Блоксополимеризация

05.06.2015

В блоксополимере мономерные последовательности различной химической природы чередуются вдоль основной цепи молекулы, тогда как молекулы привитого сополимера имеют разветвленную структуру, где один из мономеров образует основную цепь — «хребет», а другой — ответвления. Подобно привитым сополимерам блоксополимеры концентрируются на границе раздела фаз, действуя как эмульгатор и обеспечивая химическую связь между двумя фазами.
Блоксополимеры получают различными путями. Наиболее известным является метод ступенчатой анионной полимеризации, которая используется, например, в производстве поли(стирол-6-бутадиена). Мономер А полимеризуется первым, затем добавляется мономер В. Поскольку при анионной полимеризации реакции обрыва цепи отсутствуют, то сополимер AB образуется в результате присоединения звеньев В к активному аниону А-. Это ступенчатое присоединение используется для получения трехблочных (ABA) и многоблочных (АВАВАВА) сополимеров.
Блоксополимеры можно получать также, используя подходящие мономеры, с помощью катализаторов Циглера—Натта. Этот метод применяется в производстве «сополимера» полипропилена. Процесс начинается полимеризацией пропилена, этилен добавляется в конце реакции и образуется блоксополимер. Если весь пропилен прореагировал перед введением этилена, образуется поли (пропилен-b-этилен), вероятно, в виде смеси с двумя гомополимерами. Если же оба мономера присутствуют на второй стадии реакции, то образуется поли[пропилен-b-(этилен-с-пропилен)]. Так как этилен значительно более реакционноспособен, чем пропилен, а также менее растворим в углеводородах, которые обычно используются в качестве среды, то содержание этилена в блоксополимере первоначально значительно выше, чем в смеси мономеров. Следовательно, отношение пропилена к этилену в непрореагировавшем мономере возрастает в ходе процесса вплоть до полного исчерпания этилена, когда остается только пропилен. Образующийся продукт называется «суживающимся» сополимером (tapered) и обозначается поли[пропилен-b-(этилен-t-пропилен)].
Таким образом, по реакции такого типа могут быть получены различные типы пропилен-этиленовых блоксополимеров при условии регулирования подачи мономера в течение второй стадии процесса. В промышленных условиях можно выбрать режим подачи сомономеров с целью регулирования состава сополимера в соответствии с предъявляемыми к конечному продукту требованиями.