Стирол, его полимеры и сополимеры.
Н. В. Шорыгина
1950
И книге приведены наиболее важные сведения по химии стирола, методам получения стирола и замещенных в ядре стиролов, а также по методам полимеризации и сополимеризации стирола и его производных.
Книга предназначается для научных и инженерно-технических работников, интересующихся химией высокомолекулярных соединений.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.......................... 5
Глава I. Методы получения и свойства стирола....... 7
Лабораторные методы получения стирола .......... 7
Промышленные методы получения стирола........... 11
Химические свойства стирола................ 15
Литература........................ 19
Глава II. Замещенные стиролы................ 22
Алкил- и арил стиролы.................... 24
Алкокси- и арилокспстпролы ................ 30
Галоидозамещенные стиролы................. 34
Азотсодержащие производные стирола............ 43
Замещенные в ядре α-метилстиролы............. 45
Полимеры замещенных стиролов............... 45
Литература........................ 49
Глава III. Полимеризация и деполимеризация........ 50
Реакция полимеризации стирола ............... 50
Инициаторы полимеризации................. 58
Методы полимеризации ................... 62
Блочная полимеризация .................. 63
Полимеризация в растворе................ 66
Эмульсионная полимеризация ............... 77
Деполимеризация ...................... S3
Литература ....................... 87
Глава IV. Сополимеризация................. 89
Сополимеры стирола с различными непредельными соединениями .......................... 91
Сополимерпзацпя стирола и замещенных стиролов с диенами 102
Литература........................ 107
Глава V. Методы исследования полистиролов и определение их молекулярного веса............... 108
Методы исследования полистиролов.............. 108
Определение молекулярного веса полистирола ........ 113
Вискозиметрический метод ................ 116
Осмометрическин метод ................. 122
Ультрацентрифугальный метод.............. 123
Диффузионный метод................... 123
Литература.......................125
ВВЕДЕНИЕ
В 1831 г. из смолы styrax было получено новое органическое соединение, названное «стиролом». Полимер стирола, полученный в 1839 г., является одним из первых синтетических высокомолекулярных соединений '.
Переход жидкого стирола в твердый стеклообразный продукт объясняли окислением, аналогичным окислению льняного масла, и твердый полистирол был назван «окисью стирола». В 1878 г. русский химик А. Кракау впервые провел реакцию полимеризации стирола, применив в качестве катализатора металлический натрий. Кракау нашел, что натрий способствует полимеризации, в то время как йод и ряд других веществ замедляют ее. Таким образом, это была первая работа по полимеризации стирола в присутствии инициаторов и ингибиторов. Строение образующегося полимера было установлено в 1911 — 1913 гг. работами И. И. Остромысленского68. Он же первый пытался объяснить механизм полимеризации. В этих работах впервые показано влияние ультрафиолетовых лучей на процесс полимеризации стирола. И. И. Остромысленский также высказал предположение, впоследствии блестяще подтвердившееся, о возможности вулканизации полистирола и применения его в резиновой промышленности. Со временем была подробно изучена полимеризация стирола и обнаружены выдающиеся диэлектрические свойства полистирола.
Большинство работ в области химии стирола относится к 30-м и 40-м годам текущего столетия, т. е. к тому времени, когда усиленно развивалась промышленность пластических масс. С тех пор число исследований, посвященных получению стирола, его полимеризации и сополимеризации с другими непредельными соединениями, продолжает расти из года в год. Неослабевающий интерес к этому веществу объясняется тем, что все большее число отраслей промышленности применяет полистирол. Требования к его качеству также возрастают: полистирол с низким молекулярным весом, не обладающий достаточной термоустойчивостью, оказывается во многих случаях непригодным; повышаются требования к диэлектрическим свойствам полимера, зависящим в большой степени от чистоты мономера и метода полимеризации; требуется также улучшение механических свойств полимера.
Предел возможного улучшения качества полимера не достигнут, так же как не исчерпаны еще и все возможные пути синтеза мономера. Указанные причины вызывают особый интерес к химии стирола и определяют три важнейших направления научно-исследовательской работы:
1. Поиски методов полимеризации, приводящих к образованию высокомолекулярных полимеров.
2. Получение полимеров из алкил- и галоидостиролов.
3. Сополимеризация стирола с рядом других, способных к полимеризации непредельных соединений.
Применение, полистирола в промышленности весьма разнообразно. Пользуясь легкой растворимостью полистирола в дешевых органических растворителях (углеводородах), его успешно применяют для изготовления пленок. Термопластичность полистирола позволяет использовать его как прессовочный 'материал, особым преимуществом которого является очень небольшая усадка при охлаждении. Обломки и обрезки полистирола могут быть измельчены и снова пущены на переработку, что также является его преимуществом как прессовочного материала.
В промышленности синтетического каучука стирол потребляется для сополимеризации его с изопреном и бутадиеном.
Высокие диэлектрические свойства полистирола определяют его широкое применение в качестве электроизоляционного (материала.
Кроме перечисленных отраслей промышленности, полистирол применяется при производстве большого числа различных технических изделий и предметов широкого потребления.
В этой работе сделана попытка осветить важнейшие исследования в области полимеризации п сополимеризации стирола с рядом непредельных соединений, опубликованные за последние 15—20 лет в Советском, Союзе и за рубежом. По ряду причин автору не представилось возможным привести с достаточной полнотой материалы по синтезу и химическим свойствам стирола и его производных, имеющиеся в новейшей литературе.
Н. В. Шорыгина
1950
И книге приведены наиболее важные сведения по химии стирола, методам получения стирола и замещенных в ядре стиролов, а также по методам полимеризации и сополимеризации стирола и его производных.
Книга предназначается для научных и инженерно-технических работников, интересующихся химией высокомолекулярных соединений.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение.......................... 5
Глава I. Методы получения и свойства стирола....... 7
Лабораторные методы получения стирола .......... 7
Промышленные методы получения стирола........... 11
Химические свойства стирола................ 15
Литература........................ 19
Глава II. Замещенные стиролы................ 22
Алкил- и арил стиролы.................... 24
Алкокси- и арилокспстпролы ................ 30
Галоидозамещенные стиролы................. 34
Азотсодержащие производные стирола............ 43
Замещенные в ядре α-метилстиролы............. 45
Полимеры замещенных стиролов............... 45
Литература........................ 49
Глава III. Полимеризация и деполимеризация........ 50
Реакция полимеризации стирола ............... 50
Инициаторы полимеризации................. 58
Методы полимеризации ................... 62
Блочная полимеризация .................. 63
Полимеризация в растворе................ 66
Эмульсионная полимеризация ............... 77
Деполимеризация ...................... S3
Литература ....................... 87
Глава IV. Сополимеризация................. 89
Сополимеры стирола с различными непредельными соединениями .......................... 91
Сополимерпзацпя стирола и замещенных стиролов с диенами 102
Литература........................ 107
Глава V. Методы исследования полистиролов и определение их молекулярного веса............... 108
Методы исследования полистиролов.............. 108
Определение молекулярного веса полистирола ........ 113
Вискозиметрический метод ................ 116
Осмометрическин метод ................. 122
Ультрацентрифугальный метод.............. 123
Диффузионный метод................... 123
Литература.......................125
ВВЕДЕНИЕ
В 1831 г. из смолы styrax было получено новое органическое соединение, названное «стиролом». Полимер стирола, полученный в 1839 г., является одним из первых синтетических высокомолекулярных соединений '.
Переход жидкого стирола в твердый стеклообразный продукт объясняли окислением, аналогичным окислению льняного масла, и твердый полистирол был назван «окисью стирола». В 1878 г. русский химик А. Кракау впервые провел реакцию полимеризации стирола, применив в качестве катализатора металлический натрий. Кракау нашел, что натрий способствует полимеризации, в то время как йод и ряд других веществ замедляют ее. Таким образом, это была первая работа по полимеризации стирола в присутствии инициаторов и ингибиторов. Строение образующегося полимера было установлено в 1911 — 1913 гг. работами И. И. Остромысленского68. Он же первый пытался объяснить механизм полимеризации. В этих работах впервые показано влияние ультрафиолетовых лучей на процесс полимеризации стирола. И. И. Остромысленский также высказал предположение, впоследствии блестяще подтвердившееся, о возможности вулканизации полистирола и применения его в резиновой промышленности. Со временем была подробно изучена полимеризация стирола и обнаружены выдающиеся диэлектрические свойства полистирола.
Большинство работ в области химии стирола относится к 30-м и 40-м годам текущего столетия, т. е. к тому времени, когда усиленно развивалась промышленность пластических масс. С тех пор число исследований, посвященных получению стирола, его полимеризации и сополимеризации с другими непредельными соединениями, продолжает расти из года в год. Неослабевающий интерес к этому веществу объясняется тем, что все большее число отраслей промышленности применяет полистирол. Требования к его качеству также возрастают: полистирол с низким молекулярным весом, не обладающий достаточной термоустойчивостью, оказывается во многих случаях непригодным; повышаются требования к диэлектрическим свойствам полимера, зависящим в большой степени от чистоты мономера и метода полимеризации; требуется также улучшение механических свойств полимера.
Предел возможного улучшения качества полимера не достигнут, так же как не исчерпаны еще и все возможные пути синтеза мономера. Указанные причины вызывают особый интерес к химии стирола и определяют три важнейших направления научно-исследовательской работы:
1. Поиски методов полимеризации, приводящих к образованию высокомолекулярных полимеров.
2. Получение полимеров из алкил- и галоидостиролов.
3. Сополимеризация стирола с рядом других, способных к полимеризации непредельных соединений.
Применение, полистирола в промышленности весьма разнообразно. Пользуясь легкой растворимостью полистирола в дешевых органических растворителях (углеводородах), его успешно применяют для изготовления пленок. Термопластичность полистирола позволяет использовать его как прессовочный 'материал, особым преимуществом которого является очень небольшая усадка при охлаждении. Обломки и обрезки полистирола могут быть измельчены и снова пущены на переработку, что также является его преимуществом как прессовочного материала.
В промышленности синтетического каучука стирол потребляется для сополимеризации его с изопреном и бутадиеном.
Высокие диэлектрические свойства полистирола определяют его широкое применение в качестве электроизоляционного (материала.
Кроме перечисленных отраслей промышленности, полистирол применяется при производстве большого числа различных технических изделий и предметов широкого потребления.
В этой работе сделана попытка осветить важнейшие исследования в области полимеризации п сополимеризации стирола с рядом непредельных соединений, опубликованные за последние 15—20 лет в Советском, Союзе и за рубежом. По ряду причин автору не представилось возможным привести с достаточной полнотой материалы по синтезу и химическим свойствам стирола и его производных, имеющиеся в новейшей литературе.