Ступенчатая полимеризация
Реакция ступенчатой полимеризации в общем виде выражается тем же уравнением, что и реакция цепной полимеризации:
nА -> (А)n
Как видно из этого уравнения, элементарный состав исходного мономера и конечного полимера одинаков. В результате реакции уменьшается количество молекул мономера и постепенно увеличивается молекулярная масса полимера. Однако механизм реакций цепной и ступенчатой полимеризации различен.
Реакция называется ступенчатой потому, что процесс полимеризации проходит ступенчато, т. е. за счет постепенного присоединения отдельных молекул мономера друг к другу и к образующимся промежуточным продуктам. Последние достаточно устойчивы, и их можно выделить из сферы реакции.
Взаимодействие молекул друг с другом и с промежуточными продуктами происходит одновременно с миграцией (перемещением, переходом) отдельных атомов или групп атомов в реагирующих молекулах, например при ступенчатой полимеризации полиолефинов.
Ступенчатая полимеризация проходит с большой скоростью и с образованием высокомолекулярных соединений, если в молекуле мономера есть подвижные атомы или группы атомов. Олефины при ступенчатой полимеризации не образуют высокомолекулярных соединений. Наиболее подвижны водородные атомы спиртовых групп и аминогрупп.
Максимальная молекулярная масса у полимеров получается при эквимолекулярном (моль на моль) соотношении компонентов. При избытке одного из компонентов реакция замедляется, так как образуются молекулы с одинаковыми концевыми группами. Одновременно с замедлением реакции прекращается рост макромолекул и молекулярной массы полимера.
|