Методы осуществления ступенчатых реакций синтеза полимеров

Рассмотренные в двух предыдущих параграфах общие закономерности ступенчатых процессов образования полимеров не учитывают агрегатного и фазового состояний реакционных систем. В зависимости от сложности реакционной системы и места протекания основной реакции иолимерообразования ступенчатые поликонденсационные процессы подразделяют на следующие группы:

• • по (разовому состоянию реакционной системы:
  • — гомофазные (все компоненты реакционной системы находятся в одной фазе),
  • — гетерофазные (компоненты реакционной системы образуют более одной фазы);
• • по месту нахождения реакционной зоны:
• — гомогенные, протекающие в пределах одной фазы (реакционная зона занимает объем одной из фаз),
• — гетерогенные, протекающие на границе раздела фаз (реакционная зона локализована на поверхности раздела или около нее).

В соответствии с таким разделением очевидно, что понятия гомои гетерофазности неидентичны понятиям гомои гетерогенности: система может быть гетерофазной, но реакция образования макромолекул будет протекать только в одной из фаз (т.е. в гомогенных условиях), например эмульсионная иоликонденсация (табл. 4.6).

Из табл. 4.6 следует, что в каждом способе (в расплаве, в растворе, в растворе с выпадением полимера, в эмульсии, на границе раздела фаз, в твердой фазе) определенным образом сочетаются фазовое состояние системы и место протекания реакции образования межзвенных связей.

Важным моментом при гетерофазных способах поликонденсации является установление места протекания процесса и его от;

Таблица 4.6

Способы проведения поликонденсации.

дельных стадий, т. е. определение реакционной зоны. С местонахождением реакционной зоны связаны основные закономерности процесса; в свою очередь, местонахождение реакционной зоны зависит от конкурирующих процессов массопереноса и химических превращений (табл. 4.7).

Таблица 4.7

Местонахождение реакционной зоны* при поликонденсации

Область протекания поликонденсации.	Лимитирующая стадия.	Местонахождение реакционной зоны.	Реакционная зона.	Метод поликонденсации.
Внутренняя кинетическая.	Химическое взаимодействие мономеров в объеме.	Полный объем реакционной зоны.		В расплаве, в растворе, в эмульсии.
Внутренняя диффузионная.	Диффузия мономеров внутри реакционной фазы через слой продукта.	Часть объема реакционной зоны.		На границе раздела фаз (межфазная).
Внешняя кинетическая.	Химическое взаимодействие мономеров и олигомеров на поверхности раздела.	Полная поверхность раздела.		То же.
Внешняя диффузионная.	Диффузия мономера из объема иереакционной зоны к поверхности раздела.	Часть поверхности.		В растворе с выпадением полимера.

* В реакционной зоне протекает стадия образования макромолекул.

Практически наиболее важными вариантами осуществления ступенчатых процессов синтеза полимеров являются поликонденсация во внутренней кинетической области (все виды гомофазной поликонденсации, кроме твердофазной и эмульсионная ноликонденсация), а также реакции полимерообразования во внешней кинетической и внутренней диффузионной областях (различные виды межфазной поликонденсации).