мөхлөг.

Поликонденсац хийх аргыг сонгохдоо анхдагч бодис ба үүссэн полимерүүдийн физик-химийн шинж чанар, технологийн шаардлага, үйл явцын явцад тавигдах даалгавар гэх мэтээр тодорхойлогддог.

Температураарполиконденсацийн аргууд гэж хуваагдана өндөр температур(200С-ээс багагүй) ба бага температур(0-50С), урвалын системийн нэгтгэлийн төлөвийн дагууэсвэл фазын төлөв- доторх поликонденсацын хувьд масс(хайлж), хатуу фаз, шийдэл, эмульс(түдгэлзүүлэх), хоёр фазын систем(Интерфальцийн поликонденсаци - жишээлбэл, органик фазын дихлорид ба диаминтай устай интерфэйс дээр полиамид хальсыг олж авдаг).

Хайлмал болон хатуу үе дэх поликонденсаци нь өндөр температурт явагддаг; эмульсийн поликонденсаци ба гадаргуугийн поликонденсаци - бага температурт; уусмал дахь поликонденсаци - өндөр ба бага температурт.

Бага температурт поликонденсаци зонхилдог тэнцвэргүй байдал, өндөр температур - голчлон тэнцвэрт байдал.

Хайлмал поликонденсац, уусгагч эсвэл шингэрүүлэгч байхгүй үед поликонденсац (ихэвчлэн тэнцвэрт байдал) явуулах арга; үүссэн полимер нь хайлсан төлөвт байна. Эхлэх материал (заримдаа катализатор) нь үүссэн полимер хайлах (зөөлрүүлэх) температураас (ихэвчлэн 200-400 ° C) 10-20 ° С өндөр температурт халаана. Мономеруудын исэлдэлт, полимерийн дулааны исэлдэлтийн доройтлоос зайлсхийхийн тулд процессыг эхлээд идэвхгүй хийн агаар мандалд (ихэвчлэн хатаасан) хийж, бага молекулын урвалын бүтээгдэхүүнийг бүрэн арилгахын тулд вакуумд хийж дуусгана. өндөр молекулт полимер үүсэх хүртэлх тэнцвэрт байдал.

Аргын давуу тал: бага реактив мономерыг ашиглах боломж, технологийн схемийн харьцангуй энгийн байдал, үүссэн полимерын өндөр гарц, цэвэр байдлын зэрэг, үүссэн полимер хайлмалаас утас, хальс үүсгэх боломж.

Алдаа дутагдал: дулааны тогтвортой мономеруудыг ашиглах хэрэгцээ ба өндөр температурт процесс, процессын үргэлжлэх хугацаа, катализаторын хэрэглээ.

Ихэнх полимерүүдийн хайлмал өндөр зуурамтгай чанараас шалтгаалан үйл явцын эцсийн үе шат дахь хурдыг урвалд орж буй бүлгүүдийн үйл ажиллагаанаас төдийлөн тодорхойлдоггүй. диффузийн хүчин зүйлүүд(макромолекулуудын хөдөлгөөн).

Хайлмал поликонденсаци нь алифатик полиамид ба полиэстерийг нийлэгжүүлэх бараг цорын ганц үйлдвэрлэлийн арга юм (жишээлбэл, полиамид-6,6Тэгээд полиэтилен терефталат). Энэ нь үе үе, тасралтгүй схемээр явагддаг. Эхний тохиолдолд процессыг автоклавт хийж, халаасан хавхлагаар дамжуулан бэлэн полимерийг азотоор шахаж гаргадаг. Тасралтгүй процессыг U ба L хэлбэртэй, түүнчлэн полимер гаралтын хэсэгт шураг холигчоор тоноглогдсон хоолой хэлбэрийн реакторуудад гүйцэтгэдэг бөгөөд энэ нь хайлмалыг үр дүнтэй холих, монофиламент хэлбэрээр ээрэх замаар шахах боломжийг олгодог. чирэх эсвэл хальс. Уг процесс нь нимгэн давхаргад явагддаг тул хоолойн аппарат нь хутгагч шаарддаггүй.

Лабораторийн практиктхайлмал синтез дэх поликонденсацийн аргаар полиамидууд, полиэфир, полиэтероарилен, блок болон санамсаргүй сополимерууд.

Уусмалын поликонденсаци- мономерууд болон үүссэн полимер нь нэг фазын уусмалд байх поликонденсац хийх арга. Мономер ба (эсвэл) полимер нь урвалын орчинд хэсэгчлэн уусдаг тохиолдолд аргын янз бүрийн хувилбарууд боломжтой. Өндөр МВт-ын полимер авахын тулд мономер ба полимер нь дүрмээр бол урвалын орчинд бүрэн ууссан байх ёстой бөгөөд энэ нь хоёр ба түүнээс дээш уусгагчийн холимог эсвэл урвалын температурыг нэмэгдүүлэх замаар хийгддэг. Ихэвчлэн процессыг 25-250 ° C температурт явуулдаг. Үүссэн полимер нь термодинамикийн хувьд тогтворгүй (метаст чадвартай) уусмал эсвэл лиотроп шингэн болор системийг үүсгэж болно. Ийм уусмалаас полимер тунадасжсаны дараа энэ уусгагчийг дахин уусгах боломжгүй. Урвалын уусмалд хавдахгүй тунадасжсан талст полимерт макромолекулуудын өсөлт зогсдог; хавагнах чадвартай аморф полимерт үргэлжилж байна. Урвалын уусмалаас полимер тунадасжих нь түүний талсжилтад хүргэдэг.

Аргын давуу тал: харьцангуй бага температурт процессыг явуулах боломж; уусгагчийн катализаторын үүрэг гүйцэтгэх чадвар; сайн дулаан дамжуулалт; үүссэн полимер уусмалыг хальс, утас үйлдвэрлэхэд шууд ашиглах боломж.

Онцлог шинж чанар нь усан онгоцны тавцан дээрх уусгагчийн шинж чанарын нөлөө юм. үүссэн полимерийн масс ба бүтэц. Жишээ нь, уусгагч (пиридин, гуравдагч амин, N, N-диметилацетамид, N-метилпирролидон гэх мэт) нь урвалд үүссэн хүчилтэй холбогддог. цагт полиэфиржилтэсвэл полиамиджилт(гэж нэрлэдэг хүлээн авагчийн катализатор поликонденсаци). Үүнд агуулагдах уусгагч ба хольцууд, жишээлбэл, H 2 O нь функциональ бүлгүүдийг хаахад хүргэдэг гаж урвал үүсгэж болно. Тэдний дунд циклизаци онцгой байр суурь эзэлдэг бөгөөд урвалын уусмалын концентраци буурах тусам түүний эрч хүч нэмэгддэг.

Лабораторийн практиктуусмал дахь полимержих аргаар төрөл бүрийн нийлэгжүүлнэ карбо- Тэгээд гетерогинжин полимерууд, зэрэг organoelemental (полиацетилен, полиамид, полиэфир ба полиэфир, полисульфон, полиэтероарилен, полисилоксан гэх мэт).

Технологи ба багаж хэрэгсэл нь поликонденсацийн төрлөөс хамаарна. Уусмал дахь тэнцвэрт (буцах) поликонденсацын үед процессыг 100-250 ° C температурт явуулж, үүссэн полимерийг сайн уусгах уусгагчийг, бага молекул жинтэй урвалын бүтээгдэхүүнийг муугаар уусгана. Ийм уусгагчийн буцалгах цэг нь бага молекул жинтэй урвалын бүтээгдэхүүнээс өндөр байх ёстой. Заримдаа бага молекул жинтэй урвалын бүтээгдэхүүнтэй азеотроп хольц үүсгэдэг уусгагчийг ашигладаг бөгөөд буцалгах цэг нь уусгагчаас бага байдаг ( азеотроп поликонденсаци). Аж үйлдвэрт энэ процессыг бараг ашигладаггүй. Олон тооны полиэфир, жишээлбэл, полиэтилен терефталат үйлдвэрлэх эхний үе шат нь мономеруудын аль нэг нь (энэ жишээнд этилен гликол) илүү их хэмжээгээр уусгагч болж байх үед уусмал дахь тэнцвэрт поликонденсацын нэг төрөл юм.

Уусмал дахь тэнцвэрт бус (эргэлт буцалтгүй) поликонденсац нь бага ба өндөр температурт - 100 ° С-аас доош, 100 ° С-ээс дээш (илүү ихэвчлэн 200 ° С хүртэл) процессын температурт хуваагддаг. Уусмал дахь бага температурт поликонденсацын өөрчлөлт нь усны органик гетероген системийн органик үе шатанд полимер үүсэх үед эмульсийн поликонденсаци юм. Чөлөөлөгдсөн HNa1 нь шүлтлэг металлын карбонат эсвэл гидроксидын тусламжтайгаар усан үе шатанд саармагждаг. Аж үйлдвэрт тэнцвэрт бус уусмалын поликонденсацийг үйлдвэрлэхэд ашигладаг полиамидууд, поликарбонатууд, полиарилатууд, полиэтероариленболон бусад болон үе үе явагддаг.

Хатуу фаз дахь поликонденсац (хатуу төлөвт поликонденсац), мономер эсвэл олигомерууд нь талст эсвэл шилэн төлөвт байж, хатуу полимер үүсэх үед поликонденсац хийх арга. Нэг төрлийн хатуу төлөвт поликонденсац үүсэх боломжтой бөгөөд энэ нь түүний явцад эхлэлийн материал хайлж эсвэл зөөлрөх болно. Олон талаараа (нөхцөл байдал, үйл явцын зүй тогтол) хатуу төлөвт поликонденсаци нь хайлмал дахь поликонденсацитай төстэй. Мономер молекулууд нь талстаас илүү хөдөлгөөнтэй байдаг урвалын явцад мономер-полимерийн интерфейс нэмэгдсэний улмаас автокатализаар тодорхойлогддог алифатик (-амин хүчлүүдийн) хатуу төлөвт поликонденсац. нарийвчлан судалсан.

Энэ аргыг өндөр идэвхтэй мономеруудаас полиэтероарилен авахад ашигладаг. Мөөгөнцөрт даралтын дор процессыг гүйцэтгэхдээ тэд полимерийн нийлэгжилт, бүтээгдэхүүний хэвийг нэгтгэдэг. Ийм байдлаар, ялангуяа цул бүтээгдэхүүнийг полиимид, поли(аройлен-) -ээс гаргаж авдаг. bis- бензимидазолууд).

Хатуу төлөвт поликонденсацийн чухал төрөл зүйл бол олон үүсэх үйл явцын хоёр дахь үе шат юм полиэтероарилен, Урьдчилан олж авсан завсрын өндөр молекул жинтэй полимер (prepolymers) -аас үүссэн хальс эсвэл утаснуудад хийгддэг. Энэ нь завсрын полимерийн шилжилтийн температураас доогуур (жишээлбэл, полиамик хүчил) эсвэл түүнээс дээш температурт, харин шилэн шилжилтийн температур эсвэл зөөлрүүлэх температураас доогуур температурт инертийн хийн урсгал эсвэл вакуум дотор явагддаг молекул доторх полициклизацийн дулааны процесс юм. эцсийн полиэтероарилен. Зарим тохиолдолд (жишээлбэл, полихидразидыг поли-1,3,4-оксадиазол болгон хувиргах үед) циклизацийн үед шилний шилжилтийн температур нэмэгдсэний улмаас үйл явцын кинетик дарангуйлал ажиглагддаг; дараа нь температурыг аажмаар нэмэгдүүлэх арга хэмжээ авна. Заримдаа полициклизаци нь макромолекулуудын төгсгөлийн функциональ бүлгүүдэд хатуу төлөвт поликонденсаци дагалддаг бөгөөд энэ нь полимерийн молекулын жин нэмэгдэхэд хүргэдэг.