⚗️ Производство полимеров: взгляд инженера-технолога на химию реакций!
Упрощенно разберем химию полимерных реакций, чтобы лучше понимать процессы экструзии и устранять нежелательные продукты деградации. ⚙️
Есть два основных типа производства полимеров:
1. Ступенчатые или конденсационные реакции
2. Реакции присоединения или виниловой полимеризации
2.4.1 Реакции конденсации:
Исторически основаны на том, что в процессе полимеризации выделяется небольшая молекула (например, вода).
• (a) Полиэфир: Если кислота и основание имеют две или более реакционноспособных группы - линейный полимер (например, ПЭТ). Если групп больше двух – алкидная смола.
• (b) Полиамид (с H2O):
Если R1 и R2 – шестиуглеродные цепи с реактивными группами на концах - PA 66.
• (c) Полиамид (с HCl):
• (d) Полиуретан:
Реакция изоцианата и органического спирта. Многофункциональные реагенты дают полимер (функциональность 2 – линейный полимер, >2 – сшитый полимер).
• (e) Полимочевина: Продукт изоцианата и воды. Выделяющийся CO2 – вспениватель для полиуретановых пен.
Для производства используют разные реакторы (периодические, непрерывно вентилируемые, лотковые, двухшнековые экструдеры и т.д.).
Важно помнить! Все эти полимеры могут реагировать с водой, уменьшая молекулярную массу в процессе экструзии.
Все химические связи в конденсационном полимере потенциально реакционноспособны. Кислотная группа на конце цепи может реагировать со спиртовой группой на конце другой цепи, образуя более длинную цепь. Эти реакции подчиняются гауссовой статистике. 📊Молекулы растут и распадаются в результате случайной полимеризации или гидролиза.
#полимеры #производство #реакции #конденсация #химия #технологии #материаловедение #инжиниринг
