Способи отримання полімерів

Полімери|сполучення| отримують|одержувати| двома основними методами – полімеризацією і поліконденсацією. Полімеризація – процес утворення високомолекулярного з’єднання, який проходить за рахунок розриву кратних зв’язків і не супроводжується виділенням побічних продуктів (низькомолекулярних речовин). У реакцію полімеризації вступають з’єднання, що містять в структурі π-зв’язки або нестійкі цикли (трьох-, чотиричленні). Реакція полімеризації протікає по механізму приєднання: вільно-радикальному або іонному.

Вільно-радикальна полімеризація (рисунок 2.1) протікає в тяжких умовах, як правило, з високою швидкістю в порівнянні з іонною полімеризацією. Радикальна полімеризація є типовою ланцюговою реакцією: про це говорить S-подібна форма кінетичної кривої.

Вільно-радикальний характер реакції підтверджується тим, що вона прискорюється речовинами, які легко розпадаються на вільні радикали, – ініціаторами; і гальмується з’єднаннями, що швидко реагують з радикалами – інгібіторами.

Рисунок 2.1 - Кінетична крива вільно-радикальної полімеризації (І – ініціювання; ІІ – зростання ланцюга; ІІІ – розрив ланцюга)

Вільно-радикальна полімеризація може ініціюватися високою температурою, пероксидами|, ультрафіолетовим світлом, іонізуючим випромінюванням.

При вільно-радикальній полімеризації в полімері можуть залишатися, так звані, „кінцеві групи” із|із| залишків ініціатора, зберігатися домішка|нечистота| достатньо|досить| токсичних пероксидів|. Такі полімери, в основному, використовуються для технічних потреб|нужди|.

Іонна полімеризація супроводжується гетеролітичним розривом π-зв’язка і може протікати як по аніонному, так і по катіонному типу.

Структура, фізичні і хімічні властивості полімерів залежать від умов і механізму полімеризації мономерів (іонної або радикальної полімеризації). Так, наприклад, поліетилен, отриманий при іонній полімеризації, нетоксичний, має високу механічну міцність, застосовується для упакування харчових продуктів. Технічний поліетилен, отриманий методом радикальної полімеризації, має розгалужену структуру, містить залишки ініціаторів (пероксидів), не застосовується в харчовій промисловості і в медицині.

При виготовленні пломб та інших виробів стоматологічного призначення частіше використовується радикальна полімеризація (в ортопедії отримують|одержують| полімери гарячого затвердівання – розпад ініціатора перекису дибензоїлу здійснюється нагріванням). У терапевтичній стоматології при виготовленні пломб з|із| похідних акрилової кислоти отримують|одержують| полімери холодного затвердівання: розпад ініціатора перекису дибензоїлу здійснюється за допомогою активаторів, а при виготовленні пломб з|із| сучасних пломбувальних матеріалів ініціація ланцюгової реакції проходить під дією світла. При роботі стоматолога безпосередньо в порожнині рота хворого використовується радикальна, а|та| не іонна полімеризація у зв’язку з необхідністю швидкого проведення реакції.

Поліконденсація – процес утворення високомолекулярного з’єднання, що протікає по механізму заміщення і супроводжується виділенням побічних низькомолекулярних з’єднань (Н2О, НСl, NH3 та ін.). Синтез більшості природних високомолекулярних з’єднань в живих організмах здійснюється реакцією поліконденсації.