Презентация на тему "Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації"

Презентация: Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації
1 из 22
Ваша оценка презентации
Оцените презентацию по шкале от 1 до 5 баллов
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
4.0
1 оценка

Комментарии

Нет комментариев для данной презентации

Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.


Добавить свой комментарий

Аннотация к презентации

Посмотреть и скачать презентацию по теме "Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації" по химии, включающую в себя 22 слайда. Скачать файл презентации 0.16 Мб. Средняя оценка: 4.0 балла из 5. Для учеников 10-11 класса. Большой выбор учебных powerpoint презентаций по химии

Содержание

  • Презентация: Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації
    Слайд 1

    Способи проведення полімеризації. Термодинаміка та кінетика полімеризації

    1. Способи проведення полімеризації 2. Термодинаміка полімеризації 3. Кінетика полімеризації

  • Слайд 2

    Способи проведення полімеризації

    Полімеризаціяу блоці (масі); Полімеризація у розчині; Полімеризація у суспензії; Полімеризація в емульсії; Полімеризація в газовійфазі; Твердофазна полімеризація.

  • Слайд 3

    Полімеризація в масі (блочнаполімеризація)

    Полімеризація у блоціпроводиться за умов відсутностірозчинника. У даномуспособі синтезу полімерів мономер єрідиною, в якійрозчиняєтьсяініціаторі агент передачіланцюга(для регулювання ММ полімеру). Ініціаціяможездійснюватися шляхом добавок ініціатора, а також УФ- ірадіаційнимопроміненням. Отримануреакційнумасуперемішують для здійсненнямасо- ітеплопереносу. Переваги: - простота реалізаціїпроцесу; чистота отримуваного продукту, що не вимагаєподальшоїпереробки, відділенняіочищення; відсутністьстадії сушки полімеру; полімервиходить у вигляді готового виробуі не вимагаємеханічноїобробки (листовеорганічнескло, більярднікулі, шаховіфігурки).

  • Слайд 4

    Недоліки: в'язкістьреакційноїсистемизбільшується, щопоступовоутрудняєїїперемішуванняізрештоюпризводить до продукту здуже широким молекулярно-масовимрозподілом; внаслідоквисокоїекзотермічностіпроцесуігель-ефектусильно ускладнюєтьсявідведення тепла. Гель – ефектцезбільшення в’язкостіполімера, щозменшуєдифузіюзростаючихланцюгів. При цьому обрив ланцюгуутруднюється (при зіткненнімакрорадикалів), число активнихцентрівзбільшуєтьсяірізкозростаєшвидкістьпроцесу. Застосування. Використовують при радикальнійполімеризаціїметилметакрилату і стиролу, такожполімеризуютьвінілхлорид для отриманняполівінілхлоридних смол.

  • Слайд 5

    Полімеризація в розчині

    Для проведенняполімеризаціїв розчині мономер і агент передачіланцюга (якщоєв цьомунеобхідність) розчиняютьвінертномурозчиннику. Радикальніініціаторирозчиняють в розчиннику, а ионніініціаторирозчиняютьабосуспендують. Переваги: - полегшуєконтроль за ростом в'язкості; - забезпечуєкращеперенесеннятепла за рахунокрозчинника. Недоліки: - існуєвірогідністьпередачіланцюга на розчинник, щоутрудняєотриманнядужевисокомолекулярнихпродуктів; полімер, щоутворюється, необхідновідділятивідрозчинника. Застосування: - використовуютьпри радикальнійполімеризаціїакрилонітрилу ікатіоннійполімеризаціїізобутилену.

  • Слайд 6

    Суспензійна полімеризація

    Цей спосібвикористовуєтьсяв промисловості для полімеризаціїводонерозчиннихмономерів. При цьомумономер диспергують у водіувиглядідрібнихкрапельок, якістабілізуютьзахиснимиколоїдами, добавками ПАР іперемішуванням. Розміркрапельок мономера , щоутворюються залежитьвідшвидкостіперемішування, співвідношення взятого мономера до води, від типу іконцентраціїстабілізатора. Переваги: - контроль за довжиноюкінетичнихланцюгів (неширокий молекулярно-масовийрозподіл); - ефективнеперенесеннятепла (охолодження); - легкістьвідділеннявід води; - простота переробки готового продукту (отриманийполімер у вигляді гранул ікрихти легко переробляєтьсялитвомпідтиском, аборозчиненням для отриманняадгезивів. Недоліки: обмеженістьвикористання; необхідністьвидаленнязалишківстабілізаторів, які сильно забруднюютьстічні води.

  • Слайд 7

    Застосування. Використовують для отриманняполістиролових гранул (зякихотримуютьпінополістирол), полістирол-дивінілбензоловихгранул (для виготовленняіонообмінних смол) і гранул полівінілацетату(використовуваних для подальшогоперетворення на полівініловийспирт).

  • Слайд 8

    Емульсійна полімеризація

    Для проведенняполімеризаціїдиспергують мономер у воднійфазіувиглядіемульсіїуприсутностіемульгаторівабо ПАР, захиснихколоїдівібуфернихрозчинів. Як ПАР використовуютьаніонні, катіонніінеіоннісполуки. Емульгаторизастосовують для зниженняповерхневого натягу на межіподілу мономер - вода іполегшенняемульгування мономера у воді. Переваги: - невелика змінав'язкості; - легкістьрегулювання теплопереносу ; - доситьвисокішвидкостіреакції. ; - простота переробки готового продукту. Недоліки: необхідністьвикористаннядодатковихречовин (ПАВ, емульгаториі так далі); Застосування. Полімеризаціявінілхлориду, бутадієну, хлоропрена, вінілацетату, акрилатівіметакрилатів.

  • Слайд 9

    Схема процесуемульсійноїполімеризації S0– міцела ПАР; Sm - міцелаз мономером; Sp - міцела, щоміститьзростаючийланцюг; L - латексначастказ мономером іполімернимиланцюгами; ММ -капля мономера. 1 - молекула мономера абомономірна ланка в ланцюзімакромолекули; 2 - молекула ПАР.

  • Слайд 10

    Залежновідрозчинностііспіввідношення мономер/емульгатор-водаполімеризаціяможепротікатипереважно в одному абопаралельно в декількохзнаступнихмісць: а) в розчиненому у водімономері; б) на межірозділу вода - мономернакрапля; в) усерединімономернихкрапель; г) в поверхневомушаріміцел; д) у вуглеводневійфазіміцел; е) на поверхніполімернихчасток; ж) усерединінабряклихчасток

  • Слайд 11

    Твердофазнаполімеризація

    Цеполімеризаціямономерів, щознаходяться в кристалічномуабосклоподібномустані. Твердофазнуполімеризаціюпроводять при температурах нижче за температуру плавленнямономера. Полімеризацію при таких низькихтемпературах ініціюють фото- ірадіаційнимопроміненням. При низькихтемпературах молекулярнарухливість в твердійфазіповністюобмежена, щопризводить до низькихшвидкостейреакції. Перевагамитвердофазноїполімеризації є: - можливістьотриманняполімерівзвищою ММ ірегулярнішою структурою, ніж при полімеризації у водіі у розплаві. Недолікамитвердофазноїполімеризації є: - необхідністьзахистуобслуговуючого персоналу від опромінення; - мала швидкістьполімеризації.

  • Слайд 12

    Наприклад, синтез поліформальдегіду при радіаційномуопроміненні твердого триоксану : Фотополімеризаціяпохіднихдіацетилену

  • Слайд 13

    Газофазнаполімеризація

    Реакціюздійснюють в газоподібномустані мономера. Процесініціюютьгама-опроміненням, пароподібнимініціатором (у газовійфазі) чина поверхні твердого каталізатора. Газофазнуполімеризаціюможнапроводитидвомаспосо-бами: упорскуватикаталізатор (зазвичай типу Циглера-Ната) у газоподібниймономер; 2) упорскуватигазоподібний мономер у псевдозріджений шар каталізатора. Газофазнаполімеризаціяолефіновихмономеріввикористовуєтьсядужерідко. Основнийнедолікцього способу - дужепоганевідведення тепла.

  • Слайд 14

    Наприклад, полімеризаціяп-ксилолу:

  • Слайд 15

    Термодинаміка полімеризації

    Щодаєтермодинамічнийаналіз: - 1) Відповідає на питання про можливістьотриманняполімеру; - 2) Підбіроптимальних умов для проведенняреакціїутворенняполімеру (розчинник, температура, концентрація мономера, видаленняпобічного продукту, введення комплексоутворювача для зрушеннярівновагиі так далі); - 3) Оцінкатермодинамічноїстабільностіполімеру; - 4) Можливістьвпливати на морфологіюполімеру.

  • Слайд 16

    Полімеризація мономера термодинамічноможлива за умови: де - ΔG, ΔH, ΔS зміна вільної енергії Гіббса, ентальпії і ентропії системи при перетворенні мономера на полімер. При полімеризаціїмономерівзкратнимизв'язкамизазвичай ΔН TΔS, або Т

  • Слайд 17

    При Т> Тпі ΔG>0 - полімеризаціятермодинамічно заборонена іможливалишедеполімеризація макромолекул. При Т=Тпі ΔG=0 в системівстановлюєтьсяполімеризаційно-деполімеризаційнарівновага.  . З розглядунаведеноївище полімеризаційно-деполімеризаційноїрівновагивиходить: , а

  • Слайд 18

    Застосовуючи до цієїрівновагирівнянняізотермиреакції : , При рівновазі , Підставившизначення Отримаєморівняння, щозв'язуєграничнурівноважну температуру полімеризаціїірівноважнуконцентрацію мономера :

  • Слайд 19

    Граничнітемпературивказуються в довідникахізазвичайвідносяться до рівноважноїконцентрації мономера [M]=1: Теплота полімеризаціїможе бути розрахована через енергіїзв'язків : ,

  • Слайд 20

    Кінетика радикальної полімеризації

    На кінетику реакції полімеризації і властивості полімеру, що утворюється впливають: - в'язкість середовища ; - температура; - тиск; - активність мономера; - спосіб ініціації; - спосіб проведення полімеризації; - наявність домішок;

  • Слайд 21

    Швидкість полімеризації (чи швидкість витрачання мономера) можна описати рівнянням: Де - швидкостіініціаціїі росту Витрата мономера на стадіїініціаціїнезначна, тому можнанехтувати першим членом рівняння. Так як [R] = const, коли Тому

  • Слайд 22

    Тодіможназаписатирівнянняшвидкостідля стаціонарноїділянкипроцесуполімеризації : або

Посмотреть все слайды

Сообщить об ошибке