Список тематических статей

Блочная полимеризация

Полимеризация в массе, полимеризация в блоке – способ синтеза полимеров, при котором полимеризуются жидкие неразбавленные мономеры.

Помимо мономера и возбудителя (инициатора, катализатора) реакционная система иногда содержит регуляторы молекулярной массы полимера, стабилизаторы, наполнители и другие компоненты.

Механизм блочной полимеризации может быть радикальным, ионным или координационно-ионным. В конце процесса реакционная система может быть гомогенной (расплав полимера, его раствор в мономере) или гетерогенной, в которой полимер образует отдельную жидкую или твердую фазу.

Обычно в результате блочной полимеризацией получают продукты, макромолекулы которых имеют линейное или разветвленное строение. Особый случай – блочная полимеризация многофункциональных мономеров или олигомеров, приводящая к образованию трехмерных сетчатых полимеров.

Преимущества блочной полимеризации перед другими способами полимеризации:

1) более высокая степень чистоты получаемых полимеров, обусловленная отсутствием примесей, привносимых растворителями или диспергирующими агентами;

2) упрощение операций, связанных с обработкой полимера, в частности исключение стадии его сушки;

3) большие потенциальные возможности интенсификации процесса, благодаря высокой концентрации мономера процесс может быть осуществлен при наибольших температурах и концентрациях возбудителя;

4) возможность использования в большинстве случаев непрерывных режимов полимеризации.

Основной недостаток процесса

– трудность регулирования температурного режима из-за резкого роста вязкости среды при высоких степенях превращения мономера (вязкость мономеров составляет обычно 5-10мПа*с, растворов и расплавов полимеров – до 103-105Па*с). Вследствие этого затрудняется тепло- и массообмен, а следовательно, и регулирование свойств (в частности, ММР) полимера.

В промышленности блочную полимеризацию осуществляют обычно в вертикальных или горизонтальных аппаратах, оснащенных устройствами для перемешивания высоковязких сред – лопастными, ленточными, дисковыми, шнековыми.

Для эффективного отвода теплоты полимеризации применяют различные технологические приемы. Например полимеризуют в тонком слое мономера, разбавляют среду холодным мономером, ведут процесс в неизотермическим (например, адиабатическом) режиме.

Для расчета параметров процесса и его аппаратурного оформления применяют различные эмпирические зависимости, а также методы матиматического моделирования с использованием специальных программ.

Блочная полимеризация  –  промышленный метод получения полиэтилена высокого давления, полистирольных пластиков (в том числе АБС-пластика), полиметилметакрилата, поликапроамида, полиформальдегида, полипропилена.

Гладкова Наталья