Методы химического превращения полимеров

1. Полимераналогичные реакции

Полимераналогичные превращения – это химические реакции боковых (в основном функциональных) групп или атомов основной цепи, протекающие без разрыва химических связей в макромолекуле и не приводящие к изменению строения его скелета.

Можно выделить два основных направления использования полимераналогичных реакций:

а) для получения полимеров, которые не могут быть напрямую синтезированы из соответствующих мономеров. Примером данной реакции может служить реакция гидролиза поливинилацетата с образованием поливинилового спирта (см. ниже).

Ограничения, описанные выше, могут накладываться при протекании реакции, поэтому получается серия сополимеров с различным содержанием ацетатных групп (полного замещения обычно не происходит).

б) для химической модификации мономеров с целью устранения каких-либо нежелательных свойств и придания им новых свойств.

Примерами реакций этого класса служат:

Химические модификации целлюлозы, получение полиацеталей и ряда других продуктов из поливинилового спирта; внутримолекулярные реакции дегидратации ПВС, дегидрохлорирования ПВХ; реакции внутренней циклизации.

Рассмотрим несколько практически важных реакций синтеза полимеров методом полимераналогичных реакций:

1).                                   поливинилацетат
                                   поливиниловый спирт

(2)

(1)

 

 

 

(1)

 

(2)

                                                                            

 

                                           поливинилбутираль                                             поливинилен                                                                       

       

 

2).  полихлорфозфазен (гидролитически нестоек)

огнестойкий                     огнестойкий           водорастворимый

волокнообразующий   эластомер             биоразложимый

полимер                                                                   полимер                                                                                                                                                                                                                 

3).                                               целлюлоза

          

  нитроцеллюлоза карбоксиметилцеллюлоза диэтиламиноэтилцеллюлоза

  (первые искусственные (катионообменник)            (анионообменник)

 пластмасса, пленки, волокна)

 

4). Циклизация полиакрилонитрила:

 

 

                        термостойкий полупроводник

2. Межмолекулярные реакции

К данным процессам относятся привитая и блок-сополимеризация, сшивание макромолекул.

Сшивание эластомеров называют реакцией вулканизации:

а) серная вулканизация:

 

б) оксидная вулканизация

 

 

Вопросы для самостоятельной проработки:

 

1. Перечислите три основных типа химических превращений.

2. В чем сущность принципа Флори, чем обусловлено невыполнение этого принципа для полимеров?

3. Влияние «эффекта соседа» на механизм реакций полимеров с низкомолекулярными соединениями.

4. Опишите конформационные эффекты, влияющие на химические превращения полимеров.