ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теория эмульсионной полимеризации из "Технология синтетических пластических масс" Несмотря на то, что техника эмульсионной полимеризации нашла очень большое применение, теория и механизм этого метода до последнего времени не получили достаточного развития. [c.170] Основным вопросом теории эмульсионной полимеризации является вопрос о местах реакции в эмульсионной системе и о роли каждого места этой системы. Сушественное отличие эмульсионной полимеризации — нахождение инициатора не в мономере, а в водной среде. Соответственно возникает необходимость выяснения, где протекают реакции образования радикалов, роста и обрыва цепи. [c.170] Теоретически мыслимы следуюшие места реакции 1) в капле мономера, 2) в водной среде (в молекулярном растворе мономера в воде), 3) в мицеллах эмульгатора н 4) на поверхности раздела капля мономера — вода. [c.170] Согласно первоначальным воззрениям, развитым еще в конце тридцатых годов нашего столетия, реакция протекает в водной среде. Растворенные в воде молекулы мономера (имеющиеся в воде даже при практически нерастворимом мономере) взаимодействуют с молекулами инициатора, образуя зародыши полимеризации (радикалы), которые растут за счет реакции с другими молекулами мономера. По мере образования нерастворимого в воде полимера в раствор переходят новые молекулы мономера, и равновесное состояние в растворе поддерживается до тех пор, пока не будут исчерпаны молекулы мономера в каплях, которые выполняют, следовательно, роль резервуара мономера. Реакция инициирования вследствие больших размеров в эмульсионных системах поверхности раздела может также проходить на границе раздела в пограничных адсорбционных слоях, куда мог т диффундировать молекулы мономера. [c.170] Повидимому, существуют два вида мицелл 1) круглые, ионные, и 2) пластинчатые, нейтральные или слабо заряженные. Пластинчатые мицеллы состоят из двойного слоя молекул мыла и являются более упорядоченной и ориентированной системой по сравнению с ионными, круглыми мицеллами. [c.172] Экспериментально присутствие пластинчатых мицелл обнаружено по интерференционным кольцам на рентгенограммах растворов мыл. Рентгеновские измерения, однако, показали, что расстояние й, отвечающее повторяющейся структурной единице, боль-ще, чем удвоенная длина молекулы мыла, и что это может быть объяснено нахождением между полярными группами слоя воды (рис. 73). [c.172] мульгировании мономера происходят два процесса равновесное растворение мономера в мицеллах мыла (образование мицеллярного раствора) и образование эмульсий (эмульсионное диспергирование). Реакционная смесь состоит таким образом из двух видов дисперсных частиц мицелл коллоидного электролита, содержащих мономер, и капель эмульсии, стабилизированных эмульгатором. [c.172] Сущность мицеллярного растворения состоит во включении молекул мономера внутрь мицелл мыла между неполярными концами его молекул (рис. 74). [c.172] Коллоидная, (мицеллярная) растворимость различны.х мономеров в мылах в зависимости от их характера может достигать значительных размеров так, в 3% растворе олеата натрия растворяются 6,8% стирола, 9 о/о изопрена и 17,8% нитрила акриловой кислоты. Чем больше полярность мономера, тем выше его коллоидная растворимость. [c.173] Кроме распределения мономера внутри мицелл мыла и в отдельных стабилизованных капельках, имеет место также диффузия мономера из капелек эмульсии в мицеллы мыла. Скорость диффузии увеличивается с уменьшением размера капель, с повышением температуры среды и концентрации мыла. [c.173] Таким образом, основная масса мономера в эмульсионной системе находится в виде большого количества стабилизированных капелек диаметром 1 — Ю/л из этих капелек мономер диффундирует в мицеллы мыла, внутри которых он распределяется, образуя слои толщиной в несколько десятков онгстрем. Общая схема такой мицеллы представлена на рис. 75. [c.173] Юрженко считает, что полимеризация первоначально протекает в пластинчатых мицеллах эмульгатора, в которые по мере хода реакции диффундирует мономер из диспергированных и стабилизированных капелек. [c.173] Образующиеся молекулы полимера, достигая определенной величины, становятся уже нерастворимыми в мицеллах мыла поэтому они переходят из мицелл в водную фазу. К этим молекулам диффундирует мономер из капель. [c.173] Такие полимерно-мономерные частицы являются местами дальнейшего роста цепи и образования основной массы полимера. [c.173] Вернуться к основной статье