Cationice (electrofile) procesul de polimerizare se numește formarea de macromolecule în care lanțurile de cultivare activă poartă o sarcină pozitivă și inițiatorul de polimerizare cationică este o sursă de sarcină pozitivă.
În industria cauciucului sintetic, inițierea cationică este utilizată în producția de cauciuc butilic, poliizobutilenă și cauciuc siliconic. Catalizatorii de polimerizare cationici sunt substanțe acide.
Atunci când se obține un cauciuc butilic și o poliizobutilenă, se utilizează acizi aprotici Lewis (AlCl3, BF3, Al (C2H5) 1,5CI1,5). Atunci când se utilizează acizi aprotici pentru a forma un situs activ, sunt necesari cocatalizatori (promotori). Acestea sunt substanțe donatoare de protoni - acizi protoni și baze aprotice.
Ca urmare a interacțiunii acizilor Lewis cu acizi protic și baze aprotice, se formează complexe:
Protonii sau carbocațiile, care fac parte din complexe, inițiază reacția de poliadieție:
Indiferent de natura complexului catalitic, după interacțiunea cu monomerul nesaturat, centrul de polimerizare activ devine ionul carboniu:
Datorită numeroaselor reacții de transfer ale lanțului în polimerizarea cationică a izobutilenului, durata de viață a siturilor active este scăzută. O proprietate comună a centrelor active de acest tip
Mn M + este tendința de a rupe și de a transfera lanțul:
Energia de activare a reacției de transfer al lanțului este mai mare decât energia de activare a reacției de creștere a lanțului. Prin urmare, o scădere a temperaturii la o anumită temperatură critică determină ca viteza constantă a reacției de creștere a lanțului să predomină peste constantele de viteză ale reacțiilor de transfer al lanțului (Figura 2.1):
Fig. 2.1. Regularitățile în ratele de creștere și reacțiile de transfer al lanțului în funcție de temperatură
Când se obține cauciuc butilic și poliizobutilenă, această temperatură este destul de scăzută. Pentru a obține greutatea moleculară necesară a cauciucului butilic și a poliizobutilenului, polimerizarea se realizează la -95 ° C. În procesele tehnologice moderne, prin creșterea activității catalizatorului, este posibilă creșterea temperaturii de sinteză la -70 ° C.
La prepararea cauciucurilor siloxanice, acizii protoni puternici sunt utilizați prin inițierea cationică. Principalul monomer industrial este octametilcicotetrasiloxanul (D4).
Mecanismul de polimerizare a organocicloxilanilor în prezența acidului sulfuric poate fi reprezentat prin următoarea schemă.
3) Reacția de transfer al lanțului. Principala reacție a transferului de lanț în timpul inițierii cationilor se datorează formării de punți de sulfat:
Grupările sulfoether și grupările sulfate terminale rezultate sub interacțiunea polimerului cu apa sunt convertite în grupări hidroxil:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: