В книге систематизированы и критически обобщены результаты исследований по катионной полимеризации сопряжённых диенов, таких как 1,3-пентадиен, изопрен, 1,3-бутадиен и других 1,3-диенов. Установлены общие закономерности и характерные особенности процесса полимеризации 1,3-диенов под действием катионных каталитических систем на основе галогенидов титана, бора, ванадия, железа, алюминия и др. Особое внимание уделено установлению взаимосвязи состава каталитических систем, условий полимеризации с молекулярными характеристиками и микроструктурой синтезированных полидиенов. Приведены примеры практического применения процессов катионной полимеризации сопряжённых диенов в промышленности и описаны области применения получаемых полимеров.

Для научных работников и специалистов в области высокомолекулярных соединений, а также преподавателей, аспирантов и студентов химических факультетов вузов.

Катионная полимеризация широко используется для синтеза разнообразных полимеров, обладающих уникальным строением макромолекулярной цепи и физико-механическими характеристиками. Согласно современным представлениям, к процессам катионной полимеризации относят все случаи образования полимера, в которых растущая полимерная цепь несёт положительный заряд. Инициаторами катионной полимеризации являются каталитические системы, состоящие, как правило, из двух компонентов: соединения, выполняющего роль акцептора электронов, т.е. кислоты Льюиса, и протонодонорного соединения, например воды.

Несомненными достоинствами метода катионной полимеризации являются высокая скорость процесса, относительная дешевизна каталитических систем и возможность вовлечения в процесс полимеризации широкого круга мономеров, в том числе и 1,3-диенов.

Из всех способов полимеризации 1,3-диенов катионная полимеризация этих соединений является наименее изученной. Это связано с тем, что процесс катионной полимеризации 1,3-диенов чувствителен к содержанию микропримесей в системе и имеет ярко выраженный нестационарный характер. Образующиеся поли-1,3-диены характеризуются пониженной ненасыщенностью и сложной молекулярной структурой, включающей разветвлённые и сшитые фракции полимера. Значительные трудности представляет изучение микроструктуры катионных поли-1,3-диенов. Если строение ненасыщенной части полимерной цепи достоверно исследовано с помощью современных методов ЯМР-спектроскопии высокого разрешения, то сведения о строении насыщенных фрагментов полимерной цепи до сих пор отсутствуют. В ЯМР-спектрах сигналы насыщенных структур полимерной цепи поли-1,3-диенов представляют собой широкие линии («пьедесталы» спектра). Принципы отнесения этих сигналов к конкретным фрагментам структуры полимера не разработаны.

Изучение закономерностей катионной полимеризации 1,3-диенов представляет несомненный практический интерес. Получаемые полимеры находят широкое применение в производстве клеевых композиций для липких лент и этикеток, пластификаторов резиновых смесей и пластиков, разнообразных лакокрасочных материалов. Объём мирового промышленного производства поли-1,3-диенов, получаемых методом катионной полимеризации, составляет более 500 тыс. т и непрерывно возрастает.

В предлагаемой книге проанализированы литературные данные по катионной полимеризации 1,3-пентадиена, изопрена, 1,3-бутадиена, диметил-1,3-бутадиенов и других ациклических 1,3-диенов. Закономерности катионной полимеризации несопряжённых и циклических 1,3-диенов имеют свои специфические особенности и в данной книге не рассматриваются. Кроме того, в книге не затрагиваются вопросы сополимеризации 1,3-диенов, за исключением случая сополимеризации 1,3-диенов с небольшими добавками олефинов, которые используются для регулирования молекулярной массы полимера при промышленном получении катионных поли-1,3-диенов.

Некоторые вопросы катионной полимеризации 1,3-диенов рассмотрены в работах [1—4], которые, однако, не охватывают широкий круг публикаций, посвящённых этой проблеме. Кроме того, последний из этих обзоров был издан более 20 лет назад, поэтому за последующий период в литературе появилось значительное количество новых работ.

При работе над книгой мы стремились проанализировать все имеющиеся в настоящее время публикации (до 2010 г.) по изучаемой теме и привести непосредственно в книге конкретные результаты в виде таблиц и рисунков, позволяющих наиболее ярко показать общие закономерности и особенности процесса катионной полимеризации 1,3-диенов.

Книга состоит из пяти глав. Первая глава посвящена катионной полимеризации 1,3-пентадиена в присутствии каталитических систем на основе галогенидов титана, бора, ванадия, алюминия, железа и др. Рассмотрены кинетические закономерности процесса полимеризации, особенности формирования молекулярных характеристик полимера, работы по исследованию микроструктуры макромолекулярной цепи поли-1,3-пентадиена. Вторая глава посвящена катионной полимеризации изопрена. В третьей главе описана катионная полимеризация 1,3-бутадиена, диметил-1,3-бутадиенов и других ациклических 1,3-диенов. В четвёртой главе даны некоторые представления о механизме катионной полимеризации 1,3-диенов. В пятой главе рассмотрены примеры промышленной реализации процессов катионной полимеризации 1,3-диенов…

ВВЕДЕНИЕ

Книги на ту же тему

1. Введение в физико-химию растворов полимеров, Рафиков С. Р., Будтов В. П., Монаков Ю. Б., 1978
2. Металлокомплексный катализ в химии диенов, Джемилев У. М., Толстиков Г. А., Хуснутдинов Р. И., 2013
3. Основы химии и технологии мономеров: Учебное пособие, Платэ Н. А., Сливинский Е. В., 2002
4. Практикум по технологии полимеризационных пластических масс, Григорьев А. П., 1964
5. Физикохимия полимеров. — 3-е изд., перераб., Тагер А. А., 1978
6. Термодинамика полимеризации, Савада X., 1979
7. Растворы высокомолекулярных соединений. — 2-е изд., Воюцкий С. С., 1960
8. Высокомолекулярные соединения: Учебное пособие для университетов. — 2-е изд., переработ, и доп., Шур А. М., 1971
9. Клеевые соединения, Вильнав Ж. Ж., 2007