Твердофазная поликонденсация процесса
Скорость
реакции в твердой
фазе определяется
протеканием трех процессов
химической реакцией, диффузией
молекул выделяющегося этиленгликоля и их отрывом с поверхности
твердого полимера. Было установлено [130], что определяющее
значение имеют только первые две стадии, поскольку при изменении
скорости потока
азота скорость
поликонденсации практически не изменяется.
Подробно процесс твердофазной поликонденсации полиэтилентерефталата
был изучен Ченом [131]. [c.96]
Достигнутый
уровень молекулярной массы в 1,5—2 раза
превышает уровень, получаемый нри обычном
процессе поликонденсации в расплаве. Авторы показали,
что максимальная скорость твердофазной
поликонденсации полиэтилентерефталата наблюдается в
начале процесса, минимальная— в конце, при этом уменьшение
скорости при 240 °С становится заметной для порошка полимера
через 1—2 ч реакции, а для стандартного промышленного [c.97]
Твердофазную поликонденсацию часто
используют в качестве второй
стадии процесса получения
полиамидов (после того, как уже получен полимер
определенной молекулярной массы обычным
способом). На практике твердофазная
поликонденсация иногда заменяет процесс
поликонденсации в расплаве, при котором удаление
газообразных продуктов конденса- [c.66]
Поликонденсация и сополиконденсация в твердой
фазе представляют
интерес для получения
полимеров из мономеров, разлагающихся в процессе
плавления при этом введение сомономеров или следов
растворителей позволяет значительно снизить температуру
реакции. В качестве
катализаторов применяют
такие соединения, как борная
кислота, окись
магния и мочевина, которые одновременно
являются регуляторами
молекулярной массы полимера. Метод
твердофазной поликонденсации может быть
использован для синтеза
полиамидов из солей
диаминов и дикарбоновых
кислот, полимеров, содержащих гетероатомы в основной
цепи, неорганических
высокомолекулярных соединений и т. д. Среди них
следует особо отметить термостойкие полиимиды (с.
325), поли-оксадиазолы и
полибензимиДазолы, которые получают с помощью
реакции полициклоконденсации [c.80]
Большой интерес
представляет выяснение способности к
поликонденсацни в твердой фазе мопомеров сложного
пространственного строения (асимметрические атомы
с объемными заместителями и др.). В
этом случае закономерности твердофазной поликонденсации
связаны с влиянием стереохимии мономеров на
протекание процесса. [c.224]
Недостатками поликонденсацин в твердой
фазе являются использование
высоких температур и большая продолжительность
процесса. Применение
высоких температур осложняет подбор необходимого
материала для оборудования, а большая продолжительность
процесса делает твердофазную
поликонденсацию малопроизводительным процессом. [c.232]
Таким образом, в процессе
твердофазной поликонденсации создаются
условия для роста
макромолекул полимера при переходе
молекул из одного кристалла мономера в другой. Согласно
предложенному механизму процесса поликонденсации в твердой
фазе [38]
для протекания этой реакции необходима
особая подвижность молекул, которая
приобретается ими вблизи температуры плавления.
По-видимому, при совместной поликонденсации подвижность
молекул еще больше. Возможно
также участие
газовой фазы в рассматриваемых процессах [39]. [c.44]
Поликонденсация и сополиконденсация в твердой
фазе представляют
интерес для получения
полимеров из мономеров, разлагающихся в процессе
плавления при этом введение сомономеров позволяет
значительно снизить температуру реакции. Метод
твердофазной поликонденсации может быть
использован для синтеза
полиамидов из солей диамидов и дикарбоновых
кислот, полимеров, содержащих гетероатомы в основной
цепи, неорганических
высокомолекулярных соединений и т. д. [c.181]
Одним из наиболее
типичных процессов, в которых выполняются
сформулированные Каваи условия получения КВЦ, является твердофазная
полимеризация, что было показано на примере
полимеризации триоксана [56] и поликонденсации
аминокапроновой кислоты [57]. Монокристаллы аминокапроновой
кислоты, нагретые ниже
температуры ее плавления, превращаются в высокоориентированные кристаллы
поликапроамида. Направление роста
полимерных фибрилл совпадает с ориентацией
молекул в кристалле мономера. Анализ показывает, что при
этом практически полностью отсутствуют олигомеры с низкой
степенью превращения (димеры, тримеры), тогда как
при проведении поликонденсации в
расплаве их относительное содержание довольно
высоко. Тот факт, что при твердофазной
поликонденсации в различные
моменты реакции
мольные концентрации
олигомера пренебрежимо малы
по сравнению с мольными концентрациями мономера,
вытекает из гетерогенного характера твердофазной
реакции, когда образование
полимера идет в отдельной фазе. По всей вероятности,
в этом случае имеет место эпитаксиальный
рост кристаллов, когда пары
мономера, реагируя на кристаллической
поверхности, образуют ориентированные зародыши
полимерных кристаллитов [58]. Полученные таким
образом зародыши ориентируются в направлениях,
отвечающих направлениям ориентации низкомолекулярных кристаллов. [c.139]
Анализируя данные, приведенные в разделах IX 2, IX
3 и параграфе IX 4 1, в этом
процессе можно выделить три стадии редкую сшивку,
формирование жесткой пространственной сетки и накопление
в последней полициклических бензоидных
структур Все три стадии
протекают в условиях гетерофазного кислотноосновного
катализа, что очевидно из зависимости
скоростей превращения от концентрации
водородных и гидроксильных
ионов Изучение
механизма твердофазной трехмерной
поликонденсации, приводящей к образованию
пространственной сетки, со- [c.283]
Этот вид поликонденсации имеет много
общего с твердофазной
Полимеризацией (см. с. 257), отличаясь от нее главным
образом отсутствием цепного
механизма, и тесно связан с процессами
сшивания макромолекул и образования
теплостойких полимеров, не плавящихся в условиях
реакции. Перспективный вариант его основан на применении
метода псевдожидкого
слоя [13],
когда тонкодисперсные твердые мономеры или олигомеры находятся в
соприкосновении с горячим инертным газом. [c.80]
В связи с рассмотрением
механизма поликонденсации в твердой
фазе представляет
интерес вопрос о теплотах
реакций в твердой
фазе. Тепловой
эффект реакции полиамидирования в твердой
фазе аминопеларгоновой
кислоты оказался отрицательным . Эндотермический
характер поликонденсации
этого соединения кажется несколько странным и
противоречит общим закономерностям твердофазных
процессов. В самом
деле,
поскольку любая реакция протекает с уменьшением
свободной энергии [c.279]
Наиболее
существенное отличие
процессов поликонденсации в твердой
фазе от процессов
твердофазной полимеризации состоит в
нецепном механизме стадий роста. Это
обстоятельство, очевидно, обусловливает то, что до настоящего времени не
обнаружено поликонденсационных процессов коллективного
типа, аналогичных сверхбыстрой твердофазной полимеризации. [c.280]
Основной особенностью твердофазной
поликоиденсации, отличающей ее от других
способов, является протекание
процесса между очень малоподвижными реагентами. Поэтому
поликонденсацию в твердой фазе следует проводить в
условиях, при которых можно достигнуть максимальной для данной
реакционной системы
подвижности реакционных центров. [c.215]
ПОЛИКОНДЕНСАЦИЯ В ТВЁРДОЙ ФАЗЕ (твердофазная
поликонденсация), способ
проведения поликонденсац1ш, когда мономеры нли олигомеры
находятся в кристаллич. или стеклообразном
состоянии и образуется
твердый полимер. Возможна разновидность
твердофазной поликонденсации (Т.п.), когда в
ходе ее исходные в-ва плавятся или размягчаются. По мн. признакам (условия
проведения, закономерности
процесса) Т.п. похожа на поликонденсацию в Подробно изучена Т.
п. алифатич. -аминокис- [c.635]
Поликонденсация в твердой
фазе привлекает
к себе внимание как технологов, так и исследователей. Этот интерес обусловлен
тем, что при твердофазной поликоиденсации почти
полностью отсутствуют многие вспомогательные
операции, особенно такая трудоемкая
операция, как регенерация
растворителя, п сам технологический
процесс значительно проще. Кроме того, при поли-конденсации в твердой
фазе не
происходит загрязнения окружающей среды.
Как правило, твердофазная поликонденсация проводится
в инертной атмосфере для предотвращения
различных побочных
процессов, протекающих при высоких
температурах (например, окисленне моно 1еров). [c.231]
Необходимость регенерации
растворителя полностью исключается при твердофазной
поликонденсации, которая проводится в инертной
атмосфере в аппаратах с кипящим слоем. Однако этот метод
поликонденсации требует высоких
температур и значительного времени, что делает твердофазную
поликонденсапню малопроизводительным процессом. [c.16]
Интенсивность процессов поли
конденсации зависит от агрегатного
состояния среды. Существует жидкофазный и
твердофазный поликон-денсационные процессы.
В жидкой фазе благодаря диффузионному
обмену поликонденсация идет с меньшей
энергией активации и 6oльЪJeй [c.129]
Исследование химических процессов.
С помощью Д. т. а. изучают процессы
получения полимеров и химич. реакции в полимерах,
сопровождающиеся тепловыми эффектами (окисление,
сшивание, деструкция и др.). По положению и виду пиков на термограмме м.
б. определены оптимальные темп-рпые условия
процесса образования полимера, прослежены отделында стадии
процесса и изучено влияние состава исходных
смесей ]та кинетику
реакции. С помощью Д. т. а. былп исследованы нек-рые реакции
поликонденсации, полимеризации (в том числе радиационной
и твердофазной), отверждения и др. [c.366]
К-Фенилимид
малеиновой кислоты (К-фенилмальимид К-ФМИ), о нолимеризации которого
ранее не было известно, был заполимеризован нами у-излучением Со ° в твердой
фазе [1].
Описанные за последнее время полимеры
имидов, особенно полипиромеллитимиды, обладающие весьма
ценными свойствами, синтезированы обычной поликонденсацией [2]. Нами
предпринято систематическое исследование полиимидов малеиновой
кислоты (полимальимидов), образующихся при радиационном
инициировании, и изучение
процесса твердофазной
полимеризации на примерах
различных имидов. Целью
настоящей работы являлось более
подробное изучение
радиационной полимеризации М-ФМИ в твердой
фазе и характеристика
полученных полимеров. [c.37]
В последнем случае используются
реакции трехмерной полимеризации или трехмерной
поликонденсации. В том и другом случаях конечные
продукты представляют собой сетчатые
(трехмерные, сшитые) полимеры. Трехмерная
полимеризация протекает при резком повьь шении
вязкости, гелеобразования, потери
текучести и растворимости на начальных
стадиях. Процесс
образования большого
числа поперечных сшивок приближает структурирование
с точки зрения диффузионньп
затруд-нений к твердофазной полимеризации. Лимитирующей
стадией диффузии является микродиффузия элементов
трехмерной сетки, а лимитирующей стадией
элементарных реакций — ориентация
сближенных молекул в положение, удобное для акта
химического взаимодействия. [c.31]
Плодотворность использования
олигомеров при поликонденсации в твердой
фазе,
т. е. проведение поликонденсации в
две стадии, отмечалась авторами
работы при исследовании
поликонденсации в твердой
фазе солей терефталевой и цис- и
транс-текса-гидротерефталевой кислот. При этом наблюдалось более
быстрое протекание
процесса. Свойства
полимера в основном
определяются режимом второй твердофазной стадии. [c.265]
Трехмерная поликонденсация,
особенно ее глубокие стадии, так /КС может
рассматриваться как разновидность твердофазной поликоиденсации,
так как реакцпоииоспособные концы
макромолекул оказываются малоподвижными
вследствие закрепления их в жесткой
трехмерной полимерной
сетке. Этот случай имеет некоторую специфику, поскольку
малая подвижность функциональных групп обусловлена жесткостью
полимерной сетки. Но, в общем, этот процесс
аналогичен другим видам твердофазной
ноликондеи-сации. [c.217]
Как уже отмечалось (см. гл. 3), и прп необратимых
процессах выделяющийся низкомолекулярный
продукт может оказывать
влияние на ход процесса. При необратимых
реакциях поликонденсации в твердой
фазе также
могут наблюдаться аналогичные случаи. Так, при твердофазной поликонденсацни
п-фенилендиамина с дихлорангидридом терефталевой кислоты молекулярная
масса полимера прн использовании
мономеров в виде порошка выше, чем при применении их в
виде таблеток. Во втором случае получающийся в ходе реакцпи НС1 остается
в реакционной зоне и блокирует
аминогруппы диамина путем образования гидрохлорида. [c.218]
Калориметрическое измерение скорости
иоликонденсации ш-аминоэнаггговой кислоты иоказа,ао [12], что вначале процесс
протекает с увеличением
скорости, а затем его скорость начинает понижаться (рис. 8.4).
Такой характер изменения скорости во времени
наблюдается для многих реакций твердофазной
поликонденсацни, однако имеются случаи, когда поликонденсация в твердой
фазе подчиняется
обычным закономерностям постепенное умень-шенне скорости
реакции в течение процесса. [c.221]
Исследования проводили с помощью
разработанных авторами методов высокоскоростной дериватографии, газоволюмометрии,
высокотемпературного микроскопа и рештеноструктурного анализа. На
дериватограммах, полученных при скорости нагрева 10 и 500 град/мин,
наблюдается повышение температуры пика скорости
потери массы (ДТГ) и снижение
температуры пика разности
температур образца и эталона (ДТГ), доля промежутка между
этими пиками в общей продолжительности опыта увеличивается,
что отражает индукционный период деструкции отстающей
от темпа нагрева. Отстают реакции
поликонденсации и соответственно отстает и
возникновение эндотермического эффекта,
балансирующего тепловой результат процесса. Снижается доля парогазовых
продуктов, выделяющихся в твердофазном
процессе с постоянной
скоростью, и увеличивается в многофазном
процессе за счет тех веществ, которые при медленном
нагреве успевают перейти в полукокс, Уменьшается суммарный
порядок реакции л, убывает значение
эффективной энергии активации Е. [c.105]
Выше были рассмотрены основные
закономерности обратимых
процессов поликондеисации полиамидобразующих мономеров в
расплаве. Как уже указывалось, именно эти процессы нашли широкое промышленное
применение для получения волокнообразующих
полиамидов. Необратимая
поликонденсация в растворе и гетерофазная
поликонденсация в настоящее
время изучаются весьма интенсивно [21, 52—54].
Сравнительно мало изучены реакции
твердофазного полиамидирования. Между тем
эти реакции также могут найти
применение в технологической практике при
так называемой дополиконденсации полиамидов, например форполимера соли АГ,
при непрерывном процессе получения высокомолекулярного
полигексаметиленадипинамида и волокна из него [55]. Дополнительная
поликондеисация поликапроамида в волокне, находящемся под натяжением, при
температуре 190°С приводит к заметному увеличению молекулярной
массы полимера и повышению
прочности волокна [56]. [c.49]
Скачано с www.znanio.ru
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.