ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эмульсионная полимеризация из "Синтетические каучуки" Эмульсионная полимеризация является наиболее распространенным способом полимеризации. Каучук при этом способе получается сначала в виде латекса, напоминаюшего по свойствам латекс натурального каучука. Первые исследования по полимеризации дивинила в эмульсиях в присутствии диазоамидобензола были опубликованы в СССР А. Б. Догадкиным с сотрудниками в 1936 г. [28]. [c.305] В случае необходимости выделение каучука из латекса производится коагуляцией. Впрочем, синтетические латексы находят и самостоятельное применение в ряде производств и потому могут рассматриваться как товарные продукты. Путем эмульсионной полимеризации получаются дивинилстирольные кополимеры, кополимеры дивинила с нитрилом акриловой кислоты, полихлоропреновые каучуки, полихлорвиниловые полимеры и кополимеры и т. д. [c.305] Основное преимущество эмульсионной полимеризации заключается в больщой легкости управления процессом с точки зрения получения каучука желаемого качества. Кроме того она открывает широкие перспективы для получения новых полимеров, главным образом на основе применения принципа кополимеризации. Вообще получение кополимеров возможно и при других способах полимеризации, но эмульсионная полимеризация больше всего приспособлена для осуществления этого принципа. Наконец, эмульсионная полимеризация исключает многие трудности, связанные с другими способами в отношении ведения процесса (равномерный и облегченный отвод тепла) и в отношении стандартности конечного продукта. [c.305] Современная рецептура эмульсионной поли.меризации требует применения дополнительно к полимеризуемому мономеру целого ряда других веществ специального назначения. Эти вещества могут быть охарактеризованы следующим образом. [c.305] Составляет 20—40% от веса конечного кополимера или около 5—15% эмульсии. [c.306] До недавнего времени считали, что при эмульсионной полимеризации процесс протекает в капельках углеводородной фазы, а поверхность раздела фаз играет преимущественную роль, как место возникнове-ния цепей [28]. Однако, А. Юрженко 30--в ряде работ [25, 26, 27] экспериментально обосновал принципиально иное представление о топографии и механизме эмульсионной полимеризации. Новое представление опирается на следующие факты. [c.307] В проникновении молекул растворяемого вещества внутрь мицеллы эмульгатора в ее парафиновую часть. Для разбавленных растворов эмульгатора механизм коллоидного растворения можно свести к истинному растворению органического вещества в углеводородной части мицеллы. Растворимость изопрена в водных растворах эмульгатора показана в табл. 49. [c.308] Растворимость дивинила оказывается близкой к растворимости изопрена. Как видно из приводимых данных, коллоидная растворимость мономеров возрастает почти линейно с ростом концентрации эмульгатора в растворе. По растворяющей способности эмульгаторы располагаются в тот же ряд, как и по ускорению процесса полимеризации. Растворяющая способность эмульгаторов возрастает с повышением температуры. [c.308] ОПЯТЬ вследствие коллоидного растворения насыщаться мономером, т. е. заставят мономер переходить в водиую фазу, а последующая полимеризация приведет к дальнейшему росту глобулы. Предел роста глобулы определяется способностью эмульгатора препятствовать коагуляции. [c.309] Таким образом намечается известная параллель между активностью и устойчивостью перекисей. Различие в скоростях распада и полимеризации отдельных перекисей, очевидно, объясняется различным механизмом их действия. Некоторые возбудители при распаде сразу дают радикалы другие, распадаясь с выделением кислорода, окисляют какие-либо вещества системы (например, мономер) и только распад такой вторичной перекиси уже способен возбудить процесс. [c.310] Механизм действия таких регуляторов (модификаторов) как меркаптаны и т. п. в настоящее время принято объяснять реакциями передачи цепи. В отсутствие регуляторов при большой глубине полимеризации, вследствие развития реакции разветвления и образования поперечных связей, получаются полимеры невысокой технической ценности. Молекула регулятора, реагируя с растущими цепями, обрывает их рост, но дает при этом другой радикал, который начинает новую цепь. [c.310] При эмульсионной полимеризации необходимо придерживаться определенного порядка в приготовлении эмульсий. Правильный порядок приготовления эмульсии был впервые установлен Коблянским [31]. Составные части эмульсии, растворимые в главном мономере, растворяются в нем, а водорастворимые — растворяются в основной фазе. Затем оба раствора сливаются вместе и подвергаются эмульгированию при перемешивании. Перемешивание необходимо не только для создания эмульсии, но и для предупреждения ее расслоения. Стойкое эмульгирование достигается иногда только после начала полимеризации. Интенсивность перемешивания после этого особой роли не играет. [c.310] Полимеризацию ведут при температурах от комнатной до 70°. С понижением температуры увеличивается длительность полимеризации и, как правило, улучшается качество полимера. Поэтому в современных условиях стараются вести процесс при возможно невысоких температурах. С применением активных возбудителей в этом случае длительность полимеризации не превышает в среднем 24 часов. [c.310] Скорость полимеризации в присутствии возбудителей перекисного типа может быть значительно увеличена прибавлением специальных веществ — активаторов, способных реагировать с перекисями [41]. Механизм действия активаторов связан с протеканием окислительно-восстановительных реакций. Активатор, реагируя с перекисями, окисляется, а перекись переходит в состояние свободного радикала, который, присоединяясь к молекуле мономера, начинает растущую цепь. [c.310] Эмульсионная полимеризация дает возможность получать стандартные по качеству латекс и полимер. Серьезным средством для достижени я стандартности служит возможность смешения большого числа отдельных партий латекса. [c.311] В цистерну 2. Дивинил проходит далее через очистку 5 и после этого попадает в полимеризатор 4. Над полимеризатором установлена мешалка 5 для приготовления раствора эмульгатора и мешалка 6 для приготовления раствора возбудителя, модификатора и т. д. [c.312] Таким образом, в полимеризатор в соответствующем порядке можно подавать дивинил, стирол, воду, эмульгатор, возбудитель и т. д. [c.312] Полимеризатор снабжен мешалкой. После завершения полимеризации латекс передается из него в приемник 7. Латекс может содержать некоторые количества незаполимеризовавшихся дивинила и стирола. Перед коагуляцией необходимо выделить эти мономеры для возвращения на полимеризацию. С этой целью из приемника 7 латекс передают в сосуд для дегазации 8. Сосуд находится под разрежением. Выделяющиеся в нем пары дивинила отсасываются вакуум-компрессором, конденсируются и полученный жидкий дивинил направляется в цистерну 2. Освобожденный от незаполимеризованного дивинила латекс из сосуда для дегазации передается в отпарную колонну 9. Здесь при нагревании паром из латекса удаляется стирол. Пары стирола и воды из верхней части колонны попадают в конденсатор 11 я далее в сепаратор 12. Отслаивающаяся от стирола вода отводится из сепаратора на сторону, а стирол — в цистерну 1. [c.312] Из нижней части колонны более или менее полно освобожденный от дивинила и стирола латекс течет в сосуд для смешения. Здесь помимо смешения отдельных порций латекса друг с другом происходит введение фенил- -нафтиламина, который предохраняет получаемый из латекса каучук от окисления под действием воздуха, а также от дальнейших превращений. Заправленный латекс далее подвергается коагуляции или используется как готовый продукт. [c.312] Вернуться к основной статье