Массовая полимеризация или массовая полимеризация осуществляется путем добавления растворимого радикального инициатора к чистому мономеру в жидком состоянии. Инициатор должен раствориться в мономере. Реакция инициируется нагреванием или воздействием излучения. По мере протекания реакции смесь становится более вязкой. Реакция экзотермична, и ее молекулярные массы различаются.
Полимеризация в массе проводится в отсутствие какого-либо растворителя или диспергатора и, таким образом, является самой простой с точки зрения рецептуры. Он используется для большинства полимеров ступенчатого роста и многих типов полимеров с ростовой цепью. В случае реакций роста цепи, которые обычно являются экзотермическими, выделяющееся тепло может привести к тому, что реакция станет слишком интенсивной и ее трудно контролировать, если не используется эффективное охлаждение.
Преимущества и недостатки
Массовая полимеризация имеет ряд преимуществ перед другими методами, этими преимуществами являются: [1]
- Система проста и требует теплоизоляции.
- Полученный полимер чистый.
- Крупные отливки можно приготовить напрямую.
- Молекулярно-массовое распределение можно легко изменить
- Полученный продукт имеет высокую оптическую прозрачность.
Недостатки: [1]
- Теплопередача и перемешивание затрудняются по мере увеличения вязкости реакционной массы.
- Проблема теплопередачи усугубляется сильно экзотермической природой свободнорадикальной аддитивной полимеризации.
- Полимеризация происходит с широким молекулярно-массовым распределением из-за высокой вязкости и отсутствия хорошей теплопередачи.
- получаются очень высокие молекулярные массы.
- Эффект геля.
Для уменьшения недостатков полимеризации в массе процесс можно проводить в растворе. Это известно как полимеризация в растворе. [2]
Классификация
Существует два основных типа объемной полимеризации: [3]
- Полимеризация в массе в покое : в этом типе полимеризации в массе нет перемешивания. Это часто используется для синтеза сшитых и термореактивных полимеров. Из-за того, что системанаходитсяв неактивном состоянии, взначительной степени присутствует эффект Троммсдорфа , который, в свою очередь, приводит к более длинным цепям и более жесткому материалу. Основные недостатки этого типа полимеризации включают захваченные пузырьки (или пустоты) из-за выкипания мономера и неспособность преобразовать все мономеры.
- Полимеризация с перемешиванием в массе: при этом типе полимеризации происходит непрерывное перемешивание мономера. Используются очень специфические конструкции реакторов в зависимости от вязкости полимера. В некоторых случаях готовый расплав полимера переносится из реактора с помощью шестеренчатого насоса или приложения умеренного внешнего давления. Он отличается от полимеризации в растворе тем, что сам мономер действует как растворитель.
Рекомендации
- ^ а б Абдулла Юсеф, Абдал-Рхман. (2019). Полимеризация в растворе и в массе. 10.13140 / RG.2.2.16472.96001 / 2.
- ^ Даниэль У. Витте, Прогнозирование массового переноса систем растворитель / полимер в реакторах-смесителях большого объема при конечных концентрациях растворителя, 2009 г.
- ^ Родригес, Кристофер. Принципы полимерных систем . CRC Press. ISBN 978-1-4822-2379-8.