Kopolymerace polymerace dvou a více monomerů

Podobné dokumenty
kopolymerace kopolymery

Přírodní proteiny, nukleové kyseliny (NA)

Přírodní proteiny, nukleové kyseliny (NA)

MAKROMOLEKULÁRNÍ LÁTKY

POLYMERY PRINCIPY, STRUKTURA, VLASTNOSTI. Doc. ing. Jaromír LEDERER, CSc.

Podmínky vzniku makromolekuly

Polymery a plasty v praxi POLYSTYREN & KOPOLYMERY STYRÉMU

Makromolekulární látky

Obsah. Ú v o d Kinetické f a k to r y Stacionární Živé Nestacionární... 27

VII.6.4 Polykondenzace Lineární polymery. H. Schejbalová & I. Stibor, str I. Prokopová, str D. Lukáš 2013

Polymerační způsoby. Bloková polymerace: monomer + iniciátor (0,1%) + (event. regulátor)

1. Jeden elementární záporný náboj 1, C nese částice: a) neutron b) elektron c) proton d) foton

o Řetězové polymerizace o Stupňovité polymerizace Základní typy polymerizací

Polymery lze rozdělit podle několika kritérií. Podle původu rozlišujeme polymery přírodní a syntetické. Přírodní polymery jsou:

Syntézy makromolekulárních sloučenin

Alkyny. C n H 2n-2 (obsahuje jednu trojnou vazbu) uhlíky v sp hybridizaci

POLYMERY II MECHANISMY VZNIKU VÝROBNÍ POSTUPY

Základní chemické pojmy

Vytvrzování reaktoplastických hybridních systémů. Bc. Vilém Galbavý

Polymery a plasty v praxi POLYSTYREN & KOPOLYMERY STYRÉMU

MAKROMOLEKULÁRNÍ CHEMIE

PROPEN - PŘEHLED VYUŽITÍ

Polymerizace. Polytransformace

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

POLYSTYRENOVÉ PLASTY

(-NH-CO-) Typy polyamidů

POLYSTYREN. Doc.ing.Jaromír LEDERER, CSc.

2. KINETICKÁ ANALÝZA HOMOGENNÍCH REAKCÍ

Karbonylové sloučeniny

Řetězová polymerizace

- Kromě pneumatik se syntetické kaučuky využívají i při výrobě obuvi, hraček, lékařských pomůcek, lepidel či nátěrových hmot.

Sekunda (2 hodiny týdně) Chemické látky a jejich vlastnosti Směsi a jejich dělení Voda, vzduch

VIII. 6.5 Polyadice. H. Schejbalová & I. Stibor, str I. Prokopová, str D. Lukáš 2013

Reálné gymnázium a základní škola města Prostějova Školní vzdělávací program pro ZV Ruku v ruce

Reakční kinetika. Nauka zabývající se rychlostí chemických reakcí a ovlivněním rychlosti těchto reakcí

Oxidace. Radikálová substituce alkanů. Elektrofilní adice. Dehydrogenace CH 3 CH 3 H 2 C=CH H. Oxygenace (hoření)

Polymerizace Syntetické polymery v zubním lékařství

Vytvrzování reaktoplastů pomocí UV záření. Bc. Petr Minář

Výukový materiál v rámci projektu OPVK 1.5 Peníze středním školám. 4. ročník

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Základy chemie makromolekulárních látek VY_32_INOVACE_18_11

Chemická kinetika. Chemické změny probíhající na úrovni atomárně molekulové nazýváme reakční mechanismus.

Reakce alkanů 75. mechanismem), iniciované světlem nebo radikálovými iniciátory: Oxidace kyslíkem, hoření, tvorba hydroperoxidů.

9. Chemické reakce Kinetika

Iontové polymerizace

17. DUSÍKATÉ DERIVÁTY, EL. POSUNY

ENZYMY. RNDr. Lucie Koláčná, Ph.D.

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

UHLOVODÍKY ALKANY (...)

Inovace profesní přípravy budoucích učitelů chemie

CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Protolytické děje VY_32_INOVACE_18_15. Mgr. Věra Grimmerová.

Halogenderiváty. Halogenderiváty

EU peníze středním školám digitální učební materiál

MATERIÁLY A TECHNOLOGIE 1 PAVEL ČERNÝ

Struktura. Velikost ionexových perliček Katex. Iontová výměna. Ionex (ion exchanger) Iontoměnič Měnič iontů. Katex (cation exchanger) Měnič kationtů

Dilatometrické sledování kinetiky radikálové polymerizace 1

Vybrané kapitoly z chemie a technologie polymerů II N112041

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2011

Aromacké uhlovodíky reakce

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE 3. LÉKAŘSKÁ FAKULTA (tématické okruhy požadavků pro přijímací zkoušku)

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

LEPENÍ. Osnova učiva: Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum: STT první Jindřich RAYNOCH Název zpracovaného celku: PÁJENÍ A LEPENÍ

Alkeny. Alkeny. Největšíprůmyslový význam majíethen (ethylen) a propen (propylen) jako suroviny pro další přeměny nebo pro polymerace

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Kinetika enzymově katalysovaných reakcí

6. Vyberte látku, která má nepolární charakter: 1b. a) voda b) diethylether c) kyselina bromovodíková d) ethanol e) sulfan

Chemická vazba. Molekula vodíku. Elektronová teorie. Oktetové pravidlo (Kossel, Lewis, 1916) Pevnost vazby vazebná energie.

ALKOHOLY, FENOLY A ETHERY. b. Jaké zdroje cukru znáte a jak se nazývají produkty jejich kvašení?

MATERIÁLOVÁ PROBLEMATIKA PŘI SEPARACI PLYNŮ A PAR

1. ročník Počet hodin

MATURITNÍ OTÁZKY Z CHEMIE

CHEMIE. Pracovní list č. 7 - žákovská verze Téma: ph. Mgr. Lenka Horutová. Projekt: Student a konkurenceschopnost Reg. číslo: CZ.1.07/1.1.07/03.

Polymerizace Syntetické polymery v zubním lékařství

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.


Aminy a další dusíkaté deriváty

kde k c(no 2) = 2, m 6 mol 2 s 1. Jaká je hodnota rychlostní konstanty v rychlostní rovnici ? V [k = 1, m 6 mol 2 s 1 ]

Enzymy faktory ovlivňující jejich účinek

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

18. Reakce v organické chemii

Úřední věstník Evropské unie NAŘÍZENÍ

Inhibitory koroze kovů

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

POLYAMIDY (NYLONY) Doc.ing.Jaromír LEDERER, CSc.

Autoři: Pavel Zachař, David Sýkora Ukázky spekter k procvičování na semináři: Tento soubor je pouze prvním ilustrativním seznámením se základními prin

ANORGANICKÁ ORGANICKÁ

C. + Degradační reakce polymerů polymerní řetězec se štěpí na menší části

Bezpečnost chemických výrob N111001

432/2003 Sb. VYHLÁŠKA ze dne 4. prosince 2003,

432/2003 Sb. VYHLÁŠKA

1)uhlovodík musí být cyklický, všechny atomy musí být v jedné rovině

H H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H

Vytvrzování nenasycených polyesterových pryskyřic radikálovým iniciátorem s aktivací kovem přechodné valence

Úvod do koroze. (kapitola, která bude společná všem korozním laboratorním pracím a kterou studenti musí znát bez ohledu na to, jakou práci dělají)

INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER

NOMENKLATURA A TERMINOLOGIE

VLASTNOSTI ALKANŮ 2. RADIKÁLOVÁ SUBSTITUCE 3. ELIMINAČNÍ REAKCE VÝZNAMNÉ ALKANY. Substituční reakce. Sulfochlorace alkanů. Termolýza.

Netkané textilie. Materiály 2

Názvosloví Konformace Isomerie. Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o )

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE

Faktory ovlivňující rychlost chemických reakcí

Transkript:

Kopolymerace polymerace dvou a více monomerů ( 1 monomer homopolymer; 2 monomery kopolymer; 3 monomery ternární kopolymer [ př ABS]) mezní případy kopolymerace: n A n B A A n B B n A B n Struktury vznikajících řetězců: AAAABBAABBBBABABB - statistické uspořádání (NB, SB, SAN ) ABABABABABABABAB alternující uspořádání (polyestery, polyamidy, polysacharidy ) AAAABBBBAAAABBBB blokové uspořádání (kopolymery s diisokyanáty Lycra, silikony) Kopolymer ethylenoxid propylenoxid H H H H H H 3 20 20 H H

B B BBBBBBBBB B B AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA oubované uspořádání B B ázuvzdorný polystyrén: B B n polymerace 1,3-butadien H H 2 kopolymerace

Kinetika kopolymerace A B A B A A A B k aa AA k ab B B AB k bb B A BB k ba BA 1) k aa k ab, k bb k ba kopolymerace neprobíhá, vzniká směs dvou homopolymerů 2) k ab k aa, k ab k aa vznik kopolymeru s alternujícím uspořádáním 3) k ab = k aa ; k ba = k bb zastoupení obou monomerů k kopolymeru je závislé na koncentraci obou monomerů v monomerní směsi ideální kopolymerace

Vyjádření rychlosti úbytku monomerů: d [ A ] d [ B ] [ A ] = [ B ] (k aa / k ab ) [ A ] [ B ] (k bb / k ba ) [ B ] [ A ] Kopolymerační rovnice: a b = [ A ] [ B ] r 1 [ A ] [ B ] r 2 [ B ] [ A ] r 1 = k aa / k ab r 2 = k bb / k ba a, b koncentrace monomerů v kopolymeru [ A ], [ B ] koncentrace monomerů v monomerní směsi r 1, r 2 kopolymerační parametry (vyjadřují reaktivitu monomerní dvojce) Styren, vinylacetát r 1 = 55, r 2 = 0,01

grafické vyjádření kopolymerační rovnice Kopolymerační diagram: azeotrop křivka 0: r 1 a r 2 = 1 ideální kopolymerace (isoprén a butadien; r 1 = 1,06, r 2 = 0,94) křivka 1: r 1 1 a r 2 1 dvojce neazeotropní (styrén a vinylchlorid; r 1 = 35, r 2 = 0,067) křivka 2: r 1 1 a r 2 1 dvojce azeotropní (styrén a butylakrylát; r 1 = 0,76, r 2 = 0,15) křivka 3: r 1 0 a r 2 0 dvojce alternujícíí (styrén a maleinanhydrid; r 1 = 0,01, r 2 = 0)

Získání kopolymeru o jednotném složení: -volba monomerů s kopolymeračními parametry = 1 - volba azeotropních podmínek -udržování konstantní složení monomerů v monomerní směsi (tzv regulovaným přítokem) -provádění kopolymerace do nízkých stupňů konverze

Způsoby ovlivnění radikálových polymerací Inhibitory zpožďují nebo zastavují polymeraci (= lapače volných radikálů) Princip inhibice: tvorba nasycených sloučenin nebo stabilních volných radikálů Použití: zastavení polymerace (z důvodu narůstající polydisperzity), stabilizace monomerů (0,1-0,0001%) Požadavek na inhibitory: nereaktivnost vůči monomeru, rychlá reakce s A Nitrobenzen, dinitrobenzeny, sirné látky, S i 2!!! (H 3 ) 2 N N H methylenová modř N(H 3 ) 2 p-benzochinon N N 2 N N 2 2 N difenylpikrylhydrazylový radikál trifenylmethanový radikál

Stabilizace p-benzochinonem H 2 H H H H H 2 H H 2 H H 2 H H Vzniklé radikály jsou stabilizované mezomerií - nereaktivní 2 H disproporcionace H H

Inhibiční účinek kyslíku: H 2 H H 2 H a) H 2 H H H 2 H 2 H H H 2 b) 2 H 2 H H 2 H H H 2-2 c) H 2 H H 2 H H 2 H H H 2 a), b) neaktivní peroxidy c) polymerní peroxid schopný dalšího růstu!!!!

etardéry zpomalují polymeraci Princip: tvorba A s malou polymerační aktivitou Použití: málokdy se používají, (retardéry někdy nečistoty) Grafické znázornění inhibice a retardace: výtěžek polymeru (%) 3 2 1 ' 4 1 neovlivněná polymerace 2 polymerace, která byla zastavena ve 2 hodině přidáním inhibitoru 3 polymerace, k níž byl před zahájením přidán inhibitor 4 polymerace s retardérem čas (hod) inhibiční perioda

Přenašeče (regulátory) reagují s rostoucími řetězci regulují polymerační stupeň polymeru přenos působí: rozpouštědlo, monomer, nečistoty, kyslík Princip regulace: viz transfer ílená regulace P (látka, 4 ): benzen (0,01), toluen (0,105), ethybenzen (0,5), isopropylbenzen (1,5), chloroform (0,5), hexan (1,0), kyselina octová (2,0), fenol (8,1), 2,6-diterc-butylfenol (49), l 4 (84), naftalenthiol (1500), dodekanthiol (148 000!!) harakterizace přenašeče: 4 (přenosová konstanta) = k transfer / k propagace Př: 4 = 0,5; rychlost přenosu je 1 /2 oproti rychlosti růstu (za předpokladu, že [ M] a [ S ] jsou stejné Přenos řetězce ethylbenzenem: H 2 H H 2 H 3 H 2 H 2 H H 3

harakteristiky iontových polymerací: Iontové polymerace kationtová x aniontová *jsou zahájeny kysele nebo zásaditě reagujícími látkami (katalyzátory, kokatalyzátory) *vyžadují malou aktivační energii *nedochází ke spontánnímu končení řetězce rekombinací živé polymery (shodně nabité konce řetězců), ale nastává záměrně působením přidaných látek (H 2, -NH 2, -H) *polymerační rychlost je větší než u radikálové polymerace *polymerovat lze nejen sloučeniny =-, ale i =, == a cyklické ethery Kationtová polymerace (polyisobutylén, butylkaučuk,syntetické kaučuky, PM) - H 2 X X = NH 2, fenyl, alkyl K H 2 X X K H 2 H 2 X X K H 2 n H 2 X Katalyzátor: Lewisovy kyseliny (BF 3, AlBr 3, TiBr 3, BBr 3, Snl 4 )

Kationtová polymerace isobutylénu: katalyzátyor kokatalyzátor BF 3 H 2 BF 3 H 2 BF 3 HH H 3 X BF 3 HH H H 2 H 2 H 3 BF 3 H H 2 n H 3 H 3 H H 2 H 3 H 3 H 2 BF 3 H n H 3 H 3 Vstup monomerní molekuly do reakčního centra: A A

Příprava roubovaných polymerů: M 1 H 2 -l All 3 M 1 H H All 4 M 2 M 1 H 2 M 2 All 4 becné schéma kationtové polymerace: I: A H AH AH M HM A P: HM A n M H(M) n1 A T: H(M) n1 A HY H(M) n1 Y HA

Aniontová polymerace (kopolymery butadienu, isoprénu a styrénu, kaučuky, methakryláty) - H 2 Y Y = H, N 2,, N, fenyl, = A H 2 Y Y A H 2 H 2 Y A H 2 Y n H 2 Y Katalyzátor: alkalické kovy, organokovové sloučeniny (butyllithium, fenyllithium), amidy alk kovů, uhličitany, alkoholy, voda vliv substituce monomerů na bazicitu katalyzátoru Na/ THF BuLi N NaNH 2 N 4 H 9 H, H 2 Butyl-kyanakrylát sekundové lepidlo

Aniontová polymerace styrenu: Na Na H 2 H Na Na H H 2 H 2 H Na Řetězec roste na obou koncích

Aniontová polymerace: možnost přípravy blokových polymerů, významná monodisperzita polymerů, minimum přenosových reakcí, náročná na čistotu chemikálií, P = n mon / n inic becné schéma aniontové polymerace: I: A A A M A-M P: A-M n M A-M (n1) T: A-M (n1) HY A-M (n1) -H Y