14.6. Координационная полимеризация

Идея коодинационной полимеризации была выдвинута в 1963 г. итальянскими учеными К. Циглером и Дж. Натта для полимеризации пропена( пропилена). Катализатором являются комплекс TiCl 4 • R3Al ( триалкилдалюминий ) . Ион Ti ⁺⁴ имеет свободные d- орбитали и образует с алкеном π –комплекс.

+ СН₂ ==СН₂

СН₂ ==СН₂ + TiCl 4 • R3Al ———> СН₂ ==СН₂ ———> СН₂ — СН₂ ———>

|

Ti ^{+ 4} Ti ⁺⁴

π –комплекс σ – комплекс

+ СН₂ ==СН₂

СН₂ — СН_{2 —} СН₂ — СН₂ ———> и т.д.

|

Ti ^{+ 4}

Катализаторы Циглера и Натта дают очень высокую степень упорядоченности при соединении мономеров в полимерной цепи.

14.7. Методы ( приемы) проведения полимеризации

14.7.1. Блочная полимеризация

Проведение полимеризации в блоке характерно для радикальной полимеризации. В мономер вводят небольшое количество инициатора и агент, который регулирует перенос цепи. Жидкий мономер в процессе полимеризации становится вязким олигомером, затем твердым полимером. Блочной полимеризацией получают полистирол, полиметилметакрилат.

Недостаток метода.

Остается большое количество мономера , особенно внутри блока, что приводит к ухудшению физических, механических, оптических свойств полимера. Мономер начинает мигрировать к поверхности, растворять в себе полимерные структуры, изделие мутнеет, появляются трещинки – быстро наступает «старение полимера»

Достоинство метода

Метод блочной полимеризации позволяет получать изделие той формы. В которой проводили полимеризацию, например, изготовление протеза, пломба занимает подготовленную полость зуба.

14.7.2. Эмульсионная полимеризация

Эмульсионную полимеризацию проводят в растворе , в котором мономер образует мицеллы. Внутри мицеллы проходит полимеризация большого числа молекул без обрыва цепи, так как инициатор радикальной природы R ^• нелегко проникает в мицеллу ( число мицелл большое, а размеры частиц маленькие) ( рисунок 1).

раствор инициатор в растворе

полимер образуется внутри мицеллы

ПАВ обволакивает мицеллу

мономер в мицелле

Рисунок 1

Для повышения устойчивости мицелл добавляют ПАВ- поверхностно-активное вещество.

Образуется мелкодисперсный полимер высокой молекулярной массы, который

используют для изготовления изделия ( прессование, вытягивание нитей, расплавление и отливка в форму). Метод эмульсионной полимеризации находит применение в производстве стоматологических изделий.

Недостаток метода:

В составе полимера обнаруживают примесь эмульгатора.