Отличающийся высокой газонепроницаемостью

 

CН₃

n CH₂ = C + m CН₂ = С – СН = СН₂ à

СН₃ ç

СН₃

СН₃ СН₃

ç ç

à… – СН₂ – С – СН₂ – С – СН₂ – СН₂ – С = СН – СН₂ – …

ç ç ç

СН₃ СН₃ СН₃

 

Сополимеризация имеет очень большое значение как методо получения полимеров пространственного строения, на основании которых синтезируются многочисленные ионообменные материалы.

 

n СН₂=СН + m СН=СН₂ – … – СН₂ – СН – СН₂ – СН – СН₂ – СН – …

ç ç ç ç ç

ç ç

СН = СН₂ … – СН₂ – СН –СН₂ – СН – СН₂ – СН –

ç ç

ç

СН₂ – СН – СН₂ – СН – СН₂ – СН –

ç ç

Управнение состава сополимеров. Константы сополимеризации

Как и гомополимеризация, сополимеризация включает инициирование, рост, обрыв и передачу цепи.

Однако процесс полимеризации значительно осложняется участием в реакции нескольких мономеров и соответственно нескольких радикалов с различной реакционной способностью. Например, при сополимеризации двух мономеров M₁ и М₂ в системе будут присутствовать полимерные радикалы с концевыми группами М'₁ и М'₂. Делается допущение, что радикалы вида – М'₁ – М₂ и – М₂ – М'₂ имеют одинаковую реакционную способность. Тогда образование сополимера предполагает следующие четыре реакции роста цепей:

 

	k11
~ M1 + M1		~ M1 + M'1
	k12
~ M'1 + M2		~ M1 + M'2
	k22
~ M'2 + M2		~ M2 + M'2
	k21
~ M'2 + M1		~ M2 + M'1

 

Если мономеры M₁ и М₂ обладают различной реакционной способностью, то все четыре реакции будут протекать с разной скоростью. При достаточно большой молекулярной массе образующегося полимера можно принять, что мономер расходуется только в реакциях роста цепи. Тогда скорость расходования мономеров может быть выполнена следующими уравнениями.

 

	d[M1]
–		=	k11 [M'1] [M1] + k21 [M'2] [M1]	(1)
	dt
	d[M2]
–		=	k12 [M'1] [M1] + k22 [M'2] [M2]	(2)
	dt

 

В стационарном состоянии, т.е. когда скорость образования активных центров равна скорости их исчезновения, справедливо выражение

 

k₁₂ [ M'₁] [ M₂] = k₂₁ [ M'₂] [ M₁] (3)

 

Разделив уравнение (1) на уравнение (2) и подставив в полученное выражение значение [ M'₁] или [ M'₂] из уравнения (3), получим уравнение дифференциального состава сополимера

 

d [ M1]		[ M1]		r1 [ M1] + [ M2]
	=		*	(4)
d [ M2]		[ M2]		r2 [ M2] + [ M1]

где		k11			k22
	r1 =		;	r2 =
		K12			k21

 

Константы r₁ и r₂ характеризуют отношение констант скоростей взаимодействия радикала с мономером и называются константами сополимеризации.

Для начальной стадии сополимеризации отношение скоростей присоединения мономеров можно заменить отношением молярных концентрации мономеров в образующемся сополимере: тогда уравнение (4) переходит в выражение:

 

[m1]		[ M1]		(5) R1 [ M1] + [ M2]
	=		*
m2]		[ M2]		R2 [ M2] + [ M1]

 

где [m₁] и [m₂] – молярные концентрации мономеров M₁ и M₂ в сополимере. Уравнение (5) называется уравнением Майо – Льюиса.