Ступенчатая полимеризация

Ступенчатой полимеризацией называется процесс образования полимеров путем постепенного присоединения молекул мономера друг к другу с обязательной миграцией в каждом элементарном акте атома или группы атомов. Элементный состав полимера полностью идентичен составу мономеров.

Ступенчатая полимеризация может быть отнесена к поликонденсационным процессам, так как представляет собой последовательность кинетически независимых бимолекулярных реакций. Синтез полимера при этом протекает без выделения низкомолекулярных продуктов реакции.

Ступенчатая полимеризация характеризуется следующими особенностями:

• 1) образующиеся промежуточные продукты устойчивы и могут быть выделены из сферы реакции;
• 2) реакционная способность промежуточных соединений и исходного мономера одинакова;
• 3) каждая стадия роста полимерной цепи протекает с высокой энергией активации;
• 4) ступенчатая полимеризация - обратимый процесс.

Ниже приводятся примеры ступенчатой полимеризации и сополимеризации:

полимеризация формальдегида в присутствии следов воды

• CH₂O + H₂O → HOCH₂OH;
• НОСН₂ОН + СН₂О → НОСН₂ОСН₂ОН, и т.д.

полимеризация этиленоксида в присутствии оснований

сополимеризация диолов и диизоцианатов с образованием полиуретанов

НО(СН₂)₄ОН + O=C=N(CH₂)₆N=C=O → HO(CH₂)₄OCONH(CH₂)₆N=C=O;

сополимеризация диаминов и диизоцианатов с образованием полимочевин:

H₂N(CH₂)₆NH₂ + O=C=N(CH₂)₆N=C=O → H₂N(CH₂)₆NHCONH(CH₂)₆N=C=O.

Ступенчатая полимеризация протекает в присутствии гидролитических агентов (воды, кислот, оснований) и поэтому часто называется гидролитической. Вещества, способствующие такому процессу, называются активаторами. Наибольшее значение имеет полимеризация циклов, отличающаяся тем, что в полимере не возникает химических связей иной природы, чем имеющиеся в исходном цикле, а изменяется лишь порядок расположения этих связей в синтезируемой макромолекуле.

Способностью к полимеризации обладают все циклы, имеющие достаточно полярные или способные поляризоваться связи. К их числу относятся циклы, содержащие О, S, N и другие гетероатомы.

Дата добавления: 2015-07-10