Полимерлеуді практикада жүргізу әдістерін келтіріп артықшылықтары мен кемшіліктерін келтіріңіз.

Полимердің сапасына қойылатын талаптарға және мономердің, инициатордың табиғатына байланысты полимерленуді әр түрлі жолмен өткізеді. Іс жүзінде полимерлеу процесін төрт тәсілмен жүргізеді: блокта, ерітіндіде, эмулсия және суспензияда. Блокта полимерлеу деп мономердің конденсацияланған фазада еріткіштің қатысуынсыз полимерленуін атайды. Егер реакция мономер толық түрленгенше жүрсе, онда полимер бастапқы мономер құйылған ыдыстың пішініне ұқсас блок түрінде қалыптасады. Блокта полимерлегенде мономерде еритін радикалдық иницаторлар да, иондық катализаторлар да қолданылады. Бұл тәсілдің негізгі артықшылығы түзілген блоктарды қосымша өңдемей-ақ қолдану болады және еріткішті бөлу қажет емес. Негізгі кемшілігі бөлініп шығатын жылуды жүйеден шығару қажеттігінде. Жүйенің тұтқырлығы артқан сайын температураны тұрақты ұстау қиындай түседі.
Ерітіндіде полимерлеу әр түрлі вариантта жүреді: еріткіште мономер де, полимер де ериді немесе еріткіште тек мономер ериді, ал түзілген полимер ерімейді. Соңғы жағдайда полимер тұнбаға түседі де, сүзу арқылы тез бөлініп алынады. Бұл тәсілдің артықшылығы бөлінген жылуды жүйеден оңай шығаруға болады. Кемшілігі ерітіндіні дайындауға, реакциялық жүйеден бөліп алуға және оны қайтадан тазартуға едәуір күш жұмсалады. Оның үстіне бұл алынған полимерді жуу және кептіру керек. Бұл тәсіл бойынша полимерлену аяғына дейін жүрмейді. Сондықтан түзілген полимердің молекулалық массасы онша жоғары болмайды.Эмульсияда полимерлеу өнеркәсіпте ең көп қолданылатын тәсіл. Эмульсиялық полимерлеу үшін мономер, су, инициатор, эмульгатор және ортаның рН реттеуші әр түрлі үстеме қосылыстар керек. Дисперстік орта ретінде су пайдаланылады, себебі суда мономер ерімейді не өте нашар ериді. Эмульсияны тұрақтандыру үшін эмульгаторлар алынады.Полимерлену процесі тек қана мономердің концентрациясы жоғарырақ мицелланың ішінде жүреді, радикалдар су фазасынан мицелларға өтеді де, мицеллалар және кейін түзілген полимер бөлшектері радикалдарды ұстайтын өте тиімді тор болып табылады. Макрорадикалдар бөлшектерден су фазасына өте алмайды, себебі, полимер суда ерімейді. Мұндай механизм өсіп келе жатқан радикалдар концентрациясының көбеюіне себепші болады, сондықтан да реакция жылдамдығы басқа полимерлену тәсілдеріне қарағанда жоғары. Тәсілдің артықшылығы жүйеден жылуды бөліп алу оңай, процесті төмен температурада жүргізуге болда, полимерлердің молекулалық массасы үлкен, ал кемшілігі түзілген өнімді эмульгатордан тазарту керек. Суспензияда полимерлеу мономердің судағы эмульсиясыналуға негізделген, бірақ мұнда түзілетін тамшылар ірірек (0,1 ден 0,5мм дейін) болады. Бұл эмульсия тамшылары суда еритін полимерлермен тұрақтандырылады. Инициатор есебінде көбінесе мономер тамшыларында еритін органикалық пероксидтер қолданылады. Тұрақтандырғыш ретінде поливинил спирті, желатина алынады. Сонда суда ірі полимер суспензиясы пайда болады. Әр тамшыдағы полимерленуді микроблоктағы полимерлену деп қарауға болады. Түйіршіктердің мөлшерін реттеуге болады. Бұл тәсілмен ион алмастырғыш шайырларды алады.

40)Полимерлеу мен поликонденсациялау әдістерінің айырмашылықтарын атап көрсетіңіз.Полмерлерді алудың негізгі екі әдісі бар: полимерлену және поликонденсациялану. Сонымен қатар белгілі полимерлердің қасиеттерін химиялық реакциялар арқылы түрлендіруге болады.
1) Полимерлену – мономерлердің белсенді орталыққа тізбектеліп қосылуының нәтижесінде макромолекулалардың түзілу процесі. Оны жалпы түрде былай көрсетуге болады:

nM → -[-M-]n-

Реакция нәтижесінде қосалқы заттар бөлінбейді, ал алынған полимерлердің құрамы мономерге сай келеді.

Полимерленуге қатысқан мономерлердің түрлеріне байланысты гомополимерлену (егер бір түрлі мономер) және сополимерлену (егер екі және одан да көп мономерлер қатысса) болып екіге бөлінеді.
Белсенді орталықтың табиғатына байланысты радикалдық және иондық полимерлену деп ажыратылады. Полимерлену тізбекті реакцияларға жатады. Сондықтан кез келген полимерлену реакциясы үш негізгі сатыдан тұрады:

1. белсенді орталықтың түзілуі, яғни мономер молекуласын қоздыру арқылы активті күйге ауыстыру:
M→ M•

2. Тізбектің өсуі:

M• + M→M1•

M1• + M→M2•

Mn-1• + M→Mn•

3. Тізбектің үзілуі

Mn•→Mn

Мұндағы М мономер, М• белсенді орталық, Мn полимер

2) Поликонденсациялану деп көп функционалды қосылыстардың функционалды топтарының әрекеттесуінен жоғары молекулалық қосылыстар түзілу реакцияларын айтады. Түзілген макромолекулалардың соңында әрқашақда функционалдық топтар болады. Поликонденсациялану кезінде көп жағдайда төмен молекулалық қосалқы заттар түзіледі. Сондықтан бұл реакция кезінде түзілетін полимерлік буындардың құрамы бастапқы мономерлердің құрамынан өзгеше болады. Іс жүзінде төмен молекулалық қосылыстар бөлінбей жүретін реакциялар да кездеседі, бірақ олардың барлық жүру заңдылықтары поликонденсациялауға тән.

Поликонденсациялану мономерлері ретінде екі немесе одан да көп функционалды топтары (OH, OR, NH2, Cl, COOH, COOR, SiOH,SiOR) бар қосылыстар қолданылады.

Поликонденсациялану әдісі бойынша полимер синтездеу үшін әр түрлі химиялық реакциялар қолданылады. Оларға мыналар жатады: этирификациялау, амидтеу, уретандардың түзілуі, ароматты орынбасу және т.б. Поликонденсациялану екі түрлі функционалдық топтардың әрекеттесуінен жүреді.

Жалпы бифункционалды мономерлердің поликонденсациялану реакциясы мына теңдеумен өрнектеледі:

n(a-A-a) + n(b-B-b)→a-[-AB-]n-b + (2n-1)ab
мұндағы a-A-a, b-B-b бастапқы мономерлер, a және b функционалды топтар, ab бөлінетін төмен молекулалық қосалқы зат.