OBTINEREA POLIMERILOR

OBTINEREA POLIMERILOR

   Dupa cum s-a mentionat mai sus, polimerii naturali sunt sintetizati de catre organismele vii. Utilizatorul are numai necesitatea de a-l separa (extrage) din aceste organisme. Procedeele de extragere a polimerilorlor sunt procedee fizice.

   Polimerii artificiali se obtin la tratarea  polimerilor naturali cu anumiti reagenti.

   Polimerii sintetici se obtin prin reactia de polimerizare sau policondensare.

Polimerizarea este procesul prin care mai multe molecule identice nesaturate se unesc formand o macromolecula. In reactiile de polimerizare "n" molecule de substanta "M" se unesc formand macromoleculele care au aceeasi compozitie cantitativa cu a substantei care polimerizeaza, insa produsul rezultat are proprietati complet diferite. Molecula de materi prima nesaturata M se numeste monomer, iar unitatea de structura care formeaza lantul macromoleculei se numeste mer.

   Reactia de polimerizare prezinta reactia de unire a "n"   molecule de monomer "M"), cu formarea macromoleculei:

        nM TM_n   , unde  M - molecula monomerului,

M_n - macromolecula compusa din n unitati.

    Ca exemplu de reactie de polimerizare poate servi reactia de polimerizare a propilenei:

    Policondensarea este reactia de formare a macromoleculei din compusi bi si polifunctionali, insotita de eliminarea produselor micromoleculare (apa, NH₃, alcool, HCl, s.a.).

Vom prezenta o reactie de policondensare a etilenglicolului:

   HO-CH₂-CH₂-OH + HO-CH₂-CH₂-OH + HO-CH₂-CH₂-OH + . . . 

   -O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂-O-CH₂-CH₂- . . .  + H₂O + H₂O + H₂O + . . .

Gradul de polimerizare se determina cu relatia:

unde M_polimer este masa moleculara a polimerului iar M_monomer masa moleculara a monomerului.

In acelasi mod, si alti atomi de H pot fi inlocuiti cu atomi sau radicali liberi ( grupuri structurale de atomi care au legaturi nesatisfacute) rezultand practic un numar nelimitat de monomeri ce pot polimeriza.

Polimerii sintetici sunt amestecuri de macromolecule cu grade de polimerizare diferite, caracteristica ce se numeste polidispersie de masa moleculara; distributia fractiilor reprezentand lanturile cu un anumit grad de polimerizare n avand caracter probabilistic pentru caracterizarea masica a unui

polimer se fosesc doua marimi medii:

- masa moleculara medie determinata in functie de fractia

masica a macromoleculelor si definita prin relatia:

unde mi este fractia masica a lanturilor cu masa M_i , iar N_i numarul lanturilor cu masa M_i;

- masa moleculara medie determinata in functie de fractia

numerica a lanturilor si definita prin relatia:

  (3)

unde xi este fractia numerica a lanturilor cu masa M_i; pentru calculul gradului de

polimerizare n cu relatia (1) se considera Mpolimer = n M .

Raportul descrie marimea intervalului de distributie a maselor moleculare sau polidispersitatea care pentru polimerii uzuali are valori 1,5.3, ajungand in unele cazuri sa aiba si valori peste 10.

Gradul de polimerizare si masa moleculara medie influenteaza in mod deosebit proprietatile fizice si mecanice ale unui polimer.