Полимеризация в массе | Полимеризация в растворе | Суспензионная полимеризация | Эмульсионная полимеризация | Поликонденсация в расплаве | Поликонденсация в растворе |
Гомогенная система. В некоторых случаях, когда полимер не растворим в своем мономере, после начала полимеризации полимер выпадает в осадок, система становится гетерогенной. Вязкость среды увеличивается быстро, и при глубоких конверсиях массоперенос весьма затруднен. | Гомогенная система. В некоторых случаях, когда полимер не растворим в системе мономер/растворитель, полимер выпадает в осадок после начала реакции и система становится гетерогенной. Вязкость среды увеличивается медленно, но не настолько, чтобы массоперенос мог происходить при глубоких конверсиях. | Гетерогенная система. Необходим строгий контроль за перемешиванием и стабилизатором для поддержания стабильной суспензии. Вязкость среды увеличивается не очень сильно, даже при глубоких конверсиях. | Гетерогенная система. Перемешивание и строгий контроль отношения эмульгатор/ стабилизатор необходимы для устойчивости эмульсии. Вязкость среды не увеличивается в ходе полимеризации. | Гомогенная система. Вязкость среды увеличивается очень быстро, и при глубоких конверсиях массоперенос весьма затруднен. Удаление побочного продукта также затруднительно на глубоких конверсиях. | Гомогенная система. Если полимер нерастворим в растворителе, система становятся гетерогенной. Вязкость среды увеличивается медленно. Удаление побочного продукта несложно при соответствующем подборе растворителя. |
Диссипация выделяющегося тепла затруднительна. Возможно автоускорение. | Диссипация выделяющегося тепла происходит легко. | Не экзотермична. Однако осуществление теплопереноса на заключительных конверсиях затруднительно. | Не экзотермична. Теплоперенос осуществляется равномерно. |
Продолжение табл. 5.1
Полимеризация в массе | Полимеризация в растворе | Суспензионная полимеризация | Эмульсионная полимеризация | Поликонденсация в расплаве | Поликонденсация в растворе |
Требует продолжительного времени для полного завершения реакции | Высокие степени превращения (близки к 100 %) достигаются быстро | Требует продолжительного времени для достижения глубоких конверсий | |||
Пригодна для получения продуктов высокой молекулярной массы | Пригодна для получения продуктов не очень высокой молекулярной массы | Пригодна для получения продуктов высокой молекулярной массы | Пригодна для получения продуктов очень высокой молекулярной массы | Пригодна для получения продуктов высокой молекулярной массы | |
Наиболее часто используют в промышленных процессах радикальной полимеризации, поликонденсации полиприсоединения | Используют для проведения радикальной, катионной, анионной и координационной полимеризации | Используют для проведения радикальной полимеризации и поликонденсации | Используют для проведения радикальной поликонденсации | ||
Продукт содержит минимум примесей, легко выделяется, и получают готовое изделие | Выделение продукта относительно сложно. Продукт содержит примеси, сопровождающие растворитель | Выделение продукта несложное, полимер образуется в виде порошка, гранул, его можно перерабатывать литьем под давлением. Полимер содержит примеси стаб. | Эмульсию можно непосредственно использовать в виде красок, адгезивов и др. Твердый продукт получают разрушением эмульсии. Полимер содержит примеси эмульгатора, стаб. | Продукт содержит минимум примесей. Очистка полимера от мономера и выделяющегося низкомолекулярного вещества осложняется, так как полимер застывает при обычной температуре. | Продукт обычно содержит примеси растворителя. |
Полимеризация в растворе
При этом способе проведения реакции в реактор загружают мономер, инициатор и растворитель. Присутствие растворителя облегчает контроль за ростом вязкости и обеспечивает лучший теплоотвод. Возможны два варианта получения полимеров. По первому варианту применяется растворитель, который растворяет мономер и полимер. Получаемый раствор полимера (лак) используют как таковой или выделяют полимер осаждением. По второму варианту используют растворитель, который растворяет мономер, но не растворяет полимер: образующийся полимер выпадает в осадок, его отделяют фильтрованием, промывают и сушат, а затем перерабатывают в изделия.
Основной недостаток метода заключается в том, что получается полимер низкой молекулярной массы (из-за передачи цепи на растворитель). Кроме того, необходимо отделять растворитель от полимера и регенерировать его.
В промышленности этот способ используется при радикальной полимеризации акрилонитрила и катионной полимеризации изобутилена, а также для получения некоторых блок-сополимеров.