катионный полимер что это
КАТИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ
Полезное
Смотреть что такое «КАТИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ» в других словарях:
катионная полимеризация — katijoninė polimerizacija statusas T sritis chemija apibrėžtis Polimerizacija, kurioje augančiosios grandinės aktyvusis centras turi teigiamą krūvį. atitikmenys: angl. cationic polymerization rus. катионная полимеризация … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ — (от греч. polymeres состоящий из многих частей), процесс получения высокомолекулярных соединений, при к ром молекула полимера (макромолекула )образуется путем последоват. присоединения молекул низ комол. в ва ( мономера )к активному центру,… … Химическая энциклопедия
ИОННАЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ — см. Анионная полимеризация, Катионная полимеризация. Координационно ионная полимеризация. ИOННАЯ СВЯЗЬ, тип химической связи, для к рой характерно существ. перераспределение электронной плотности атомов в молекуле по сравнению со своб. атомами.… … Химическая энциклопедия
КАТАЛИЗАТОРЫ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ — в ва, возбуждающие полимеризацию. Ранее К. п. называли любой реагент, способствующий протеканию полимеризации. По мере изучения конкретных процессов выяснилось, что нек рые реагенты необратимо расходуются на стадии возбуждения полимеризации и… … Химическая энциклопедия
СОПОЛИМЕРИЗАЦИЯ — совместная полимеризация двух или более мономеров. В большинстве случаев реакц. способность активных центров на концах растущей цепи определяется природой последнего звена. При С. мономеров М 1 и М 2 возможны четыре р ции роста цепи: Здесь m1* и… … Химическая энциклопедия
ПОЛИСАХАРИДЫ — (гликаны), полимерные углеводы, молекулы к рых построены из моносахаридных остатков, соединенных гликозидными связями. Степень полимеризации П. составляет от 10 20 до неск. тысяч остатков. Каждый моносахаридный остаток в составе П. может… … Химическая энциклопедия
Алкены — У этого термина существуют и другие значения, см. Алкен (значения). Пространственная структура этилена. Алкены (олефины, этиленовые углеводороды) ациклические непредельные углеводороды … Википедия
Нефтеполимерные смолы — Нефтеполимерные смолы низкомолекулярные термопластичные полимеры, получаемые полимеризацией жидких продуктов пиролиза нефтепродуктов. Являются составной частью более широкого класса материалов углеводородных смол. Содержание 1… … Википедия
Нефтеполимерная смола — Нефтеполимерные смолы низкомолекулярные термопластичные полимеры, получаемые полимеризацией жидких продуктов пиролиза нефтепродуктов. Являются составной частью более широкого класса материалов углеводородных смол. Содержание 1 Классификация 2… … Википедия
Окись этилена — Окись этилена … Википедия
Катионная полимеризация
Ионная полимеризация, в которой растущий конец полимерной цепи несет положительный, заряд. К этой полимеризации способны: олефины, ароматические соединения с ненасыщенной боковой цепью, алифатические альдегиды и тиоальдегиды, виниловые эфиры и тиоэфиры, кетены, нитрилы, диазоалканы, цианамиды, изоцианаты, напряженные циклоалканы (например, циклопропан), гетероциклические простые и сложные эфиры, ацетали, амиды, амины, сульфиды, дисульфиды, силоксаны, иминоэфиры. В катионной полимеризации наиболее, активны мономеры, имеющие в a-положении к двойной связи электронодонорные заместители (например, изобутилен, a-метилстирол, винилалкиловые эфиры, изопрен).
Реакционная способность гетероциклических соединений определяется природой гетероатома и размером цикла. Введение заместителя в цикл существенно влияет на его активность. Катионная полимеризация протекает под действием:
2) апротонных кислот (кислоты Льюиса) – BF3, SbCl5, SnCl4, А1С13, TiCl4, ZnCl2 и других;
3) галогенов и межгалогенных соединений – I2, IC1, IВr;
5) алкоксикарбениевых солей – ROCH+2A-(R=СН3, С2Н5 и другие);
7) алкилпроизводных металлов – ZnR2, A1R3;
8) излучений высокой энергии.
Считают, что для инициирования катионной полимеризации ненасыщенных углеводородов апротонными кислотами и металлалкилами необходимо присутствие соинициатора (протонодонорной добавки), например Н2О или HHal. В большинстве случаев максимальной скорости полимеризации соответствует определенное соотношение количеств инициатора и соинициатора. Катионная полимеризацич – цепной процесс, в общем случае включающий три стадии:
1) инициирование – образование активных центров, несущих положит, заряд;
2) рост цепи – присоединение мономера к активному центру;
3) ограничение роста цепи-обрыв и передача цепи.
Образование активных центров во многих случаях сложный процесс, нередко включающий более одного элементарного акта. В стадии, предшествующей инициированию, из компонентов инициирующей системы (инициатор, соинициатор, мономер – если он выполняет функцию соинициатора) образуются первичные активные частицы.
Рост цепи при полимеризации некоторых разветвленных олефинов (например, 3-метил-1-бутена) может осложняться изомеризацией растущего конца цепи. Молекулярная масса продуктов катионной полимеризации часто невысока, что обусловлено передачей и обрывом цепи при взаимодействии активного центра с противоионом, мономером, полимером, растворителем и примесями. Наиболее ощутимо ограничение роста цепи при катионной полимеризации олефинов из-за высокой активности карбениевых ионов. Ониевые ионы (активные центры катионной полимеризации гетероциклов) обладают большей стабильностью, некоторые циклические простые и сложные эфиры (например, ТГФ, гликолид), амины (например, 1-метилазиридин, конидин), иминоэфиры (2-метил-2-оксазолин) при определенных условиях полимеризуются на ониевых активных центрах без заметной передачи и обрыва цепи, то есть образуют живущие полимеры.
Основы научного фундамента катионной полимеризац заложены в 30-е годах ХХ века. (Ф. Уитмор, Х.Л. Меервейн, P.M. Томас). Конец 50-х годов можно считать периодом становления как теории, так и технологии катионных процессов.
Объявления о покупке и продаже оборудования можно посмотреть на
Обсудить достоинства марок полимеров и их свойства можно на
Зарегистрировать свою компанию в Каталоге предприятий
Катионные полимеры
Катионные полимеры прочно адсорбируются из воды на поверхности кремнезема во всей области значений рН в отсутствие каких-либо полярных растворителей. Взаимодействие таких полимеров с кремнеземом рассматривалось в гл. 4 (см. лит. к гл. 4 [315—323]). В том случае, когда углеводородная цепь полимера содержит четвертичные аммониевые ионы на коротких боковых цепях, для такой полимерной молекулы появляется возможность располагаться плоско вдоль поверхности. В случае аммониевой соли поли(Ы-метилдиэтилэтилметакрилата) каждый сегмент катионного полимера покрывает площадь 1—2 нм. Для покрытия больших по размеру частиц кремнезема с почти плоскими по форме локальными участками поверхности требуется меньшее количество полимера в расчете на единицу поверхности. Такой полимер испытывает незначительную конфигурационную заторможенность на поверхности; это подтверждается тем фактом, что предшествующая ему форма, третичный амин, адсорбируется с участием всех своих аминогрупп, обращенных в сторону плоской поверхности, превращая ее в гидрофобную [434]. Однако когда после этого на такую поверхность накладываются коллоидные частицы кремнезема, то некоторое число аминогрупп разворачивается и адсорбируется уже на этих небольших частицах, удерживая их тем самым на плоской поверхности. Когда избыточный золь кремнезема смывается, на поверхности еще сохраняется слой адсорбированных кремнеземных частиц, и вся система остается гидрофильной.
Хостетлер и Сван [439] показали трудности измерения адсорбции полимера на силикагеле или на сглаженных частицах кремнеземного порошка. Адсорбция на пористом кремнеземе регулируется возможностью свободного проникновения выбранного полимера в поры. Так, в случае полиэтиленимина (ПЭИ) ниже рН 9 полимерная молекула вследствие ее ионизированного состояния расширяется в растворе до такой степени, что оказывается неспособной входить в поры. Только в узкой области рН 10—12 иминогруппы не ионизированы, и гидрофобная полимерная цепь будет плотно свертываться в спираль. Тогда полимерная молекула оказывается настолько небольшой по размеру, что становится способной проникать в поры силикагеля и адсорбироваться посредством небольшого числа понов (C2H4)2NH^, еще остающихся при этом значении рН. Выше рН 12 таких ионов оказывается слишком мало, чтобы вызвать адсорбцию.
Положение полностью меняется, когда поверхность кремнезема, взятого в виде частиц золя, оказывается непористой и доступной раствору полимера. На отрицательно заряженной поверхности кремнеземных частиц, модифицированной алюминатом, молекулы ПЭИ адсорбируются в области рН 3—10 [440].
ХИМИЯ КРЕМНЕЗЕМА
Реакционноспособный кремнезем
Высокие значения удельной поверхности и скорости растворения аморфного кремнезема позволяют проводить необходимые реакции при значительно более низких температурах, чем это требуется для измельченного в порошок кристаллического кремнезема. Повышенная химическая реакционная …
Гидрофильные покрытия на кремнеземе
Для некоторых применений желательно, чтобы поверхность кремнезема или стекла смачивалась водой. Но в то же время должны отсутствовать различные характерные ионные, гидрофобные или водородные связи, которые возникают при адсорбции органических …
Наиболее ранние биологические формы
Несомненно, что наиболее древними ископаемыми остатками живых организмов являются сине-зеленые водоросли, обнаруженные в виде включений в шерте (микрокристаллическом кремнеземе), открытые Баргхорном и Тайлером [12] и в дальнейшем изученные многими исследователями …
Продажа шагающий экскаватор 20/90
Цена договорная
Используются в горнодобывающей промышленности при добыче полезных ископаемых (уголь, сланцы, руды черных и
цветных металлов, золото, сырье для химической промышленности, огнеупоров и др.) открытым способом. Их назначение – вскрышные работы с укладкой породы в выработанное пространство или на борт карьера. Экскаваторы способны
перемещать горную массу на большие расстояния. При разработке пород повышенной прочности требуется частичное или
сплошное рыхление взрыванием.
Вместимость ковша, м3 20
Длина стрелы, м 90
Угол наклона стрелы, град 32
Концевая нагрузка (max.) тс 63
Продолжительность рабочего цикла (грунт первой категории), с 60
Высота выгрузки, м 38,5
Глубина копания, м 42,5
Радиус выгрузки, м 83
Просвет под задней частью платформы, м 1,61
Диаметр опорной базы, м 14,5
Удельное давление на грунт при работе и передвижении, МПа 0,105/0,24
Размеры башмака (длина и ширина), м 13 х 2,5
Рабочая масса, т 1690
Мощность механизма подъема, кВт 2х1120
Мощность механизма поворота, кВт 4х250
Мощность механизма тяги, кВт 2х1120
Мощность механизма хода, кВт 2х400
Мощность сетевого двигателя, кВ 2х1600
Напряжение питающей сети, кВ 6
Более детальную информацию можете получить по телефону (063)0416788
Химия и технология поверхностно-активных веществ и синтетических моющих средств
Полимерные ПАВ
Полимерные ПАВ
По происхождению различают три группы полимерных ПАВ: природные, искусственные и синтетические. К первой группе относят белки и их гидроли заты, крахмал, пектины; вторая и третья группы объединяют продукты перера ботки природного сырья, силиконовые ПАВ, ПАВ на основе поливинилового спирта и т.п. Отличительной особенностью полимерных ПАВ является их вы сокая молекулярная масса, а так как они не являются индивидуальными соеди нениями, то они характеризуются средним значением молекулярной массы и молекулярно-массовым распределением. Кроме того, при адсорбции они, в от личие от обычных ПАВ, не образуют «частокол Ленгмюра», а ложатся на по верхность раздела фаз.
Как и во всех ПАВ, в структуре их молекул в различных комбинациях со держатся гидрофильные и гидрофобные группы, например:
где А и В – гидрофильная и гидрофобная группы соответственно.
Синтетические полимеры получают из мономерного сырья посредством свободнорадикальной полимеризации, поликонденсации, полиприсоединения, полимераналогичных превращений. Одними из представителей синтетических полимеров, применяемыми при эмульсионной полимеризации, являются поли винилацетат и поливиниловый спирт, получаемые из винилацетата и винилово го спирта соответственно.
Также среди полимерных ПАВ получили распространение рассмотрен ные выше блок-сополимеры оксидов этилена и пропилена, на основе которых могут быть синтезированы различные анионные полимерные ПАВ: сульфаты, сульфосукцинаты и т.п.
В составах современных средств по уходу за волосами можно встретить поликватерниумы, представляющие по химической природе катионные поли меры и получаемые на основе акриловой кислоты, амида акриловой кислоты и аминоспирта холина:
Достаточно большое распространение получил Polyquaternium – 10, син тезируемый на основе гидроксиэтилцеллюлозы и оксида этилена, замещённого триметиламмонием.
Все поликватерниумы хорошо растворимы в воде и субстантивны к отри цательно заряженным поверхностям. Одним из важных их свойств является ис правление повреждений протеиновых субстратов волос. Кроме этого, поликва терниумы способствуют снижению раздражения кожи и, благодаря образова нию полимерной плёнки, удерживают на поверхности активные компоненты шампуней, увлажняющих волосы и придающих им блеск.
Polyquaternium-10 улучшает расчёсываемость мокрых волос, внешний вид и восприятие на ощупь сухих волос.
Полимерные ПАВ могут быть также получены на основе одного из самых доступных мономеров – эпихлоргидрина:
Он способен полимеризоваться по механизму полиприсоединения и в присутствии протонодонора, например, воды:
Подобно аддуктам оксида этилена это неионогенные ПАВ.
Следующим доступным классом сырья для получения полимерных ПАВ являются диановые эпоксидные олигомеры (ДЭО), из которых посредством по лимераналогичных превращений можно синтезировать любой класс ПАВ:
Широкое распространение получили силиконовые полимеры. Физико- химические свойства силиконовых полимеров и возможность изменять их структуру и характеристики могут обеспечить значительные преимущества для потребителей. Российские производители отмечают сегодня такие преимущест ва силиконов, как способность делать ткани более мягкими, лучше поддающи мися глажению, способность поглощать воду и снижать вероятность образова ния складок. Одной из наиболее известных компаний, производящей силиконы, является «Dow Corning» (США). Специалисты этой компании выделяют ещё одно важное свойство силиконов – высокую проницаемость для газов, что обеспечивает возможность их применения в качестве средств для доставки от душек.
Полидиметилсилоксан (ПДМС) и полидиметилфенилсилоксан (димети кон) являются основой для получения ионных силоксанов, например:
Самое широкое применение в композициях косметико-гигиенического назначения, например в ополаскивателях для волос, находят кватернизированные силиконы:
Основной особенностью поведения кватернизированных силиконов является их способность адсорбироваться из водных систем и давать модифицированную плёнку с антистатическими свойствами. Они не образуют катионных комплексов при взаимодействии с анионными ПАВ и сохраняют активность в их присутствии.
ПДМС также может быть основой для синтеза аминосилоксанов:
Их получают взаимодействием диэтилентриамина H2(CH2)2NH(CH2)2NH2 и ПДМС.
Важный класс силиконовых ПАВ – полиэфиросилоксаны, являющиеся продуктами реакции полигидроксисилоксанов и аддуктов оксидов этилена и/или пропилена:
Изменяя соотношение оксидов этилена и пропилена, можно получить ПАВ с заданными свойствами. Так, силоксаны, содержащие 75 мас.% этиленок сидных групп, имеют ГЛБ, равный 18, и применяются в качестве эффективных эмульгаторов тройных эмульсий.
Следует отметить, что в процессе стирки одним из нежелательных факто ров является интенсивное пенообразование. Так как многие поверхностно- активные вещества по своей природе обладают ярко выраженными пенообра зующими свойстами, в моющие средства приходится добавлять так называемые пенонормирующие агенты или пеногасители. Активная основа пеногасителя практически нерастворима в воде и поэтому подавляет вспенивание. Пеногаси тель распространяется на поверхности межпузырьковой плёнки, являющейся жидкой фазой пены. Благодаря этому предотвращается образование прочного молекулярного слоя ПАВ, стабилизирующего пену. Межпузырьковая плёнка теряет свою эластичность и разрывается.
Существует несколько типов пеногасителей, наиболее эффективными из которых по своим показателям являются пеногасители на силиконовой основе. В настоящее время они уже практически вытеснили пеногасители других типов.
В России набирает обороты тенденция использования силиконов как мяг чителей для ткани. Так, катионная макроэмульсия полидиметилсилоксана обла дает несколькими преимуществами при применении в средствах по уходу за тканями. Поскольку продукт поставляется в качестве эмульсии, этот материал легко включается в ополаскиватели для мягчения тканей; кроме того, такая эмульсия активна при низких количествах добавки (около 0,8%).
Введение в технологию переработки полимеров. Часть 2
1. Введение
1.1. Статистические данные
Рис. 1.1 Мировой рынок производства сырья.
Более 18000 различных видов полимеров, доступных сейчас на рынке США, могут быть разделены на 2 группы : термореактивные и термопластичные полимеры. Из более чем 31 миллиона тонн полимеров, произведенных в США в 1993 году 90% составили термопласты. Рисунки 1.2 и 1.3 показано процентное распределение производимых в США термопластов и термореактопластов соответственно. Каждый вид разделен на наиболее общие типы. Среди термопластов полиэтилен является наиболее широко используемым полимерным материалом, его производство в Америке составляет 41% от всех термоплатичных полимеров.
Табл. 1.1 Мировое потребление пластмасс на душу населения, кг.
Область | 1980 | 2002 | 2010 | Ежегодное изменение % (2002-2010) |
Во всем мире | 10 | 26 | 37 | 4.5 |
США | 45 | 105 | 146 | 4.2 |
Латинская Америка | 7.5 | 20.5 | 30.5 | 5.1 |
Европа | 40 | 97 | 136 | 4.3 |
Восточная Европа | 8.5 | 12.5 | 24 | 8.5 |
Япония | 50 | 85 | 108 | 3.0 |
Юго-Восточная Азия | 2 | 14.5 | 24 | 6.5 |
Африка Ближний Восток | 3 | 8 | 10 | 2.8 |
Рис. 1.2 Соотношение производимых Соединенными Штатами термопластов.
Рис. 1.3 Соотношение производимых Соединенными Штатами термореактопластов
Рис. 1.4 Применение термопластов
Рис. 1.5 Применение термореактопластов
Табл. 1.2 Потребление пластмасс на душу населения в США.
Рейтинг | Штат | Число рабочих, занятых в отрасли |
1 | Калифорния | 137,800 |
2 | Огайо | 112,100 |
3 | Мичиган | 95,300 |
4 | Техас | 94,900 |
5 | Иллинойс | 89,100 |
6 | Пенсильвания | 74,400 |
7 | Индиана | 70,000 |
8 | Нью-Йорк | 52,800 |
9 | Северная Королина | 51,700 |
10 | Висконсин | 50,900 |
Транспортный сектор является наиболее активно развивающейся областью применения как термопластичных, так и термореактивных материалов. В одних только Соединенных Штатах Америки на долю пластмасс в промышленности приходится 310 миллиардов долларов. Пластмассы обеспечивают работой 1,4 миллиона человек. В таблице 1.2 приведены 10 штатов США с наибольшим количеством персонала. На эту десятку лучших работает почти 60% всех занятых в пластмассовом производстве рабочих Америки.
1.2. Виды полимеров и пластмасс
Рис. 1.6 Классификация, подразделение и происхождение пластмасс
Та часть молекул полукристаллического полимера, которая не перешла в упорядоченное состояние образует небольшие аморфные участки. Эти участи теряют свою текучесть при температуре ниже температуры стеклования. Температура стеклования большинства полукристаллических полимеров меньше нуля, поэтому при комнатной температуре они ведут себя как резина или кожа. С другой стороны термореактопрасты могут затвердевать при химическом воздействии. При этом макромолекулы сшиваются, образуя сетку из молекул, которые не могут перемещаться относительно друг друга. Образование сеток приводит к потере материалом текучести даже при повторном нагревании. Высокая плотность сшивки молекул делает термореактивный материал жестким и ломким. Они также имеют температуру стеклования. В сравнении с треморективными материалами эластомеры лишь слегка сшиты, так что молекулы могут вытягиваться практически во всю длину. В то же время, связи молекул препятствуют их взаимному скольжению, делая даже большие деформации обратимыми. Общей характеристикой всех эластомеров является то, что их температура стеклования намного ниже комнатной температуры. И их способность течь теряется при вулканизации или сшивке.
При комнатной температуре, которая значительно выше температуры стеклования эластомеров, эти полимеры очень мягки и представляют собой очень податливый эластичный материал.
1.3. Сокращенные названия полимеров
В промышленности полимеры разделяют по химической природе и присваивают аббревиатуры, основанные на химическом строении. Однако часто специалисты используют для описания не стандартные сокращения, а названия торговых марок данных производителем, см табл.1.3
Таблица 1.4. Основные характеристики полимера и их обозначение.
Символ | Характеристика материала |
A | Аморфный |
В | Блоксополимер |
BO | Двухосно ориентированнный |
С | Хлорированный |
CO | Сополимер |
E | Вспененный |
G | Привитой сополимиризацией |
H | Гомополимер |
HC | Высококристаллический |
HD | Высокой плотности |
HI | High impact |
HMW | Высокомолекулярный |
I | Impact |
LD | Низкой плотности |
LLD | Линейный низкой плотности |
(M) | Metallocene catalyzed |
MD | Средней плотности |
О | Ориентированный |
P | Пластифицированный |
R | Randomly polymerized |
U | Непластифицированный |
UHMW | Ультра высокомолекулярный |
ULD | Крайне низкой плотности |
VLD | Очень низкой плотности |
X | Сшитый |
XA | Сшитый пероксидными мостиками |
XC | Electrically cross-linked |
В Табл. 1.5 представлены основные пластификаторы и их обозначение.
Таблица 1.5.основные пластификаторы и их обозначение
Сокращение | Химическое название англ | Химическое название русское |
DODP | Dioctyldecylphthalate | Диоктилдецилфталат |
ASE | Alkylsulfone acid ester | Сложный эфир алкилсульфоновой кислоты |
BBP | Benzylbutylphthalate | Бензилбутилфталат |
DBA | Dibutyladipate | Дибутиловый эфир адипиновой кислоты |
DBP | Dibutylphthalate | Дибутилфталат |
DBS | Dibutylsebacate | Дибутилсебацинат |
DCHP | Dicyclohexylphthalate | Дициклогаксилфталат |
DEP | Diethylphthalate | Диэтилфталат |
DHXP | Dihexylphthalate | Дигексилфталат |
DD3P | Diisobutylphthalate | Диизобутилфталат |
DIDP | Diisodecylphthalate | Диизодецилфталат |
DINA | Diisononyladipate | Диизонаниладипат |
DMP | Dimethylphthalate | Диметилфталат |
DMS | Dimethylsebazate | Диэтилсебацилат |
DNA | Dinonyladipate | Динониладипат |
DNODP | Di-n-octyl-n-decylphthalate | Ди-н-октил-н-децилфталат |
2. Материаловедение полимеров
2.1. Структура полимеров
2.1.1. Химия
В таблице 2.1 представлена классификация полимеризации и конкретные примеры.