Paggawa ng polyester sa pamamagitan ng paraan ng polycondensation. Teknolohiya ng paggawa ng polyester

DIY 22.09.2020
DIY

PC: 1 – sa matunaw; 2 - sa solusyon; 3 - sa emulsyon; 4 - sa suspensyon; 5 - interphase.

Ang mga pamamaraan 2 - 4 ay isinaalang-alang na sa pag-aaral ng reaksyon ng polimerisasyon. Samakatuwid, tututuon natin ang natitirang 2.

PC sa matunaw. Kung ang mga panimulang materyales at ang polimer ay matatag sa temperatura ng pagkatunaw, ang reaksyon ay isinasagawa sa matunaw sa isang inert na kapaligiran ng gas sa pinababang presyon, at natapos sa isang vacuum (upang alisin ang mga by-product).

Interfacial na PC. Ang reaksyong ito ay isinasagawa sa pagitan ng 2 hindi mapaghalo na solusyon ng mga monomer o (mas bihira) na mga monomer sa likido at gas na estado. Sa kasong ito, ang polimer ay nabuo sa interface sa pagitan ng media (mula sa kung saan ito ay patuloy na inalis), at ang mga by-product ay natunaw sa isa sa mga phase. kaya lang interface ng PC - hindi maibabalik(at hindi kinakailangan ang pag-alis ng mga by-product) at ginagawang posible na makakuha ng mga linear polymer na may mataas na MM (hanggang sa 500,000).

9. Ang reaksyon ng PC ay madalas na isinasagawa sa pagkakaroon ng mga katalista na nagpapabilis sa proseso at nagbabalanse sa reaksyon.

Lecture No. 14 - Produksyon ng polymeric dielectric na materyal

(sa halimbawa ng polyethylene)

Isaalang-alang natin ang isang pinasimple na pamamaraan ng teknolohikal na cycle para sa paggawa ng high-pressure polyethylene (LDPE).

panimulang hilaw na materyales ______________________

↓ ↓ ↓

→→→→→→→→→

1 2 3 4 2 5 6 7 8 9

_________________ 

polyethylene ← ←← ← mga additives

14 12 11

1 tindahan ng ethylene. Ang planta ng ethylene gas ay matatagpuan malapit sa reactor para sa synthesis ng PE sa pamamagitan ng reaksyon polymerization sa isang gaseous monomer medium. Ang pamamaraang teknikal na polymerization na ito ay nagbibigay ng purong kemikal na polimer na angkop para sa paggawa ng mga dielectric. Ang reaksyon ay isinasagawa sa mataas na presyon upang mapataas ang ani ng polimer.

Ethylene gas, sa pamamagitan ng kolektor - 2, pumapasok mababang presyon ng panghalo - 3 kung saan ito naghahalo nagpasimula sa mababang presyon. (Reaksyon ng polimerisasyon ng mataas na presyon ng ethylene pinasimulan ng oxygen o peroxide).



pagkatapos, compressor ng 1st stage - 4, pinipiga ang pinaghalong, pagkatapos nito ay dumaan panghalo - 5 At 2nd stage compressor - 6 pumupunta sa reaktor - 8, na nakahiwalay sa mga yugto ng compressor panlaban ng apoy - 7.

Ang reaksyon ay nagaganap sa isang temperatura (200 - 300)˚С at presyon (1.5 - 3) libong mga atmospheres. Ang oras ng paninirahan ng pinaghalong reaksyon sa reaktor hindi hihigit sa 30 segundo. Ito ay nakakamit 15% na conversion ng ethylene. ang hindi gumagalaw na ethylene ay nahihiwalay sa polymer in mataas na separator - 9 At mababa - 10 presyon, pagkatapos nito, sa pamamagitan ng ibalik ang ethylene purification units – 13 At mga kolektor - 2 nagsilbi, ayon sa pagkakabanggit, sa mataas na mga mixer - 5 At mababa - 3 presyon. Ang PE na nakuha sa reactor ay halo-halong may mga additives At butil-butil V 11 at pagkatapos ay sa pamamagitan ng tagakolekta ng alikabok - 12 pumupunta sa packaging - 14. Mga operasyon 11 – 14 ay tinatawag confectioning.

Produksyon ng LDPE mapanganib para sa isang bilang ng mga kadahilanan: ang pagkakaroon ng mataas na presyon ng kagamitan, ang posibilidad ng isang pagsabog at pag-aapoy ng ethylene sa kaganapan ng isang pagtagas sa linya ng proseso; narcotic at nakakalason na epekto ng ethylene at initiators sa mga tao. ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng ethylene sa hangin ay 50 mg/m 3 .

Lektura 16 Pagbabago ng mga polimer

Ang mga electrophysical na katangian ng mga polimer ay naiimpluwensyahan hindi lamang ng kemikal na istraktura ng mga molekula at ang kanilang kakayahang umangkop, kundi pati na rin ng maraming iba pang mga kadahilanan, kung saan ang istraktura ng materyal ay partikular na kahalagahan. Halimbawa, kung pinag-uusapan natin ang mekanikal na lakas, ang mga fibril ay mas malakas kaysa sa mga spherulite. Ang malalaking diameter na spherulite ay mas malutong kaysa sa maliliit. Samakatuwid, ang isang maalalahanin na pagpili ng mga kondisyon ng pagkikristal ay kinakailangan. Ngunit ito ay isang pinasimpleng pagtingin sa problema, dahil Ang morpolohiya ng isang polymer dielectric ay nakasalalay hindi lamang sa supramolecular na istraktura ng polimer. Ito ay naiimpluwensyahan ng paraan ng pagproseso, mga paraan ng pagbabago (i.e. intensyonal na epekto sa polimer upang mabago ang mga katangian ng materyal), temperatura, at marami pang iba, na maaaring tawaging terminong "pagbabago ng polimer" sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan sa panahon ng paggawa, pag-iimbak at paggamit.

Ang pagbabagong ito ay isang kusang-loob, kadalasang hindi kanais-nais (pagkasira, cross-linking) o may layunin (cross-linking, molecular rearrangement, plasticization) na pagbabago sa komposisyon, istraktura, at, bilang resulta, ang electrophysical, kemikal, at mekanikal na katangian ng mga polimer .

Ang mga reaksyon ng mga pagbabagong kemikal ng mga polimer ay maaaring kondisyon na nahahati sa 2 pangunahing grupo:

1 . hindi nakakaapekto sa polymer backbone– cross-linking, pakikipag-ugnayan ng mga functional na grupo, atbp.;

2. Nagaganap sa isang pagbabago sa polymer backbone

A. intramolecular rearrangements, block copolymerization, atbp.;

b. pagkalagot ng pangunahing kadena ng polimer na may pagbuo ng mga macrofragment (pagkasira) o unti-unting pag-cleavage ng mga indibidwal na link (depolymerization).

Sa karagdagan, ito ay nagkakahalaga ng pagsasaalang-alang nang hiwalay ang mutual dissolution ng solid at liquid dielectrics, na kung saan ay lubhang mahalaga na may kaugnayan sa pinapagbinhi polymer insulation.

Sa pagsasagawa, kusang umuunlad mga reaksiyong kemikal maaaring tumakbo sa parehong oras:

______ _________ _______________ ____________ _______

___ _______________ __ |____________ ______ |_____________ ______

___________ _______ ___________ |______ ___ ______ |_______________

pagkasira crosslinking pagkasira at crosslinking

Bilang isang resulta, ang mga spatial at branched na mga istraktura ay nabuo, na makabuluhang binabawasan ang pagkalastiko, pinatataas ang brittleness, binabawasan ang solubility, at nakakaapekto rin sa mga elektrikal at mekanikal na katangian ng mga polimer.

Ang condensation ay ang batayan para sa paglikha ng mga polymeric synthetic na materyales: polyvinyl chloride, olefins. Kapag ginagamit ang mga pangunahing variant ng monomer, posibleng makakuha ng milyun-milyong tonelada ng mga bagong polymeric substance sa pamamagitan ng copolycondensation. Sa kasalukuyan, mayroong iba't ibang mga pamamaraan na nagbibigay-daan hindi lamang upang lumikha ng mga sangkap, kundi pati na rin upang maimpluwensyahan ang pamamahagi ng molekular na timbang ng mga polimer.

Mga tampok ng proseso

Ang reaksyon ng polycondensation ay ang proseso ng pagkuha ng isang polimer sa pamamagitan ng sunud-sunod na pagdaragdag ng mga molekula ng polyfunctional monomer sa bawat isa. Nagreresulta ito sa pagpapalabas ng mga produktong mababa ang molekular na timbang.

Bilang batayan ng prosesong ito ay maaaring isaalang-alang.Dahil sa paghihiwalay ng mga by-product, may mga pagkakaiba sa elemental na komposisyon ng polimer at orihinal na monomer.

Ang reaksyon ng polycondensation ng amino acid ay nauugnay sa pagbuo ng mga molekula ng tubig sa panahon ng pakikipag-ugnayan ng mga amino at carboxyl na grupo ng mga kalapit na molekula. Sa kasong ito, ang unang yugto ng reaksyon ay nauugnay sa pagbuo ng mga dimer, pagkatapos ay nagiging mga macromolecular na sangkap.

Ang reaksyon ng polycondensation, isang halimbawa kung saan isinasaalang-alang natin, ay nakikilala sa pamamagitan ng kakayahang bumuo ng mga matatag na sangkap sa bawat yugto. Ang mga dimer, trimer at polimer na nakuha sa pakikipag-ugnayan ng mga amino acid ay maaaring ihiwalay sa lahat ng mga intermediate na yugto mula sa pinaghalong reaksyon.

Kaya, ang polycondensation ay isang hakbang-hakbang na proseso. Para sa daloy nito, kailangan ang mga monomer molecule, na kinabibilangan ng dalawang functional group na maaaring makipag-ugnayan sa isa't isa.

Ang pagkakaroon ng mga functional na grupo ay nagpapahintulot sa mga oligomer na tumugon hindi lamang sa isa't isa, kundi pati na rin sa mga monomer. Ang ganitong pakikipag-ugnayan ay nagpapakilala sa paglago ng polymer chain. Kung ang orihinal na monomer ay may dalawang functional na grupo, ang kadena ay lumalaki sa isang direksyon, na humahantong sa pagbuo ng mga linear na molekula.

Ang polycondensation ay isang reaksyon na magreresulta sa mga produktong may kakayahang kasunod na pakikipag-ugnayan.

Pag-uuri

Ang reaksyon ng polycondensation, isang halimbawa kung saan maaaring isulat para sa maraming mga organikong sangkap, ay nagbibigay ng ideya ng pagiging kumplikado ng patuloy na pakikipag-ugnayan.

Sa kasalukuyan, ang mga naturang proseso ay karaniwang inuri ayon sa ilang pamantayan:

  • uri ng koneksyon sa pagitan ng mga link;
  • ang bilang ng mga monomer na nakikilahok sa reaksyon;
  • mekanismo ng proseso.

Paano naiiba ang reaksyon ng polycondensation para sa iba't ibang klase ng mga organikong sangkap? Halimbawa, sa polyamidation, ang mga amine at carboxylic acid ay ginagamit bilang mga panimulang bahagi. Sa panahon ng sunud-sunod na pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga monomer, ang pagbuo ng isang polimer at mga molekula ng tubig ay sinusunod.

Sa esterification, ang panimulang materyales ay alkohol at carboxylic acid, at ang kondisyon para sa pagkuha ng ester ay ang paggamit ng puro sulfuric acid bilang isang katalista.

Paano nagaganap ang polycondensation? Ang mga halimbawa ng mga pakikipag-ugnayan ay nagpapahiwatig na, depende sa bilang ng mga monomer, maaaring makilala ang homo- at heteropolycondensation. Halimbawa, sa panahon ng homopolycondensation, ang mga substance na may katulad na functional group ay magsisilbing monomer. Sa kasong ito, ang condensation ay ang kumbinasyon ng mga panimulang sangkap sa pagpapalabas ng tubig. Ang isang halimbawa ay ang reaksyon sa pagitan ng ilang amino acid, na bubuo ng polypeptide (molekyul ng protina).

Mekanismo ng proseso

Depende sa mga katangian ng daloy, nababaligtad (equilibrium) at hindi maibabalik (non-equilibrium) polycondensation ay nakikilala. Ang ganitong dibisyon ay maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagkakaroon o kawalan ng mga mapanirang reaksyon, na kinabibilangan ng paggamit ng mga proseso ng mababang molekular na timbang, iba't ibang aktibidad ng mga monomer, at pinapayagan din ang mga pagkakaiba sa kinetic at thermodynamic na mga kadahilanan. Ang ganitong mga pakikipag-ugnayan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mababang equilibrium constants, mababang rate ng proseso, oras ng reaksyon, at mataas na temperatura.

Sa maraming mga kaso, ang mga hindi maibabalik na proseso ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng mataas na reaktibo na mga monomer.

Ang mataas na rate ng proseso gamit ang ganitong uri ng monomer ay nagpapaliwanag sa pagpili ng mababang temperatura at interfacial polycondensation sa solusyon. Ang hindi maibabalik na proseso ay dahil sa mababang temperatura ng pinaghalong reaksyon, pagkuha ng isang mababang-aktibong kemikal. SA organikong kimika Mayroon ding mga variant ng nonequilibrium polycondensation na nangyayari sa mga natutunaw sa mataas na temperatura. Ang isang halimbawa ng naturang proseso ay ang proseso ng pagkuha mula sa diols at dihalogen derivatives ng polyesters.

Carothers equation

Ang lalim ng polycondensation ay nauugnay sa pagiging masinsinan ng pag-alis ng mga produktong mababa ang molekular na timbang mula sa medium ng reaksyon, na pumipigil sa proseso mula sa paglilipat patungo sa pagbuo ng isang polymer compound.

May kaugnayan sa pagitan ng lalim ng proseso at ang antas ng polimerisasyon, na pinagsama sa isang mathematical formula. Sa panahon ng reaksyon ng polycondensation, nawawala ang dalawang functional na grupo at isang molekula ng monomer. Dahil ang isang tiyak na bilang ng mga molekula ay natupok sa panahon ng proseso, ang lalim ng reaksyon ay nauugnay sa proporsyon ng mga reacted functional group.

Kung mas malaki ang pakikipag-ugnayan, mas mataas ang antas ng polimerisasyon. Ang lalim ng proseso ay nailalarawan sa tagal ng reaksyon, ang laki ng mga macromolecule. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng polymerization at polycondensation? Una sa lahat, ang likas na katangian ng daloy, pati na rin ang bilis ng proseso.

Mga dahilan para sa pagtatapos ng proseso

Ang pagtigil sa paglaki ng polymer chain ay sanhi ng iba't ibang dahilan ng kemikal at pisikal na kalikasan. Bilang pangunahing mga kadahilanan na nag-aambag sa pagpapahinto sa proseso ng synthesis ng isang polymer compound, itinatangi namin ang:

  • pagtaas ng lagkit ng daluyan;
  • pagpapabagal sa proseso ng pagsasabog;
  • pagbaba sa konsentrasyon ng mga nakikipag-ugnay na sangkap;
  • pagbaba ng temperatura.

Sa isang pagtaas sa lagkit ng medium ng reaksyon, pati na rin ang pagbawas sa konsentrasyon ng mga functional na grupo, ang posibilidad ng banggaan ng mga molekula ay bumababa, na sinusundan ng paghinto sa proseso ng paglago.

Kabilang sa mga kemikal na dahilan para sa pagsugpo ng polycondensation, ang mga nangungunang ay:

  • pagbabago komposisyong kemikal panksyunal na grupo;
  • hindi katimbang na dami ng monomer;
  • ang presensya sa sistema ng isang produkto ng reaksyon ng mababang molekular na timbang;
  • balanse sa pagitan ng pasulong at pabalik na mga reaksyon.

Pagtutukoy ng kinetics

Ang mga reaksyon ng polymerization at polycondensation ay nauugnay sa isang pagbabago sa rate ng pakikipag-ugnayan. Suriin natin ang mga pangunahing proseso ng kinetic gamit ang halimbawa ng proseso ng polyesterification.

Ang acid catalysis ay nagpapatuloy sa dalawang yugto. Una, ang protonation ng acid, ang paunang reagent, sa pamamagitan ng acid na kumikilos bilang isang katalista ay sinusunod.

Sa panahon ng pag-atake ng pangkat ng alkohol ng reagent, ang intermediate ay nabubulok sa isang produkto ng reaksyon. Para magpatuloy ang direktang reaksyon, mahalaga na napapanahong alisin ang mga molekula ng tubig mula sa pinaghalong reaksyon. Unti-unti, ang isang pagbawas sa rate ng proseso ay sinusunod, na sanhi ng pagtaas sa kamag-anak molekular na timbang produkto ng polycondensation.

Sa kaso ng paggamit ng katumbas na halaga ng mga functional na grupo sa mga dulo ng mga molekula, ang pakikipag-ugnayan ay maaaring isagawa sa mahabang panahon hanggang sa malikha ang isang higanteng macromolecule.

Mga opsyon sa proseso

Ang polymerization at polycondensation ay mahalagang proseso na ginagamit sa modernong paggawa ng kemikal. Mayroong ilang mga laboratoryo at pang-industriya na pamamaraan para sa pagsasagawa ng proseso ng polycondensation:

  • sa solusyon;
  • sa matunaw;
  • sa anyo ng isang proseso ng interface;
  • sa emulsyon;
  • sa mga matrice.

Ang mga reaksiyong natunaw ay kinakailangan upang makagawa ng mga polyamide at polyester. Karaniwan, ang equilibrium polycondensation sa natutunaw ay nagpapatuloy sa dalawang yugto. Una, ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa isang vacuum, na nag-iwas sa thermal oxidative degradation ng mga monomer, pati na rin ang mga produkto ng polycondensation, ginagarantiyahan ang unti-unting pag-init ng pinaghalong reaksyon, at kumpletong pag-alis ng mga produktong mababa ang molekular na timbang.

Mahahalagang Katotohanan

Karamihan sa mga reaksyon ay isinasagawa nang walang paggamit ng isang katalista. Ang pag-vacuum ng matunaw sa ikalawang yugto ng reaksyon ay sinamahan ng kumpletong pagdalisay ng polimer, kaya hindi na kailangang dagdagan pa ang matrabahong proseso ng reprecipitation. Ang isang matalim na pagtaas sa temperatura sa unang yugto ng pakikipag-ugnayan ay hindi pinapayagan, dahil ito ay maaaring humantong sa bahagyang pagsingaw ng mga monomer, isang paglabag sa dami ng ratio ng mga nakikipag-ugnay na reagents.

Polimerisasyon: mga tampok at halimbawa

Ang prosesong ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng paggamit ng isang panimulang monomer. Halimbawa, ang gayong reaksyon ay maaaring makagawa ng polyethylene mula sa isang panimulang alkene.

Ang isang tampok ng polymerization ay ang pagbuo ng malalaking molekula ng polimer na may isang naibigay na bilang ng mga paulit-ulit na yunit ng istruktura.

Konklusyon

Sa pamamagitan ng polycondensation, makakakuha ka ng maraming polymer na hinihiling sa iba't ibang modernong industriya. Halimbawa, ang mga phenol-formaldehyde resin ay maaaring ihiwalay sa prosesong ito. Ang pakikipag-ugnayan ng formaldehyde at phenol ay sinamahan ng pagbuo ng isang intermediate compound (phenol alcohol) sa unang yugto. Pagkatapos ay sinusunod ang paghalay, na humahantong sa paggawa ng isang mataas na molekular na timbang na tambalan - phenol-formaldehyde resin.

Ang produktong nakuha sa pamamagitan ng polycondensation ay natagpuan ang aplikasyon nito sa paglikha ng maraming modernong materyales. Ang mga phenoplast batay sa tambalang ito ay may mahusay na mga katangian ng pagkakabukod ng thermal, samakatuwid sila ay hinihiling sa pagtatayo.

Ang mga polyester, polyamide na nakuha sa pamamagitan ng polycondensation ay ginagamit sa gamot, teknolohiya, at paggawa ng kemikal.

Ang unang pagbanggit ng polyester ay nagsimula noong 1833, nang ang mga siyentipiko na sina Gay-Lussac at Peluza ay nag-synthesize ng polyester batay sa lactic acid. Noong 1901, si Smith ang unang nag-synthesize ng mga polyester batay sa phthalic acid at glycerol, at natagpuan din ang kanilang paggamit sa mga komposisyon ng paghubog. Noong 1941 Winfield at Dixon synthesized polyethylene terephthalate (PET), ang produksyon ng kung saan sa modernong mundo ay 68 milyong tonelada bawat taon.

Ang nangungunang papel sa industriya ng polyurethane ay inookupahan ng mga polyether (80%), sa kabila nito, ang mga polyester ay may mga tiyak na aplikasyon dahil sa kanilang mga natatanging katangian. Ang mataas na abrasion resistance ng polyester-based polyurethanes pati na rin ang chemical resistance sa solvents ay humantong sa malawakang paggamit ng mga ito sa coatings at soles ng sapatos. Ang mataas na thermal at oxidative na katatagan ng aromatic polyesters ay ginagamit sa paggawa ng matibay na isocyanurate foams. Ang kakayahang magpahaba at mag-inat ay humantong sa paggamit ng mga polyester sa mga bahagi para sa paggawa ng mga nababaluktot na foam.

Ang mga polyester ay nakuha sa pamamagitan ng isang polycondensation reaction sa pagitan ng dicarboxylic acids (pati na rin ang kanilang mga derivatives - esters at anhydride) at diols (o polyols), pati na rin sa pamamagitan ng isang polymerization reaction, bilang isang resulta ng pagbubukas ng mga singsing ng cyclic esters - lactones at cyclic carbonates.

Isaalang-alang ang mga pangunahing klase ng polyester:

Linear at lightly branched aliphatic polyester

Ang mga aliphatic polyester ay nabuo bilang isang resulta ng reaksyon ng polycondensation ng isang dibasic carboxylic acid (adipic, sebacic, glutaric) na may mga glycols (diethylene glycol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol) at mga branching agent (glycerol, trimethylol propane at pentaerythritol). Hindi tulad ng mga polyeter, ang mga polyester ay may malawak na pamamahagi ng timbang ng molekular.

Ang mga aliphatic polyester ay kadalasang mga waxy solid na may temperatura ng pagkatunaw na humigit-kumulang 60°C. Ang mga pagbubukod ay diethylene glycol at 1,2-propylene glycol, na bumubuo ng mga likidong polyester. Ang paglaban sa hydrolysis ng polyurethanes batay sa polyester ay tumataas sa pagpapahaba ng polyester chain, habang bumababa ang natitirang acidity at catalyst level, at ang chain branching at ang bilang ng polyester bond ay tumataas. Binabawasan din nito ang pamamaga ng polyurethanes sa mga solvent at langis.

Para sa thermoplastics, ginagamit ang waxy polyesters batay sa adipic acid, ethylene glycol, 1,4 butanediol at 1,6 hexanediol. Dahil sa pagkakaroon ng mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula, ang mga polyester ay nagpapakita ng mas mataas na pisikal at mekanikal na mga katangian kaysa sa mga simpleng polyester. Gayunpaman, mayroon ding mga disadvantages, sa mataas na kahalumigmigan at temperatura, ang mga thermoplastics batay sa polyesters ay sumasailalim sa microbiological attack. Nililimitahan nito ang kanilang paggamit sa mga tropikal na klima. Ang paggamit ng thermoplastics ay limitado rin sa malamig na klima dahil sa mababang flexibility sa sub-zero na temperatura.

Para sa nababanat na foams, ang mga likidong polyester na may molekular na timbang na 2000 hanggang 3000 g/mol at isang functionality na 2.05 - 2.2 batay sa adipic acid at diethylene glycol ay ginagamit, at ginagamit din ang mga chain splitter - glycerol, trimethylol propane at pentaerythritol. Ang mga polyester ay may mas mataas na lagkit kaysa sa mga polyether, na tumutulong na patatagin ang cell sa panahon ng paglaki ng bula. Ang mga pangunahing pangkat ng hydroxyl ay nagpapasigla ng maagang gelation kapag tumaas ang foam. Samakatuwid, kapag ginamit ang mga polyester, mas kaunting mga amine catalyst ang kinakailangan.

Ang mga unang pang-industriya na grado ng nababaluktot na PU foams ay ginawa mula sa lightly branched polyester at TDI. Kasalukuyang ginagamit ang elastic polyurethane foam sa paggawa ng mga nakalamina na tela, maleta, bag, at interior trim na bahagi ng kotse na kailangang lumalaban sa solvent at tumaas ang lakas.

Batay sa mga karaniwang grado ng polyesters na may molekular na timbang na 2000 g / mol, ang mga materyales na may kamag-anak na pagpahaba ng 150-300% ay nakuha, depende sa density at pagbabalangkas ng foam. Ang mas malambot na polyurethane foams na nakuha batay sa TDI 80/20, na may isocyanate index na 90-98, ay may isang pagpahaba sa break na 350-450% at pangunahing ginagamit para sa pagdoble ng tissue. Ang isang tipikal na semi-rigid block na PUF ay nabuo sa pamamagitan ng pagtugon sa TDI na may 50:50 na timpla ng standard polyester at highly branched polyester.

Ginagamit din ang mga polyester bilang panimulang materyales para sa mga polyurethane adhesive. Bilang mga compound na naglalaman ng hydroxyl, ginagamit ang polyester, halimbawa, batay sa sebacic acid, glycerol at glycol. Ang TDI, MDI, mga produkto ng reaksyon ng TDI na may trimethylolpropane at iba pang polyhydric alcohol ay ginagamit bilang isocyanates.

Mga mabangong polyester.

Ang mga aromatikong polyester ay ginagamit sa matibay na polyurethane at polyisocyanate foams.

Ang pagbuo ng mataas na crosslinked na mabilis na polyisocyanate PIR foams ay humantong sa aktibong paggamit ng mga polyester, dahil ang mataas na pag-andar ng polyester ay hindi kinakailangan, ang crosslinking ay ibinibigay ng isocyanurates. Ang polyisocyanurate foams ay mga hybrid na istruktura na naglalaman ng parehong polyurethane group at isocyanurate ring. Ang isocyanate index ay nasa hanay na 200 hanggang 300 at pataas. Ang PIR foam ay may mas mataas na operating temperature na 140⁰С kumpara sa 100⁰С at mas mababang flame spread rate.

Ang pangunahing bentahe ng PIR - paglaban sa bukas na apoy - ay dahil sa pagbuo ng isang grid ng carbonized na materyal sa ilalim ng pagkilos ng isang mataas na temperatura ng apoy, na nagpapanatili ng macrostructure ng orihinal na foam. Ang materyal na ito (foam coke) ay nawasak nang napakabagal, na gumaganap ng papel na isang hadlang na pumipigil sa pagkalat ng apoy. Bilang karagdagan, dahil sa pagbuo ng coke sa panahon ng pagkasunog, mas kaunting init ang inilabas. Ang mga istruktura ng urethane ay bumagsak sa 200⁰C at coke 20%, habang ang mga istruktura ng isocyanurate ay bumagsak sa 325⁰C at coke 50%.

Ang katatagan ng thermal at coking ay nakasalalay din sa istruktura ng polyol. Ang mga mabangong istruktura ay hindi gaanong nasusunog kaysa sa mga aliphatic. Ang lahat ng ito ay humantong sa paglaganap ng mga aromatic polyester na may mababang pag-andar, mababang lagkit at mababang gastos.

Nagagamit ang mga polyester na nakabase sa PET para sa mga matibay na PUR foams: halimbawa, polyester na may katumbas na timbang na 181 g/mol, isang functionality na 2.3, isang hydroxyl value na 295-335 mgKOH/g at isang lagkit na 8000-10000mPa.s sa 25°C.

Para sa paggawa ng PIR foams, isang PET-based polyester na may katumbas na timbang na 238 g/mol, isang functionality na 2, isang hydroxyl number na 230-250 mgKOH/g at isang lagkit na 2700-5500 mPa.s sa 25° C ay ginagamit.

Ang paggamit ng mga aromatic polyester batay sa phthalic anhydride sa mabilis na PIR/PUR foams ay nagreresulta sa magandang pisikal at mekanikal na katangian, mababang usok na henerasyon, thermal stability at paglaban sa sunog. Ang problema ng mahinang pagkakatugma ng mga polyester batay sa phthalic anhydride na may mga foaming agent ay malulutas sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga langis ng gulay sa komposisyon, gamit ang mga emulsifier, amine at polyether sa mga system.

Para sa paggawa ng mga panel ng PIR, higit sa lahat ang mga aromatic polyester batay sa FA ay ginagamit sa mga sumusunod na parameter: hydroxyl number mula 190 hanggang 320 mg KOH/g, functionality 2 - 2.4, acid number na mas mababa sa 1.0 mg KOH/g, lagkit (25 ° C) 2000 hanggang 9000 mPa.s

Polycaprolactones- ay nabuo dahil sa pagbubukas ng mga singsing ng ԑ-caprolactones sa pagkakaroon ng mga initiator at catalyst. Ang mga polycaprolactone ay may mas makitid na pamamahagi ng timbang ng molekular kaysa sa mga polyester batay sa mga dibasic carboxylic acid at mababang lagkit. Ang pagpapakilala ng polycaprolactones sa system ay ginagawang posible upang makamit ang mataas na hydrolytic stability dahil sa pagkakaroon ng medyo matagal na paulit-ulit na hydrophobic segment (CH 2) n at ang kinakailangang elasticity kahit na sa mababang temperatura; gayunpaman, ang kanilang paggamit sa industriya ay limitado sa kanilang mataas gastos.

Ang mga polycaprolactone ay kadalasang ginagamit sa matataas na solidong mga pintura na may dalawang bahagi. Sa lugar na ito, nakikipagkumpitensya sila sa mga polyester polyol, na mas mura. Ang polycaprolactone polyester ay nakikita rin ang paggamit bilang mga segment sa iba pang mga polymer. Halimbawa, ang mga ito ay inirerekomenda para sa paggamit sa cationic electrodeposition paint formulation, para sa plasticizing epoxy, o bilang malambot na mga segment sa polyurethane dispersions.

Mga polycarbonate

Ang mga polycarbonate ay lubos na transparent, lumalaban sa init, may mahusay na mga katangian ng mekanikal, hindi napapailalim sa hydrolysis, dahil walang mga catalytically active carboxyl group. Ang mga polycarbonate sa temperatura ng silid ay mga solido, depende sa masa, ang punto ng pagkatunaw ay nasa hanay mula 40-60⁰С.

Ang mga polycarbonate na may mataas na molekular na timbang ay ginagamit para sa pagpipinta ng mga bahagi at istruktura ng gusali, dekorasyon ng kotse, at sa electronics. Ang mababang molekular na timbang na polycarbonates 1000-4000 g/mol ay higit na interesado sa industriya ng LC. Ang mga ito ay pinagaling sa pamamagitan ng mga karagdagang produkto ng aliphatic at cycloaliphatic polyisocyanates. Ang resulta ay mga produktong may mataas na paglaban sa panahon.

Oligoetheracrylates

Mga produkto batay sa hydroxyl-terminated polyesters sa pagkakaroon ng acrylic acid. Ang mga naturang produkto ng double bond ay ginagamit sa mga pinturang nalulunasan ng UV. Bilang resulta ng radikal na polimerisasyon sa pagkakaroon ng mga UV initiator, ang mga produkto ay naka-crosslink, na bumubuo ng isang regular na istraktura ng network. Ang mga katangian ng patong ay apektado ng laki at komposisyon ng polyester segment. Ang mga branched polyester na may mababang molekular na timbang ay lumikha ng isang makakapal na istruktura ng network, habang ang mahabang aliphatic chain ay humahantong sa film elasticity.

Sa pakikipag-ugnayan sa

RAW

ethylene glycol
Glycerol
Phthalic anhydride
diethylene glycol
allylene alcohol
1,2-propylene glycol
4,4"-Dihydroxydiphenyl-2-propane
Terephthalic acid
Maleic anhydride
dipropylene glycol
Fumaric acid
Methacrylic acid

Scheme para sa produksyon ng polyestermaleates:
1 - reaktor; 2,3 - mga refrigerator; 4 - kolektor ng condensate; 5 - vacuum pump;
6.11 - filter; 7 - panghalo; 8 - mernik-dispenser; 9 - bomba; 10 - kapasidad para sa
styrene; 12 - lalagyan
Ang ethylene glycol (o iba pang polyhydric alcohol) ay ibinuhos sa
enamelled o hindi kinakalawang na asero reactor 1,
nilagyan ng stirrer, jacket para sa pagpainit at paglamig, baligtarin
refrigerator 2, at pinainit sa 60-70 °C. Ipasa ang carbon dioxide
o nitrogen at unti-unti, na may pagpapakilos, i-load ang solid acids at
reaksyon katalista. Ang temperatura ay itinaas sa 160-210 ° C at pinananatili
ito sa loob ng 6-30 oras, depende sa synthesized brand ng NPEF.
Ang liberated na tubig ay dinadala ng isang gas kasalukuyang mula sa reaksyon sphere at, na lumipas
cooler 2, condenses sa cooler 3 at kinokolekta sa isang collector
condensate 4. Kasama ng singaw ng tubig, ang gas ay bahagyang nagdadala ng glycol, na kung saan
pagkatapos ng paglamig sa refrigerator 2, kung saan ang temperatura ay pinananatili sa itaas
100 °C, pinatuyo pabalik sa reactor 1.
Karaniwan, ang polycondensation ay tinapos sa acid number
pinaghalong reaksyon 20-45 mg KOH/g. Tapos na ang NPEF, pinalamig hanggang 70 °C,
ibinuhos sa mixer 7, kung saan ang monomer ay preliminarily na ibinibigay mula sa tangke
10 sa halagang 30-55% ayon sa bigat ng dagta.
Upang maiwasan ang napaaga na copolymerization sa
panghalo at sa kasunod na imbakan, 0.01-0.02%
hydroquinone. Pagkatapos ng 2-4 na oras ng pagpapakilos at paglamig
ang isang homogenous na transparent na timpla ay sinala sa filter 11 at ibinuhos sa isang lalagyan
12.

Polyethylene terephthalate

Ang dimethyl terephthalate ay na-load sa reactor 1, pinainit hanggang 140 °C, at
solusyon ng zinc acetate sa ethylene glycol na pinainit hanggang 125 °C.
Isinasagawa ang interesterification sa isang stream ng nitrogen o carbon dioxide sa 200-230 °C sa loob ng 4-6 na oras. Ang reactor ay nilagyan ng naka-pack na column 2, na
nagsisilbing paghiwalayin ang mga singaw ng ethylene glycol at methyl alcohol.
Ang methyl alcohol mula sa refrigerator 3 ay kinokolekta sa receiver 4, at
Ang subliming dimethyl terephthalate ay hinuhugasan sa isang column na may ethylene glycol
mula sa nozzle at bumalik sa reactor. Pagkatapos ng distillation ng methyl
alkohol, ang temperatura sa reaktor ay tumaas sa 260-280 ° C at distilled off
labis na ethylene glycol. Natunaw na diglycol terephthalate
ibinuhos sa pamamagitan ng metal strainer 5 sa reactor 6. Pagkatapos nito
naglo-load para sa 0.5-1 h lumikha ng isang vacuum (natirang presyon 267 Pa).
Ang polycondensation ay isinasagawa sa 280 °C sa loob ng 3-5 oras hanggang
matunaw ng isang ibinigay na lagkit. Ang inilabas na ethylene glycol ay distilled off,
i-condense sa refrigerator 7 at ipunin sa receiver 8.
Ang tinunaw na PET ay pinipiga mula sa reaktor na may naka-pressure na nitrogen.
slotted hole sa anyo ng isang pelikula sa drum 9, inilagay sa isang paliguan na may
tubig. Ang pinalamig na pelikula ay tinadtad sa makina 10 at sa anyo ng mga mumo
napupunta sa pagpapatuyo at pagpapakete.
Scheme ng produksyon ng polyethylene terephthalate:
1.6 - mga reaktor; 2 - naka-pack na haligi; 3.7 - mga refrigerator; 4.8-
mga receiver; 5 - filter; 9 - cooled drum; 10 - pandurog

Polycarbonate

Paraan ng Phosgenation
Paraan ng Interesterification

Scheme para sa paggawa ng polycarbonate sa pamamagitan ng pana-panahong pamamaraan:
1 - reaktor; 2, 6 - mga refrigerator; 3 - tagapaghugas ng pinggan; 4 - kagamitan
para sa dehydration; 5 - naka-pack na haligi; 7 - precipitator; 8 -
salain; 9 - dryer; 10 - granulator
Sa reactor 1, nilagyan ng paddle stirrer (8-12 rpm),
mag-load ng 10% alkaline solution ng DFP, methylene chloride,
katalista (quaternary ammonium salt), at
pagkatapos ay ang phosgene ay ipinapasok sa hinalo na halo sa 20–25°C.
Ang polycondensation ay isinasagawa sa loob ng 7-8 na oras sa isang nitrogen na kapaligiran
o argon, dahil ang mga phenolate ay na-oxidized ng atmospheric oxygen.
Ang init na inilabas mula sa reaksyon ay inalis ng malamig
tubig na ibinibigay sa reactor jacket, at may evaporating
methylene chloride, na pagkatapos ng condensation sa refrigerator
2 ay ibinalik sa reactor.
Ang polimer ay natutunaw sa methylene chloride habang ito ay bumubuo.
Ang isang malapot na 10% na solusyon ay pumapasok sa washer 3, kung saan, sa
ang pagpapakilos ay neutralisado sa isang solusyon ng hydrochloric acid at
ay nahahati sa dalawang yugto. Ang may tubig na bahagi na naglalaman ng
dissolved sodium chloride, pinaghiwalay at ibinuhos sa isang linya
Wastewater. Ang bahaging organiko ay hinuhugasan ng maraming beses sa tubig
(ang may tubig na bahagi ay pinaghihiwalay pagkatapos ng bawat paghuhugas) at pinapakain sa
dehydration sa apparatus 4. Ang singaw ng tubig ay dumadaan
naka-pack na column 5, condense sa refrigerator 6 at
pumasok sa imbakan ng tubig. Ang solusyon sa PC ay ipinapasok sa precipitator 7, in
kung saan ang PC ay pinaulanan ng methyl alcohol o acetone. Mula sa
Ang mga suspensyon ng PC ay pinaghihiwalay sa filter 8 at sa anyo ng isang pulbos
ipinadala sa dryer 9, at pagkatapos ay sa granulator 10 upang makuha
mga butil. Ang mga butil ay alinman sa walang kulay o may kulay hanggang mapusyaw na kayumanggi. Ang pinaghalong solvent at precipitant ay pumapasok sa
pagbabagong-buhay.

Scheme para sa paggawa ng polycarbonate sa pamamagitan ng tuluy-tuloy na pamamaraan:
1,2, 3 - mga reaktor; 4.6 - mga aparato para sa paghihiwalay; 5 - pagkuha
Hanay; 7 - pagtatalop ng haligi; 8, 10 - mga refrigerator; 9 - pag-ulan
Kolum
Sa patuloy na paraan ng paggawa ng PC, ang lahat ng mga bahagi ay isang may tubig na solusyon
sodium diphenolate, nakuha sa pamamagitan ng dissolving aqueous alkali bisphenol,
methylene chloride at phosgene - sa pamamagitan ng mga dispenser ay patuloy na dumadaloy sa una
reaktor 1 ng kaskad ng mga reaktor. Tinitiyak ng mabilis na paghahalo
ang takbo ng reaksyon. Ang nagreresultang oligomer ay dumadaloy sa reactor 2 at pagkatapos ay sa
reactor 3. Sa lahat ng reactor, ang temperatura ay pinananatili sa loob ng 25-30 °C.
Upang reactor 3 upang palalimin ang proseso ng polycondensation at makakuha ng isang polimer
ang mataas na molekular na timbang na katalista ay ipinakilala (may tubig na solusyon
ammonium alkylaryl chloride).
Ang pinaghalong reaksyon, na binubuo ng may tubig at organikong mga phase, ay pumapasok sa
apparatus 4 para sa tuluy-tuloy na paghihiwalay. Ang may tubig na bahagi ay pinapakain para sa paglilinis, at
Ang PC solution sa methylene chloride ay hinuhugasan ng tubig sa hanay ng pagkuha 5
at nahiwalay sa tubig sa apparatus 6. Ang nahugasang polymer solution ay pumasa
distillation column 7 upang paghiwalayin ang natitirang tubig sa anyo ng isang azeotropic mixture
water-methylene chloride, ang mga singaw nito ay pinalamig sa refrigerator 8 at pumasok
para sa dibisyon.
Dehydrated solution ng PC sa methylene chloride pagkatapos lumamig
heat exchanger at filtration (ang filter ay hindi ipinapakita sa diagram) ay ibinibigay para sa
alisan ng tubig sa isang lalagyan (kapag ginamit bilang barnis kapag tumatanggap ng mga pelikula at
coatings) o pagkatapos magpainit hanggang 130 °C sa ilalim ng pressure na 6 MPa gamit
ang nozzle ay ipinapasok sa haligi ng ulan 9. Sa hanay na ito, dahil sa
pagbabawas ng presyon Sa atmospera at pagsingaw ng methylene chloride PC
pinaghiwalay bilang isang pulbos at namuo sa ilalim ng hanay. Mag-asawa
methylene chloride ay condensed sa refrigerator 10, at ang pulbos
polimer - para sa granulation.

Mga polyarylates

10.

Scheme para sa produksyon ng polyarylates sa pamamagitan ng batch method
1 - kagamitan para sa paghahanda ng isang solusyon ng dichlorides; 2 - kagamitan para sa
paghahanda ng isang solusyon ng bisfepol; 3 - reaktor; 4 - kolektor ng suspensyon; 5 -
centrifuge; 6 - kolektor ng wet powder
Ang interfacial polycondensation ay nangyayari sa hangganan
phase separation nabuo kapag ang solusyon ay pinatuyo
dicarboxylic acid dichloride (o isang halo
dichlorides ng iba't ibang dicarboxylic acid) sa
organic solvent (solusyon I) na may tubig na alkalina
dihydric phenol solution (solusyon II). SA
industriya, ang prosesong ito ay isinasagawa bilang mga sumusunod
paraan. Sa apparatus 1, ang solusyon I ay inihanda mula sa
terephthalic at isophthalic acid dichlorides in
p-xylene, at sa apparatus 2 - solusyon II mula sa DFP, may tubig
solusyon ng sodium hydroxide at emulsifier. sinala
ang mga solusyon ay pinapakain sa reaktor 3, kung saan sa 20-25 ° C at
pagpapakilos gamit ang isang stirrer para sa 20-40 minuto
nangyayari
reaksyon
polycondensation,
sinamahan ng pagpapalabas ng polimer sa anyo
pulbos. Ang suspensyon ay nakolekta sa koleksyon 4, pulbos
polymer ay pinaghihiwalay sa isang centrifuge 5, paulit-ulit
hugasan ng tubig, inilipat sa isang koleksyon ng basa
powder 6 at inihain para sa pagpapatuyo sa isang fluidized bed dryer.
Ang pinatuyong pinong pulbos ay pinapakain sa
packaging o granulation.

Ang pagpili ng isang paraan para sa pagsasagawa ng polycondensation ay tinutukoy ng mga katangian ng physicochemical ng mga paunang sangkap at ang mga nagresultang polimer, mga kinakailangan sa teknolohiya, mga gawain na itinakda sa panahon ng proseso, atbp.

Sa pamamagitan ng temperatura Ang mga pamamaraan ng polycondensation ay nahahati sa mataas na temperatura(hindi mas mababa sa 200С) at mababang temperatura(0-50С), ayon sa estado ng pagsasama-sama ng sistema ng reaksyon o estado ng yugto- para sa polycondensation sa misa(matunaw), solidong yugto, solusyon, mga emulsyon(mga pagsususpinde), dalawang-phase na sistema(interfacial polycondensation - halimbawa, sa interface ng organic phase na may dichloride at tubig na may diamine, isang polyamide film ang nakuha).

Ang polycondensation sa melt at solid phase ay nangyayari sa mataas na temperatura; emulsion polycondensation at interfacial polycondensation - sa mababang temperatura; polycondensation sa solusyon - sa mataas at mababang temperatura.

Ang mababang temperatura na polycondensation ay nakararami nonequilibrium, mataas na temperatura - higit sa lahat punto ng balanse.

Matunaw ang polycondensation, ang paraan ng pagsasagawa ng polycondensation (karaniwang equilibrium) sa kawalan ng solvent o diluent; ang resultang polimer ay nasa isang molten state. Ang mga panimulang materyales (at kung minsan ang katalista) ay pinainit sa temperatura na 10-20°C na mas mataas kaysa sa temperatura ng pagkatunaw (paglambot) ng nagresultang polimer (karaniwan ay nasa 200-400°C). Upang maiwasan ang oksihenasyon ng mga monomer at thermal-oxidative na pagkasira ng polimer, ang proseso ay unang isinasagawa sa isang kapaligiran ng isang hindi gumagalaw na gas (madalas na tuyo), at natapos sa isang vacuum upang mas ganap na alisin ang mga produktong low-molecular na reaksyon at ilipat ang equilibrium patungo sa pagbuo ng isang high-molecular polymer.

Mga kalamangan ng pamamaraan: ang posibilidad ng paggamit ng mga low-reactive na monomer, ang comparative na pagiging simple ng teknolohikal na pamamaraan, ang mataas na ani at antas ng kadalisayan ng nagresultang polimer, ang posibilidad ng pagbuo ng mga hibla at pelikula mula sa nagresultang pagkatunaw ng polimer.

Bahid: ang pangangailangan na gumamit ng thermally stable monomers at ang proseso sa mataas na temperatura, ang tagal ng proseso, ang paggamit ng mga catalyst.

Dahil sa mataas na lagkit ng mga natutunaw ng karamihan sa mga polimer, ang rate sa mga huling yugto ng proseso ay natutukoy hindi gaanong sa pamamagitan ng aktibidad ng mga grupong tumutugon kundi sa pamamagitan ng mga kadahilanan ng pagsasabog(mobility ng macromolecules).

Ang melt polycondensation ay halos ang tanging pang-industriya na paraan para sa synthesis ng aliphatic polyamides at polyesters (halimbawa, polyamide-6,6 At polyethylene terephthalate). Ito ay isinasagawa sa isang pana-panahon at tuluy-tuloy na pamamaraan. Sa unang kaso, ang proseso ay isinasagawa sa isang autoclave, pinipiga ang tapos na polimer sa labas nito na may nitrogen sa pamamagitan ng isang pinainit na balbula. Ang tuluy-tuloy na proseso ay isinasagawa sa U- at L-shaped, pati na rin sa mga tubular reactors, na nilagyan ng screw mixer sa polymer outlet, na nagsisiguro ng epektibong paghahalo ng matunaw at ang pagpilit nito sa pamamagitan ng isang spinneret sa anyo ng isang monofilament, hila o pelikula. Ang tubular apparatus ay hindi nangangailangan ng isang stirrer, dahil ang proseso ay nagaganap sa isang manipis na layer.

Sa pagsasanay sa laboratoryo sa pamamagitan ng paraan ng polycondensation sa matunaw synthesize polyamides, polyester, polyheteroarylenes, block at random copolymers.

Solusyon polycondensation- isang paraan ng pagsasagawa ng polycondensation, kung saan ang mga monomer at ang nagresultang polimer ay nasa solusyon sa isang yugto. Ang iba't ibang mga variant ng pamamaraan ay posible kapag ang monomer at (o) polimer ay bahagyang natutunaw sa medium ng reaksyon. Upang makakuha ng mga polimer na may mataas na MW, ang mga monomer at ang polimer ay dapat, bilang panuntunan, ay ganap na matunaw sa medium ng reaksyon, na nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng pinaghalong dalawa o higit pang mga solvent o sa pamamagitan ng pagtaas ng temperatura ng reaksyon. Karaniwan ang proseso ay isinasagawa sa 25-250°C. Ang resultang polimer ay maaaring bumuo ng thermodynamically unstable (metastable) na solusyon o lyotropic liquid crystal system. Matapos ang polimer ay namuo mula sa naturang solusyon, hindi na ito muling matunaw sa solvent na ito. Sa precipitated crystalline polymer, na hindi namamaga sa reaksyong solusyon, ang paglago ng macromolecules ay hihinto; sa isang amorphous polymer na may kakayahang bukol ay nagpapatuloy. Ang pag-ulan ng polimer mula sa solusyon ng reaksyon ay maaaring humantong sa pagkikristal nito.

Mga kalamangan ng pamamaraan: ang posibilidad ng pagsasagawa ng proseso sa medyo mababang temperatura; ang kakayahan ng solvent na kumilos bilang isang katalista; magandang paglipat ng init; ang posibilidad ng direktang paggamit ng mga nagresultang solusyon sa polimer para sa paggawa ng mga pelikula at mga hibla.

Ang isang natatanging tampok ay ang impluwensya ng likas na katangian ng solvent sa pier. masa at istraktura ng nagresultang polimer. Ang mga halimbawa ay kilala kapag ang isang solvent (pyridine, tertiary amines, N,N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, atbp.) ay nagbubuklod sa acid na nabuo sa reaksyon, halimbawa. sa polyesterification o polyamidation(tinatawag na acceptor catalytic polycondensation). Ang solvent at impurities na nakapaloob dito, halimbawa, H 2 O, ay maaaring maging sanhi ng mga side reaction na humahantong sa pagharang ng mga functional group. Ang isang espesyal na lugar sa kanila ay inookupahan ng cyclization, ang intensity ng kung saan ay nagdaragdag sa pagbawas ng konsentrasyon ng solusyon sa reaksyon.

Sa pagsasanay sa laboratoryo sa pamamagitan ng paraan ng polymerization sa solusyon synthesize iba't-ibang carbo- At heterochain polymers, kasama organoelemental (polyacetylenes, polyamides, polyesters at polyethers, polysulfones, polyheteroarylenes, polysiloxanes, atbp.).

Ang teknolohiya at instrumentasyon ay nakasalalay sa uri ng polycondensation. Sa equilibrium (reversible) polycondensation sa solusyon, ang proseso ay isinasagawa sa 100–250°C at ginagamit ang mga solvent na natutunaw nang maayos ang mga nagreresultang polimer, at ang mga produktong reaksyon ng mababang molekular na timbang ay hindi maganda. Ang punto ng kumukulo ng naturang mga solvent ay dapat na mas mataas kaysa sa mga produktong reaksyon ng mababang molekular na timbang. Minsan ginagamit ang mga solvent na bumubuo ng isang azeotropic mixture na may mababang molekular weight reaction product, ang kumukulo na mas mababa kaysa sa solvent ( azeotropic polycondensation). Sa industriya, ang prosesong ito ay bihirang ginagamit. Ang unang yugto sa paggawa ng isang bilang ng mga polyester, halimbawa, polyethylene terephthalate, ay isang uri ng equilibrium polycondensation sa solusyon, kapag ang isa sa mga monomer (sa halimbawang ito, ethylene glycol), na kinuha nang labis, ay nagsisilbing solvent.

Ang non-equilibrium (irreversible) polycondensation sa solusyon ay nahahati sa mababa at mataas na temperatura - mga temperatura ng proseso sa ibaba 100°C at higit sa 100°C, ayon sa pagkakabanggit (mas madalas hanggang 200°C). Ang isang pagkakaiba-iba ng mababang temperatura na polycondensation sa solusyon ay emulsion polycondensation, kapag ang polimer ay nabuo sa organikong yugto ng isang water-organic na heterogenous na sistema. Ang liberated HNa1 ay neutralisado sa aqueous phase na may alkali metal carbonates o hydroxides. Sa industriya, ginagamit ang non-equilibrium solution polycondensation sa paggawa ng polyamides, polycarbonates, polyarylates, polyheteroarylenes at iba pa at isinasagawa sa pana-panahong batayan.

Polycondensation sa solid phase (solid state polycondensation), isang paraan ng pagsasagawa ng polycondensation, kapag ang mga monomer o oligomer ay nasa isang mala-kristal o malasalamin na estado at isang solidong polimer ay nabuo. Ang isang uri ng solid-state polycondensation ay posible, kapag sa panahon ng kurso nito ang mga panimulang materyales ay natutunaw o lumambot. Sa maraming paraan (kondisyon, regularidad ng proseso), ang solid-state polycondensation ay katulad ng polycondensation sa isang melt. Ang solid-state polycondensation ng aliphatic (-amino acids), na nailalarawan sa pagkakaroon ng autocatalysis dahil sa pagtaas ng monomer-polymer interface sa panahon ng reaksyon, kung saan ang mga molekula ng monomer ay mas mobile kaysa sa kristal, ay may pinag-aralan nang detalyado.

Ang pamamaraan ay ginagamit upang makakuha ng polyheteroarylenes mula sa mataas na reaktibo na monomer. Isinasagawa ang proseso sa ilalim ng presyon sa isang amag, pinagsama nila ang synthesis ng polimer at ang paghubog ng produkto. Sa ganitong paraan, sa partikular, ang mga produktong monolitik ay nakuha mula sa polyimides, poly(aroylen- bis-benzimidazoles).

Ang isang mahalagang uri ng solid-state polycondensation ay ang pangalawang yugto sa proseso ng pagbuo ng marami polyheteroarylenes, na isinasagawa sa mga pelikula o mga hibla na nabuo mula sa pre-nakuha na intermediate high molecular weight polymers (prepolymers). Ito ay isang thermal na proseso ng intramolecular polycyclization na isinasagawa sa isang inert na daloy ng gas o vacuum sa mga temperaturang karaniwang nasa ibaba ng temperatura ng transition ng salamin ng intermediate polymer (halimbawa, polyamic acid) o sa itaas nito, ngunit mas mababa sa temperatura ng transition ng salamin o temperatura ng paglambot ng ang huling polyheteroarylene. Sa ilang mga kaso (halimbawa, sa panahon ng pagbabagong-anyo ng polyhydrazides sa poly-1,3,4-oxadiazoles), ang kinetic inhibition ng proseso ay sinusunod dahil sa isang pagtaas sa temperatura ng paglipat ng salamin sa panahon ng cyclization; pagkatapos ay gumamit ng sunud-sunod na pagtaas ng temperatura. Minsan ang polycyclization ay sinamahan ng solid-state polycondensation sa mga terminal functional group ng macromolecules, na humahantong sa isang pagtaas sa molecular weight ng polymer.



Inirerekomenda namin ang pagbabasa

Nangunguna