3 Синтетикалық полимерлерді алу әдістері
Барлық синтетикалық полимерлер екі тәсілмен өндіріледі: полимерлеу және поликонденсация.
Полимерлеу - бастапқы мономер сияқты қарапайым құрамы бар мономердің көптеген молекулаларын полимердің макромолекуласына қосу процесі. Полимерлеу реакцияларында мономерлердің қос байланыстары мономерлік топтасулар түзе отырып үзіледі, олар өзара жалғаса отырып, полимер молекулаларын түзеді. Бұл реакция кезінде қосалқы өнімдер бөлінбейді.
Поликонденсация - реакцияның төмен молекулалық қосалқы өнімдерін (Н2О, NH3, СО2 және т.б.) бір мезгілде бөле отырып, екі немесе одан да көп түрлі мономерлер молекулаларының көптеген санының өзара әрекеттесуі нәтижесінде жоғары молекулалық қосылыстың түзілуі. Поликонденсация кезінде түзілетін полимерлер сызықтық (полиамидтер, полиэфирлер, поликарбонаттар), сондай-ақ кеңістіктік құрылымға (амин қышқылдары, фенол-альдегидті шайырлар) ие.
Полимерлеу процесі тізбекті және сатылы болуы мүмкін.
Тізбекті полимерлеу барысында температураның, қысымның, катализаторлардың әсерінен алдымен мономердің бір молекуласы активтеледі, ол одан әрі активтелмеген молекулалармен өзара әрекеттеседі және өзінің реакцияға түсу қабілетін сақтай отырып оларды қосып алады. Процестің өту барысында активті молекулалар саны артады. Тізбекті полимерлеумен полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид және басқа материалдарды алады. Сатылы полимерлеу сатылар бойынша полимердің түзілуімен сипатталады: ол мономермолекуласында сутегі атомы немесе басқа атомдартоптарының қозғалуы есебінен өтеді және полимерлеудің қажетті сатысында бөлінуі мүмкін мономерлердің димерлерге, тримерлерге және т.б. біртіндепқосылуымен ілесе жүреді. Түзілетін аралық өнімдер жоғары төзімділікке ие, яғни бұл процесс температурасын өзгерте отырып, полимерлеу дәрежесін реттеуге мүмкіндік береді. Сатылы полимерлеу әдісімен полиуретандар, полиэфирлі шайырлар, полиформальдегид және т. б. алынады.
Поликонденсация дегеніміз - полифункционалды мономерлердің молекулаларын бір-біріне, реакция кезінде жинақталатын n-өлшемдерге және функционалды топтардың өзара әрекеттесуі және төмен молекулалық өнімдердің бөлінуі нәтижесінде n-өлшемдерді бір-біріне сатылы қосу арқылы полимерлердің түзілу процесін айтады.Поликонденсация реакциясының негізі алмастыру реакциясы болып табылады. Жанама өнімдердің бөліну салдарынан полимер буындарының қарапайым құрамы бастапқы мономерлердің қарапайым құрамынан ерекшеленеді. Мысалы, аминқышқылдарының поликонденсациясы көршілес молекулалардың карбоксил және амин топтарының өзара әрекеттесуі нәтижесінде су молекулаларын бөліп шығара бірге жүреді. Поликонденсацияның қажетті шарты - олардың әрқайсысында өзара әрекеттесуге қабілетті екі немесе одан да көп функционалды топтар бармономер молекулаларының реакцияға қатысуы болып табылады.Функционалды топтардың болуының арқасында олигомерлер бір-бірімен және мономерлермен өзара әрекеттесе алады. Мұндай өзара әрекеттесу полимерлік тізбектің өсуін анықтайды. Егер бастапқы мономерлермолекулаларында екі функционалды топтан болатын болса, полимерлік тізбектің өсуі бір бағытта жүреді және сызықтық макромолекулалар түзіледі. Бастапқы мономерлер молекулаларында екіден көп функционалды топтар болатын болса, онда тармақталған макромолекулалардың немесе тігілген (үш өлшемді) құрылымдардың түзілуіне алып келеді. Бифункционалды заттар құрылысы бірдей немесе әртүрлі функционалды топтарына ие болуы мүмкін, әрбір өзара әрекеттесу актісінің нәтижесінде әрі қарай өзара әрекеттесуге қабілетті ұштарындафункционалды топтары бар өнім түзіледі.
Достарыңызбен бөлісу: |