Napišite jednadžbu za polimerizaciju polistirena. Emulzijska polimerizacija stirena




Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod

Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Tema: Polimerizacija stirena u emulziji

Svrha rada: izvršiti polimerizaciju stirena metodom emulzije, nacrtati zavisnost prinosa polistirena od vremena, odrediti molekulsku masu polimera viskometrijskom metodom.

Teorijski dio

Polimerizacija je proces stvaranja makromolekularnih spojeva kao rezultat kombinacije velikog broja molekula monomera u jednu makromolekulu. U ovom slučaju, molekuli monomera i polimera imaju isti elementarni sastav. Općenito, reakcija polimerizacije može se predstaviti na sljedeći način:

Metoda polimerizacije stirenske emulzije

gdje je X zamjena. Ne emituje nikakve nusproizvode.

U reakciju polimerizacije mogu ući spojevi koji sadrže dvostruke ili trostruke veze, kao i karbo- i heterocikli.

Većina procesa polimerizacije ima lančani karakter i odvija se kroz faze inicijacije lanca, rasta i prekida lanca.

Inicijacija lanca se događa vezivanjem aktivnog centra za molekul monomera, što rezultira hemolitičkim ili heterolitičkim cijepanjem njegovih reaktivnih veza. Novoformirani aktivni centar je aktivni radikal ili ion:

U zavisnosti od vrste aktivnih centara koji pokreću lančani proces, postoje radikalan i jonski polimerizacija.

Rast lanca je višestruko ponavljanje činova vezivanja molekula monomera za aktivni centar na kraju lanca, što rezultira stvaranjem aktivnog polimera.

Prekid lanca obično nastaje ili kao rezultat interakcije dva rastuća lanca (rekombinacija) ili kao rezultat interakcije rastuće makromolekule sa nečistoćama ili molekulima rastvarača (transfer lanca).

Radikalna polimerizacija

U radikalnoj polimerizaciji, aktivno mjesto je slobodni radikal. U zavisnosti od načina nastanka radikala (inicijacije) razlikuje se termička polimerizacija, fotohemijska, radijaciona (pod dejstvom gama zraka, rendgenskih zraka, ubrzanih elektrona), kao i hemijski inicirana polimerizacija koja se javlja u prisustvu hemijskih inicijatora. - jedinjenja koja se lako razlažu u uslovima reakcije sa stvaranjem slobodnih radikala.

Hemijski pokrenuta polimerizacija je jedna od najčešćih metoda radikalne polimerizacije. Kao inicijatori se koriste peroksidi, hidroperoksidi, azo i diazo jedinjenja, redoks sistemi itd. Na primer, razgradnja benzen peroksida teče formiranjem dva radikala:

Dinitril azobisisobuterne kiseline se razgrađuje oslobađanjem dušika, a također stvara dva radikala:

Energija aktivacije za raspad većine inicijatora je preko 120 kJ/mol.

Redox iniciranje se često koristi u polimerizaciji. Karakteristika ovog pokretanja je niska energija aktivacije, što će omogućiti da se proces odvija na niskim temperaturama. Primjer takvog pokretanja je interakcija vodikovog peroksida sa solima željeza, što rezultira stvaranjem slobodnih radikala:

Energija aktivacije u redoks sistemima je u prosjeku oko 40 kJ/mol.

Reakcija polimerizacije počinje dodavanjem slobodnih radikala molekulama monomera, što dovodi do stvaranja reakcionog lanca:

Dobiveni spoj je također slobodni radikal i tada reagira s velikim brojem molekula monomera, tj. lanac raste:

Dakle, faza rasta lanca sastoji se od niza uzastopnih radnji interakcije slobodnog radikala sa molekulima monomera. Brzina radikalne polimerizacije određena je jednadžbom

gdje je k p konstanta brzine rasta; k je konstanta brzine pokretanja; k o - konstanta brzine prekida lanca; [I] -koncentracija inicijatora; [M] - koncentracija monomera.

Prekid lanca ili prekid lanca je obično rezultat interakcije dva radikala i nastaje ili rekombinacijom makroradikala ili disproporcionalnošću. Prilikom rekombinacije makroradikala nastaje jedna polimerna molekula koja nije u stanju da učestvuje u daljem rastu:

Tokom disproporcionisanja, broj makromolekula se ne menja.

Prekid lanca također može nastati kao rezultat reakcije prijenosa lanca. Prenos lanca se vrši interakcijom rastućih makroradikala sa monomerom, molekulama polimera, kao i sa nečistoćama ili rastvaračima:

Rezultirajući aktivni radikal R, reagirajući s molekulama monomera, stvara novi lanac:

U slučaju stvaranja neaktivnog radikala koji nije u stanju da nastavi reakcijski lanac, polimerizacija se zaustavlja.

Jonska polimerizacija

Aktivni centri ionske polimerizacije su ioni koji formiraju parove jona u nepolarnim rastvaračima. U polarnim otapalima pojavljuju se solvati razdvojeni jonski parovi i slobodni ioni.

U zavisnosti od prirode katalizatora i naboja nastalih iona, razlikuju se kationska i anjonska polimerizacija.

Kationska polimerizacija

Kationska polimerizacija se odvija pod dejstvom kiselina i Fidel-Crafts katalizatora (AlCl 3 , BF 3 , SnCl 4 , FeCl 3 , itd.), tj. supstance koje prihvataju elektrone. U prisustvu vode, kiselina, estera i drugih supstanci koje imaju ulogu kokatalizatora nastaje aktivni katalitički kompleks koji pokreće reakciju:

Kada ovaj kompleks stupi u interakciju s molekulom monomera, aktivna je carbonenium centar:

Reakcija rasta se sastoji u vezivanju molekula monomera za aktivni karbenijum centar sa regeneracijom ovog aktivnog centra na kraju lanca:

Stopa rasta je opisana jednadžbom

gdje je [C] koncentracija katalizatora.

Kationska polimerizacija se po pravilu odvija vrlo velikom brzinom, što omogućava da se proces odvija na niskim temperaturama. Na primjer, polimerizacija izobutilena se izvodi na t= -100°C u tekućem etilenu.

Prekid lanca nastaje kao molekularna reakcija s eliminacijom protona iz atoma ugljika koji je susjedni karbenijum ionu i disocijacijom katalitičkog kompleksa:

Anionska polimerizacija

Anjonska polimerizacija se odvija u prisustvu alkalnih metala, organometalnih jedinjenja, natrijum amida, alkoholata alkalnih metala i drugih jedinjenja koja podržavaju elektrone. Od najveće praktične važnosti je polimerizacija koja se odvija pod dejstvom alkalnih metala ili njihovih alkina.

Polimerizaciju akrilonitrila pod dejstvom kalijum amida u tečnom amonijaku izazivaju slobodni joni, usled disocijacije amida:

Stvaranje anjona ugljika događa se kada amidni ion stupi u interakciju s molekulom monomera:

Rast lanca nastaje kao rezultat interakcije nastalog karbaniona s molekulom monomera kako bi se formirao novi anion. Prekid lanca nastaje interakcijom karbaniona sa molekulom amonijaka uz regeneraciju amidnog jona, tj. odvija se reakcija lančanog prijenosa.

Jonsko-koordinirajuća polimerizacija

Polimerizaciju ionske koordinacije uzrokuju katalizatori Ziegler-Natta kompleksa. Najčešće se kao katalizatori koriste organometalna jedinjenja aluminijuma i titanijum hloridi.

Aktivni centri u ionsko-koordinacionoj polimerizaciji su organometalna jedinjenja prelaznog metala. Oni nastaju u prisustvu kokatalizatora ili u interakciji početnih monomera sa metalnim hidridnim mestima na površini katalizatora.

Formiranje aktivnog metalografskog jedinjenja događa se na sljedeći način:

Rast polimernog lanca vrši se uvođenjem molekule monomera kroz vezu u prelazni metal-ugljik:

Fazi uvođenja molekula monomera prethodi njegova koordinacija na metalu sa formiranjem nestabilne p-komponente. Stoga se nazivaju složeni katalizatori jonski -koordiniranje. Prekid lanca nastaje kao rezultat migracije atoma vodika s atoma ugljika na metal s formiranjem hidrida prijelaznog metala i molekule polimera.

Upotreba složenih organometalnih katalizatora za polimerizaciju dovodi do stvaranja stereoregular polimeri. Ovi katalizatori su visoko stereospecifičnost.

2. METODE POLIMERIZACIJE

U industriji se polimerizacija provodi na sljedeće glavne načine: u plinskoj fazi, bloku (masenoj), otopini, emulziji i suspenziji.

2.1 Gasna polimerizacija

Gasni monomeri (etilen, propilen) podležu polimerizaciji u gasnoj fazi. Proces se pokreće kiseonikom koji se dodaje monomeru u malim količinama (0,002 x 0,008% vol.) i izvodi se pod visokim pritiskom.

Kada etilen reagira s kisikom, nastaju peroksidna ili hidroperoksilna jedinjenja etilena:

Nestabilna peroksidna veza - O - O pod uticajem toplote se prekida sa stvaranjem bi- i monoradikala: OCH 2 -CH 2 O · i CH 2 = CHO ·. Slobodni radikali iniciraju polimerizaciju etilena.

2.2 Masovna polimerizacija

Bulk polimerizacija ili polimerizacija u rasutom stanju provodi se u kondenziranoj fazi u odsustvu rastvarača. Kao rezultat polimerizacije, formira se koncentrirana otopina (ili talina) polimera u monomeru ili monolitna čvrsta masa (blok).

Obično se blok polimerizacija izvodi u prisustvu inicijatora ili termičke inicijacije. Kako se stepen polimerizacije monomera povećava, molekulska masa medija i njegov viskozitet se povećavaju, što otežava odvođenje toplote iz reakcione zone. Kao rezultat, može doći do lokalnog pregrijavanja reakcione mase, zbog čega se dobiva polimer nehomogene molekularne težine. Stoga se blok polimerizacija provodi malom brzinom.

2.3 Polimerizacija rastvora

Postoje dva načina da se izvrši polimerizacija u rastvoru. Prva metoda koristi rastvarač koji otapa i monomer i polimer. Dobijeni rastvor polimera (lak) se koristi kao takav ili se polimer izoluje. Druga metoda koristi rastvarač koji otapa monomer, ali ne otapa polimer. Nastali polimer se istaloži.

Tokom polimerizacije u rastvoru, značajno se poboljšava uklanjanje toplote koja nastaje tokom reakcije, ali kao rezultat reakcija lančanog prenosa kroz rastvarač, rezultujući polimeri imaju nižu molekulsku težinu.

2.4 Emulziona polimerizacija

U emulzijskoj polimerizaciji voda se obično koristi kao disperzioni medij. Za stabilizaciju emulzije koriste se različiti emulgatori (oleati, palmitati i druge soli masnih kiselina). Polimerizacija emulzije se vrši u prisustvu inicijatora rastvorljivih u vodi (kalijev persulfat, bikarbonatni pirofosfati). Merkaptani se dodaju kako bi se smanjilo grananje lanca.

Da bi se stvorila tanka emulzija, reakcijska smjesa se snažno miješa, zbog čega se monomer razbija na male kapljice prekrivene slojem emulgatora.

Polimerizacija se odvija u adsorpcijskim slojevima emulgatora na površini čestica polimer-monomera. Rastuća makromolekula je centar oko kojeg se formira čestica lateksa. Dobijeni lateks se koagulira uvođenjem rastvora elektrolita u sistem, a istaloženi polimer se odvaja. Kao rezultat emulzione polimerizacije dobija se polimer visoke molekularne težine i niskog stepena polidisperznosti.

Mogućnost korištenja metode emulzije u nekim slučajevima ograničava stvaranje velike količine otpadne vode koja zahtijeva pročišćavanje od toksičnih monomera, kao i složenost faze sušenja finog polimera. Osim toga, nedostatak ove metode je kontaminacija polimera ostacima emulgatora i drugih aditiva, što pogoršava njegova električna svojstva.

2.5 Polimerizacija suspenzije

Polimerizacija suspenzije se također provodi u vodi. Za povećanje stabilnosti nastale grublje emulzije koriste se slabi emulgatori - polivinil alkohol, eteri celuloze rastvorljivi u vodi, želatina, glina, aluminijum oksid itd. Korišćeni inicijatori su rastvorljivi u monomeru.

Polimerizacija se odvija u kapljicama, koje su, u suštini, mali blokovi, pa se ova polimerizacija ponekad naziva polimerizacija u obliku kapljica (granularna).

Za razliku od emulzione polimerizacije, u ovom slučaju nema potrebe za koagulacijom, jer se dobijene polimerne granule slobodno oslobađaju iz vodene faze.

Radni nalog

Polimerizacija stirena metodom emulzije provodi se na laboratorijskom postrojenju, čija je shema prikazana na slici 1.

Polimerizacija stirena se izvodi prema donjem receptu (u težinskim dijelovima):

Stiren 50 g.

Destilirana voda 90 ml

Amonijum persulfat 0,35 g

Kalijum stearat 2,3 g

Otopina emulgatora u vodi se priprema u reakcionoj tikvici na 70°C. Stiren se dodaje kap po kap uz dobro mešanje, a nakon 10-15 minuta unosi se inicijator rastvoren u 10 ml vode. Nakon 30, 60 i 90 minuta nakon uvođenja inicijatora uzimaju se uzorci reakcione mase pipetom od tačno 10 ml. Emulzija u uzorcima se uništava dodavanjem 10 - 15 ml rastvora NaCl i 2 kapi 1N azotne kiseline.

Precipitat polimera koji nastaje tokom razbijanja emulzije se filtrira na prethodno izvaganom filteru i ispere vodom. Polimer se suši na vazduhu do konstantne težine.

1 - plašt za grijanje; 2 - tikvica s tri vrata; 3 - obrnuti frižider; 4 - vodeni pečat; 5 - mikser; 6 - termometar; 7 - LATR

Slika 1 - Dijagram laboratorijske postavke

Obrada eksperimentalnih podataka

Prinos polimera u svakom uzorku je određen jednadžbom

gdje je G n masa polimera u uzorku;

G M je masa monomera u uzorku prije početka eksperimenta.

Tabela 1 - Vremenska zavisnost mase i prinosa polimera

Na osnovu dobijenih podataka gradimo zavisnost prinosa polimera o vremenu

Slika 2 - Grafikon prinosa polimera u zavisnosti od vremena

Određivanje molekulske mase polimera

Molekularna težina dobivenog polistirena određuje se viskometrijskom metodom. Za to se iz osušenog trećeg uzorka uzimaju tri izvagana dijela polimera težine 0,1; 0,2 i 0,3 g i svaki rastvoren u 20 ml toluena.

Za određivanje molekularne težine koristi se stakleni viskozimetar s dva rizika. Odredite sekvencijalno vrijeme isteka 20 ml čistog toluena i polimernih otopina, redoslijedom povećanja koncentracije polimera, između gornje i donje oznake.

Određivanje vremena isteka se ponavlja tri puta za svaki uzorak i određuje se prosječna vrijednost vremena.

Tabela 2 - vrijeme protoka polimera i čisti toluen.

U proračunima su korištene dobivene vrijednosti vremena isteka čistog toluena i tri otopine. Odredite relativni viskozitet svake otopine po formuli:

gdje je t vrijeme isteka otopine polimera;

t o - vrijeme isteka čistog rastvarača.

Specifični viskozitet:

Smanjeni viskozitet:

gdje je C koncentracija polimera u otopini (g/100 ml rastvarača).

Nađimo koncentracije:

Zamjenom u jednačinu dobijamo:

Nakon određivanja smanjene viskoznosti za svaku otopinu, crta se ovisnost smanjene viskoznosti o koncentraciji polimera. Ekstrapolirajući dobijenu zavisnost na nultu koncentraciju polimera, dobija se Xaracteristic viskozitet.

Primjer grafičke ovisnosti smanjene viskoznosti o koncentraciji polimera i određivanja intrinzične viskoznosti prikazan je na slici 3.

Tabela 3 - Viskoznosti za tri uzorka

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Slika 3 - Određivanje unutrašnjeg viskoziteta

Za određivanje molekulske težine polimera koristi se Mar-ka-Hoovingova jednadžba:

Na osnovu jednačine direktne zavisnosti viskoziteta rastvora polimera od koncentracije, vidimo, = 1,2767, a za sistem polistiren-toluen na temperaturi od 25°C, konstante imaju sledeće vrednosti: a = 0,69, K = 1,7· 10 -4. Zamjenom dobijamo:

M = 413875,3 g/mol

U toku ovog rada sprovedena je polimerizacija stirena emulzionom metodom, ucrtana je zavisnost prinosa polistirena od vremena, a molekulska težina polimera je određena viskometrijskom metodom: M = 413875,3 g/mol.

Kao preporuka za proces može se uzeti u obzir da je potrebna promjena dizajna elementa za miješanje kako bi se formirala finija emulzija, što će dovesti do bolje proizvodnje proizvoda reakcije polimerizacije stirena.

Neophodno je koristiti napredniji grijač za preciznu kontrolu temperature procesa i najbolji izlaz procesa u režimu.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

    Pojam i značaj polimerizacije, karakteristike faza ovog procesa na primjeru radikalnog mehanizma. Suština i pregled metoda za proizvodnju polistirena, njegova fizička i hemijska svojstva kao supstance. Analiza područja primjene i tehnologije obrade.

    prezentacija, dodano 17.11.2011

    Karakterizacija metoda za dobijanje politetrafluoroetilena: emulzija, zračenje, suspenzijska polimerizacija, fotopolimerizacija. Kinetika i mehanizam suspenzijske polimerizacije tetrafluoroetilena u vodi, zavisnost njegove gustine od molekulske mase.

    seminarski rad, dodan 13.12.2010

    Molekularna masa i uticaj stepena polimerizacije celuloze na pojedine faze tehnološkog procesa za dobijanje veštačkih vlakana i filmova. Hemijske i fizičko-hemijske metode za određivanje stepena polimerizacije celuloze i njene molekulske mase.

    sažetak, dodan 28.09.2009

    Praktične metode izvođenja procesa polimerizacije, principi izbora inicijatora i stabilizatora. Inovacije u proizvodnji suspenzijskog polistirena. Karakteristike sirovina, poluproizvoda i gotovih proizvoda. Norme tehnološkog režima.

    seminarski rad, dodan 25.01.2014

    "Uživo" kontrolirana radikalna polimerizacija. Karakteristike nastalog polimera. Znakovi polimerizacije teče na kontrolisan način. Metoda Fisherovog dijagrama. Radikalna "živa" polimerizacija hidrofilnih monomera. Analiza proizvoda termolize.

    rad, dodato 17.10.2013

    Proučavanje glavnih reakcija koje određuju nastanak molekularnog lanca poliizoprena i njihova kvantitativna procjena. Učešće molekula monomera i nezasićenih fragmenata poliizoprena u određivanju koncentracije aktivnih mesta tokom polimerizacije.

    sažetak, dodan 18.03.2010

    Analitički pregled metoda za proizvodnju polivinil hlorida. Fizičke i hemijske osnove proizvodnje vinil hlorida. Proizvodnja polivinil hlorida blok polimerizacijom. Emulzijska polimerizacija vinil hlorida. Suspenzijska polimerizacija vinil hlorida.

    sažetak, dodan 24.05.2012

    Istraživanje polimerizacije diacetilenskih monomera koji polimeriziraju samo u kristalnom stanju uz nastanak polimera koji se sastoje od izduženih lanaca sa konjugovanim vezama. Termička polimerizacija i polimerizacija pod uticajem Y zračenja.

    sažetak, dodan 22.02.2010

    Praktična implementacija emulzione polimerizacije i kopolimerizacije akrilnih monomera, brzina i kinetika reakcije, faktori uticaja. Metoda preliminarnog stvaranja koncentrirane emulzije, formiranje mikroemulzije i analiza njene disperznosti.

    članak, dodan 22.02.2010

    Pojam i opšte karakteristike polistirena, karakteristike njegove hemijske strukture, fizička svojstva i primena. Način dobivanja ovog spoja, korištene sirovine i tehnološki proces proizvodnje. Faze polimerizacije.

Polistiren zauzima posebno mjesto u širokom spektru polimernih materijala. Od ovog materijala proizvodi se veliki broj različitih plastičnih proizvoda za domaću i industrijsku upotrebu. Danas ćemo se upoznati s formulom polistirena, njegovim svojstvima, načinima dobivanja i smjerovima upotrebe.

opšte karakteristike

Polistiren je sintetički polimer koji pripada klasi termoplasta. Kao što naziv govori, radi se o proizvodu polimerizacije vinilbenzena (stirena). To je čvrst staklasti materijal. Opšta formula za polistiren je sljedeća: [CH 2 CH (C 6 H 5)] n. U skraćenoj verziji to izgleda ovako: (C 8 H 8) n . Skraćena formula polistirena je češća.

Hemijska i fizička svojstva

Prisustvo fenolnih grupa u formuli strukturne jedinice polistirena onemogućava uređeno postavljanje makromolekula i stvaranje kristalnih struktura. U tom smislu, materijal je krut, ali lomljiv. To je amorfni polimer niske mehaničke čvrstoće i visoke propusnosti svjetlosti. Proizvodi se u obliku prozirnih cilindričnih granula, od kojih se ekstruzijom dobivaju potrebni proizvodi.

Polistiren je dobar dielektrik. Rastvorljiv je u aromatičnim ugljovodonicima, acetonu, esterima i sopstvenom monomeru. Polistiren je nerastvorljiv u nižim alkoholima, fenolima, alifatskim ugljovodonicima i eterima. Kada se tvar pomiješa s drugim polimerima, dolazi do "umreženja" zbog čega nastaju stirenski kopolimeri, koji imaju više strukturne kvalitete.

Supstanca ima nisku apsorpciju vlage i otpornost na radioaktivno zračenje. Međutim, uništava se djelovanjem glacijalne octene i koncentrirane dušične kiseline. Kada je izložen ultraljubičastom zračenju, polistiren se pogoršava - na površini se stvaraju mikropukotine i žutilo, a njegova se krhkost povećava. Kada se tvar zagrije na 200 °C, počinje se raspadati uz oslobađanje monomera. U tom slučaju, počevši od temperature od 60 ° C, polistiren gubi svoj oblik. Na normalnim temperaturama tvar nije otrovna.

Glavna svojstva polistirena:

  1. Gustina - 1050-1080 kg / m 3.
  2. Minimalna radna temperatura je 40 stepeni ispod nule.
  3. Maksimalna radna temperatura je 75 stepeni Celzijusa.
  4. Toplotni kapacitet - 34*10 3 J/kg*K.
  5. Toplotna provodljivost - 0,093-0,140 W / m * K.
  6. Koeficijent toplinske ekspanzije - 6 * 10 -5 Ohm cm.

U industriji se polistiren dobiva radikalnom polimerizacijom stirena. Moderne tehnologije omogućavaju da se ovaj proces izvede s minimalnom količinom neizreagovane supstance. Reakcija dobivanja polistirena iz stirena provodi se na tri načina. Razmotrimo svaki od njih posebno.

emulzija (PSE)

Ovo je najstarija metoda sinteze, koja nikada nije bila u širokoj industrijskoj upotrebi. Emulzijski polistiren se dobija postupkom polimerizacije stirena u vodenim rastvorima alkalija na temperaturi od 85-95 °C. Za ovu reakciju potrebne su sljedeće tvari: voda, stiren, emulgator i inicijator procesa polimerizacije. Stiren se preliminarno uklanja iz inhibitora (hidrokinon i tributil pirokatehol). Inicijatori reakcije su jedinjenja rastvorljiva u vodi. U pravilu je to kalijev persulfat ili vodikov dioksid. Kao emulgatori se koriste alkalije, soli sulfonskih kiselina i soli masnih kiselina.

Proces je sljedeći. U reaktor se sipa vodena otopina ricinusovog ulja, a uz temeljno miješanje uz inicijatore polimerizacije dodaje se stiren. Dobivena smjesa se zagrije na 85-95 stepeni. Monomer otopljen u micelama sapuna, koji dolazi iz kapi emulzije, počinje polimerizirati. Tako se dobijaju čestice polimer-monomera. Tokom 20% vremena reakcije micelarni sapun ide na formiranje adsorpcionih slojeva. Nadalje, proces ide unutar polimernih čestica. Reakcija je završena kada je sadržaj stirena u smjesi približno 0,5%.

Zatim, emulzija ulazi u fazu taloženja, što omogućava smanjenje sadržaja zaostalog monomera. U tu svrhu se koagulira otopinom soli (stolni) i suši. Rezultat je praškasta masa veličine čestica do 0,1 mm. Ostatak lužine utiče na kvalitetu dobijenog materijala. Nemoguće je potpuno eliminirati nečistoće, a njihovo prisustvo uzrokuje žućkastu nijansu polimera. Ova metoda omogućava da se dobije proizvod polimerizacije stirena najveće molekularne težine. Ovako dobijena tvar ima oznaku PSE, koja se povremeno može naći u tehničkoj dokumentaciji i starim udžbenicima o polimerima.

suspenzija (PSS)

Ova metoda se provodi prema periodičnoj shemi, u reaktoru opremljenom miješalicom i plaštom za uklanjanje topline. Za pripremu stirena se suspenduje u hemijski čistoj vodi pomoću stabilizatora emulzije (polivinil alkohol, natrijum polimetakrilat, magnezijum hidroksid), kao i inicijatora polimerizacije. Proces polimerizacije odvija se pod pritiskom, uz konstantno povećanje temperature, do 130°C. Rezultat je suspenzija iz koje se djevičanski polistiren odvaja centrifugiranjem. Nakon toga, supstanca se ispere i osuši. Ova metoda je također zastarjela. Pogodan je uglavnom za sintezu kopolimera stirena. Uglavnom se koristi u proizvodnji ekspandiranog polistirena.

Blok (PSM)

Dobivanje polistirena opće namjene u okviru ove metode može se provesti prema dvije sheme: potpuna i nepotpuna konverzija. Termička polimerizacija prema kontinuiranoj shemi provodi se na sistemu koji se sastoji od 2-3 serijski povezana kolonska aparata-reaktora, od kojih je svaki opremljen miješalicom. Reakcija se odvija u fazama, povećavajući temperaturu sa 80 na 220 °C. Kada stepen konverzije stirena dostigne 80-90%, proces se zaustavlja. Metodom nepotpune konverzije, stepen polimerizacije dostiže 50-60%. Ostaci neizreagiranog stirenskog monomera uklanjaju se iz taline vakuumom, čime se njegov sadržaj dovodi do 0,01-0,05%. Polistiren dobiven blok metodom karakterizira visoka stabilnost i čistoća. Ova tehnologija je najefikasnija i zbog toga što praktično nema otpada.

Primjena polistirena

Polimer se proizvodi u obliku prozirnih cilindričnih granula. Pretvaraju se u gotove proizvode ekstruzijom ili lijevanjem, na temperaturi od 190-230 °C. Od polistirena se proizvodi veliki broj plastičnih masa. Distribuciju je stekao zbog svoje jednostavnosti, niske cijene i širokog spektra marki. Iz tvari se dobiva mnogo stvari koje su postale sastavni dio našeg svakodnevnog života (dječije igračke, ambalaža, jednokratno posuđe i tako dalje).

Polistiren se široko koristi u građevinarstvu. Od njega se izrađuju toplinski izolacijski materijali - sendvič paneli, ploče, fiksna oplata itd. Osim toga, od ove tvari se proizvode završni ukrasni materijali - stropne bagete i ukrasne pločice. U medicini se polimer koristi za proizvodnju jednokratnih instrumenata i nekih dijelova u sistemima za transfuziju krvi. Ekspandirani polistiren se takođe koristi u sistemima za prečišćavanje vode. Prehrambena industrija koristi tone ambalažnog materijala napravljenog od ovog polimera.

Tu je i polistiren visokog utjecaja čija se formula mijenja dodavanjem butadiena i stiren-butadienske gume. Ova vrsta polimera čini više od 60% ukupne proizvodnje polistirenske plastike.

Zbog izuzetno niske viskoznosti tvari u benzenu, mobilne otopine se mogu dobiti u graničnim koncentracijama. To uzrokuje korištenje polistirena kao dijela jedne od vrsta napalma. Ima ulogu zgušnjivača, u kojem, kako se molekularna masa polistirena povećava, ovisnost viskozitet-temperatura opada.

Prednosti

Bijeli termoplastični polimer može biti odlična zamjena za PVC plastiku, a prozirni - za pleksiglas. Supstanca je stekla popularnost uglavnom zbog svoje fleksibilnosti i lakoće obrade. Savršeno je oblikovan i obrađen, sprječava gubitak topline i, što je najvažnije, ima nisku cijenu. Zbog činjenice da polistiren dobro propušta svjetlost, koristi se čak i u zastakljivanju zgrada. Međutim, nemoguće je postaviti takvo zastakljivanje na sunčanu stranu, jer se tvar propada pod djelovanjem ultraljubičastog zračenja.

Polistiren se dugo koristi za izradu pjena i srodnih materijala. Toplotnoizolacijska svojstva polistirena u pjenastom stanju omogućavaju ga korištenje za izolaciju zidova, podova, krovova i stropova, u zgradama različite namjene. Zahvaljujući obilju izolacijskih materijala, na čelu sa polistirenskom pjenom, obični ljudi znaju o tvari koju razmatramo. Ovi materijali su jednostavni za upotrebu, otporni su na propadanje i agresivna okruženja, kao i izvrsna svojstva toplinske izolacije.

Nedostaci

Kao i svaki drugi materijal, polistiren ima nedostatke. Prije svega, to je ekološka nesigurnost (govorimo o nedostatku sigurnih metoda odlaganja), krhkost i opasnost od požara.

Reciklaža

Polistiren sam po sebi ne predstavlja opasnost za okoliš, međutim, neki proizvodi dobiveni od njega zahtijevaju posebno rukovanje.

Otpadni materijal i njegovi kopolimeri akumuliraju se u obliku zastarjelih proizvoda i industrijskog otpada. Recikliranje polistirenske plastike vrši se na nekoliko načina:

  1. Odlaganje industrijskog otpada koji je bio jako kontaminiran.
  2. Prerada tehnološkog otpada livenjem, ekstruzijom i presovanjem.
  3. Odlaganje dotrajalih proizvoda.
  4. Odlaganje miješanog otpada.

Sekundarna upotreba polistirena omogućava vam da dobijete nove visokokvalitetne proizvode od starih sirovina bez zagađivanja okoliša. Jedno od perspektivnih područja prerade polimera je proizvodnja polistirol betona, koji se koristi u izgradnji niskih zgrada.

Proizvodi razgradnje polimera koji nastaju tokom termičke degradacije ili termalno-oksidativne degradacije su toksični. Tokom obrade polimera, pare benzena, stirena, etilbenzena, ugljen monoksida i toluena mogu se osloboditi delimičnom razgradnjom.

Burning

Kada se polimer sagori, oslobađaju se ugljični dioksid, ugljični monoksid i čađ. Općenito, jednadžba reakcije za sagorijevanje polistirena izgleda ovako: (C 8 H 8) n + O 2 \u003d CO 2 + H 2 O. Sagorijevanje polimera koji sadrži aditive (komponente koje povećavaju čvrstoću, boje itd. .) dovodi do oslobađanja niza drugih štetnih materija.

Blok polistiren se proizvodi masovnom polimerizacijom. Polimerizacija stirena u masi (bloku) danas se široko koristi. Može se izvršiti u prisustvu i u odsustvu inicijatora.

inicijatori polimerizacije ali su obično benzoil peroksid, dinitril azobisisobuterne kiseline itd. Produkti razgradnje inicijatora su dio polistirenskih makromolekula, zbog čega ovom metodom nije moguće dobiti polistiren visoke dielektrične vrijednosti.

U industriji, za dobivanje polistirena visoke čistoće, polimerizacija se provodi bez inicijatora (termalna polimerizacija).

Kinetika radikalne polimerizacije stirena do dubokih konverzija proučavana je mnogo potpunije od kinetike polimerizacije drugih monomera. To omogućava vrlo precizno izračunavanje temperaturnog režima polimerizacije kako bi se dobio polistiren sa željenim svojstvima.

Termička polimerizacija stirena do potpune konverzije monomer kontinuirani način u aparatima tipa kolone bez miješanja (princip "idealnog" pomaka) se trenutno ne koristi, jer ovaj proces ima niz ozbiljnih nedostataka. Glavni nedostaci tehnološkog procesa polimerizacije stirena u rasutom stanju uz potpunu konverziju monomera su dugotrajnost, potreba za izvođenjem procesa na visokim temperaturama. (200-230 °S) u završnim fazama kako bi se postigla visoka konverzija (99%), kao i dobijanje polimera male molekulske mase (slika 1) i široke distribucije molekulske mase. Osim toga, s dubinom konverzije, viskoznost reakcione mase se uvelike povećava, dostižući do kraja procesa 1 10 3 – 1 10 4 Pa ​​s. Izvođenje termičke polimerizacije stirena do nepotpuna konverzija monomera (80-95%) u kaskadi aparature uz miješanje (princip "idealnog" miješanja) i uklanjanje zaostalog monomera omogućava da se reakcija izvede na nižim temperaturama (140-160 °S) i primaju polistiren od uža distribucija molekulske mase. To omogućava značajno intenziviranje procesa i proizvodnju kvalitetnijeg polistirena.

Industrijski procesi za polimerizaciju stirena do nepotpune konverzije monomera razvijeni su korištenjem metoda matematičkog modeliranja.

Prvi korak u modeliranju procesa je matematički opis (model) reakcije termičke polimerizacije stirena. Za proračun industrijskih procesa ne može se koristiti potpuni kinetički model, već ovisnost ukupne brzine reakcije od konverzije.

Za polistiren u opsegu rada temperature 110-150 °S molekulska težina polimera ovisi samo o temperaturi i ne ovisi o stupnju konverzije monomera:

Druga faza modeliranja procesa je matematički opis reaktora za izvođenje procesa polimerizacije. Sadrži opis svojstava reakcionog medija i uslova razmene toplote u reaktoru.

Svojstva reakcionog medija uključuju:

  • viskozitet,
  • toplotna provodljivost,
  • toplotni kapacitet,
  • pritisak pare nad rastvorom polimera.

Karakteristika polimerizacije stirena je visok viskozitet reakcionog medija, koji fluktuira u reaktorima od 1 prije 1 10 3 Pa s.

Da bi se osigurao zadani prijenos topline u reaktorima, koriste se miješalice određene vrste i izračunavaju se troškovi energije za miješanje. Prilikom pretvaranja u 40% i viskoznost reakcionog medija do 10 Pa s primijeniti agitatori na lim(u prvom reaktoru), pri većim viskozitetima postaju povoljni spiralni (trakasti) mikseri.

Jedan od glavnih problema u polimerizaciji u izotermnom reaktoru je rasipanje toplote. Visok intenzitet procesa polimerizacije stirena može se postići uklanjanjem toplote isparavanjem i vraćanjem monomera u polimerizaciju. Osim toga, djelomično uklanjanje topline vrši se kroz plašt aparata. Potrebna temperaturna razlika između reakcione mase i rashladne tečnosti u omotu reaktora određuje se iz jednačine toplotnog bilansa

Q E + Q N - Q BX -Q X \u003d 0

gdje Q e- toplota egzotermne reakcije; Qn- toplota koja se oslobađa tokom rada miksera; QBX- toplina utrošena na zagrijavanje ulaznog toka reakcionog medija; Qx- odvođenje toplote kroz zid reaktora.

Da bi se osigurao stabilan režim u reaktoru, mora se poštovati sljedeći uvjet: promjena odvođenja topline u zavisnosti od temperature mora se dogoditi brže od promjene oslobađanja topline.

Nakon utvrđivanja uslova za stabilan rad reaktora, rešava se pitanje mogućnosti njihovog upravljanja i izbora odgovarajućih sredstava automatskog upravljanja.

Trenutno blok polimerizacija stirena dok se nepotpuna konverzija monomera u polimer ne izvede u kaskadi reaktora s miješanjem prema dvije opcije:

  • u odsustvu rastvarača;
  • upotrebom rastvarača.

Proizvodnja blok polistiren opće namjene obavlja se u prisustvu etilbenzena (15-20%), čije prisustvo u procesu olakšava odvođenje toplote, rad opreme, posebno pumpi, usled smanjenja viskoznosti reakcione mase, kao i kontrolu procesa kao i cjelina.

U nastavku su opisani tehnološki procesi za dobivanje blok polistirena opće namjene.

Proizvodnja blok polistirena opće namjene do djelomične konverzije monomera u kaskadi reaktora s miješanjem

Tehnološka shema za proizvodnju blok polistirena opće namjene u kaskadi od dva reaktora s miješanjem dobila je najveću primjenu. Proces uključuje faze:

  • priprema početnog stirena,
  • polimerizacija stirena u reaktorima 1. i 2. stepena,
  • uklanjanje i ispravljanjeneizreagovani monomer,
  • bojenje polistirenske taline,
  • granulacija polistirena,
  • pakovanje i pakovanje polistirenskih granula.

Shema za proizvodnju blok polistirena u kaskadi reaktora s miješanjem prikazana je na slici 1.

Od kontejneri 1 stiren se kontinuirano dovodi dozirnom pumpom u Reaktor 1. stepena, koji je vertikalni cilindrični aparat sa konusnim dnom kapaciteta 16 m 3 . Reaktor je opremljen mješalicom u lima sa brzinom od 30-90 o/min. Polimerizacija u reaktoru 1. stepen 2 trčanje na temperaturi 110-130 °S prije konverzije 32-45% ovisno o marki proizvoda. Uklanjanje viška toplote reakcije nastaje zbog isparavanja dijela stirena iz reakcione mase.

Reaktor 2. stepen 3 sličan dizajnu i dimenzijama reaktoru 1. stupnja, ali opremljen trakastom miješalicom brzine od 2-8 o/min. Ovo osigurava efikasno miješanje visoko viskoznih reakcionih medija. Polimerizacija u reaktoru 2. stupnja se nastavlja do 75- 88% stope konverzije na temperaturi 135-160 °S zavisno od stepena dobijenog polimera.

Rastvor polistirena u stirenu iz reaktora 2. stupnja pumpa za pražnjenje 5 služio u vakumska komora 6 kroz cijev zagrijanu parom pod pritiskom od najmanje 2,25 MPa. U isto vreme, to se dešava prepolimerizacija stiren do 90% stope konverzije.

Ulazi talina polistirena vakumska komora 6 sa temperaturom 180-200 °S. U cijevi pregrijača vakuumske komore, talina polistirena se zagrijava do 240 °C i ulazi u šuplju komoru zapremine 10 m 3 sa rezidualnim pritiskom od 2,0-2,6 kN/m 2 . Kada se to dogodi, isparavanje stirena iz taline i sadržaj zaostalog monomera se smanjuje na 0,1-0,3%. Isparenja stirena se šalju na regeneraciju, a zatim se vraćaju kapacitet 1.

Polistiren otopljen iz vakumske komore 6 ide u ekstruder 7 i za granulaciju.

Po prijemu polistiren opće namjene u prisustvu etilbenzena, potonji je u zatvorenom ciklusu pomiješan sa stirenom. Volumen viška toplote reakcije u uređajima se vrši isparavanjem u vakuumu dijela stirena i etilbenzena. Isparena smjesa se kondenzira i vraća u reakcionu zonu. Da bi se održao normalan rad mješalica u polimerizatorima, viskoznost reakcione mase se kontinuirano prati. Navedeni viskozitet se održava automatski promjenom količine mješavine stirena i etilbenzena.

Oba polimerizatora rade u vakuumu, temperatura procesa varira 115-135 °S i 140-160 °S respektivno. Sadržaj polimera u Reaktor 1. stepena dosega 30-40% , in reaktor 2. stepena - 65-70%. Rješenje sadrži 15-20% etilbenzen. Iz reaktora 2. stupnja otopina polimera ulazi u isparivač, u kojem se održava vakuum (zaostali tlak od oko 2,6 kPa). Pare stirena i etilbenzena se uklanjaju, a rastopljeni polimer se skuplja u donjem dijelu isparivača, odakle se 200-230 °S poslat na bojenje i granulaciju.

Pare stirena i etilbenzena iz isparivača ulaze u čistač radi čišćenja, zatim se kondenzuju i vraćaju u originalni spremnik stirena i etilbenzena.

Dakle, tehnološka shema za proizvodnju blok polistirena opće namjene korištenjem etilbenzena u procesu razlikuje se od tehnološke sheme prikazane na slici 1, samo scrubber i kondenzator pare stirena i etilbenzena.

Komparativna procjena blok polimerizacije stirena s potpunom i nepotpunom konverzijom monomera

Metoda blok polimerizacije stirena sa nepotpunom konverzijom monomera ima niz prednosti u odnosu na metodu blok polimerizacije sa potpunom konverzijom stirena:

1) produktivnost jedinice za polimerizaciju je povećana za više od 2 puta zbog smanjenja trajanja polimerizacije, što dovodi do smanjenja kapitalnih ulaganja i troškova energije;

2) dizajn hardvera omogućava prilagođavanje tehnoloških parametara procesa i dobijanje proizvoda različitog kvaliteta u zavisnosti od zahteva potrošača;

3) polistiren koji izlazi iz vakuumske komore sadrži manje zaostalog monomera (do 0,2%) od proizvoda koji izlazi iz kolone sa potpunom konverzijom monomera (0,5%).

Međutim, kod izvođenja procesa sa nepotpunom konverzijom monomera neizbježni su otpadni proizvodi - kondenzati za skidanje stirena. Prilikom realizacije proizvodnje velikih razmjera, potrebno je koristiti kondenzate za skidanje. Sa ukupnim proizvodnim kapacitetom od 100-120 hiljada tona/god polistirena, dobije se oko 10-12 hiljada tona/godišnje kondenzata za skidanje.

Iskorištavanje kondenzata za uklanjanje vrši se u dva smjera:

1) prečišćavanje kondenzata za skidanje za dobijanje stirena standardne čistoće (rektifikacija);

2) polimerizacija destilovanih kondenzata kako bi se dobio polistiren nešto lošijeg kvaliteta, ali koji se može koristiti za proizvodnju manje kritičnih proizvoda. Oba smjera se razvijaju u industriji.

Bibliografija:
Zubakova LB, Tvelika AS, Davankov AB Sintetički materijali za ionsku izmjenu. M., Hemija, 1978. 183 str.
Saldadze K M., Valova-Kopylova VD Izmjenjivači jona koji tvore komplekse (kompleksiti). M., Hemija, 1980. 256 str.
Kazancev E. Ya., Pakholkov VS, Kokoshko 3. /O., Chupakhin O. Ya. Jono-izmjenjivački materijali, njihova sinteza i svojstva. Sverdlovsk. Ed. Uralski politehnički institut, 1969. 149 str.
Samsonov G. V., Trostyanskaya E. B., Elkin G. E. Jonska izmjena. Sorpcija organskih materija. L., Nauka, 1969. 335 str.
Tulupov PE Stabilnost jonoizmjenjivačkih materijala. M., Hemija, 1984. 240 str. Polyansky Ya. G. Kataliza jonitima. M., Hemija, 1973. 213 str.
Cassidy G. Dzh.u Kun K A. Redox polymers. M., Hemija, 1967. 214 str. Hernig R. Kelirajući jonski izmjenjivači. M., Mir, 1971. 279 str.
Tremillon B. Odvajanje na smolama za izmjenu jona. M., Mir, 1967. 431 str.
Laskorin B. Ya., Smirnova Ya. M., Gantman M. Ya. Iono-izmjenjivačke membrane i njihova primjena. Moskva, Gosatomizdat, 1961. 162 str.
Egorov EV, Novikov PD Uticaj jonizujućeg zračenja na jonoizmenjivačke materijale. M., Atomizdat, 1965. 398 str.
Egorov E. V., Makarova S. B. Ionska izmjena u radiohemiji. M., Atomizdat,

Zadatak 449 (w)
Kako se stiren proizvodi u industriji? Navedite shemu njegove polimerizacije. Nacrtajte linearne i trodimenzionalne strukture polimera koristeći dijagrame.
Rješenje:

Dobivanje i polimerizacija stirena


Većina stiren(oko 85%) u industriji prima dehidrogenaciju m etilbenzen na temperaturi od 600-650°C, atmosferskom pritisku i razrijeđen pregrijanom vodenom parom 3-10 puta. Koriste se oksidni željezo-hrom katalizatori sa dodatkom kalijum karbonata.

Druga industrijska metoda kojom se dobija preostalih 15% je dehidracija. metilfenilkarbinol, koji nastaje tokom proizvodnje propilen oksida iz etilbenzen hidroperoksida. Etilbenzen hidroperoksid se dobija iz etilbenzena nekatalitičkom oksidacijom vazduha.

Shema anionoidne polimerizacije stirena:

Polistiren- termoplastični amorfni polimer sa formulom:

[CH 2 \u003d C (C 6 H 5) H] n------------> [-CH 2 - C (C 6 H 5) H -] n
stiren polistiren

Polimerizacija stirena nastaje pod dejstvom amida natrijuma ili kalija u tečnom amonijaku.

Polimerne strukture:

Posebnost linearni i razgranati polimeri- odsustvo primarnih (hemijskih) veza između makromolekularnih lanaca; između njih djeluju posebne sekundarne intermolekularne sile.

Linearni polimerni molekuli:

Razgranate linearne molekule:

Ako a makromolekularni lanci su međusobno povezani hemijskim vezama koje formiraju niz poprečnih mostova (trodimenzionalni okvir), tada se struktura tako složene makromolekule naziva prostorna. Valentne veze u prostornim polimerima nasumično se razilaze u svim smjerovima. Među njima su polimeri s rijetkim rasporedom poprečnih veza. Ovi polimeri se nazivaju mreža.

Trodimenzionalne strukture polimera:

Mrežna struktura polimera:

Polistiren

Rice. 1. Linearna struktura polistirena

Poliorganosiloxane

Rice. 2. Trodimenzionalna struktura poliorganosiloksana

Sintetički polimeri

U dvadesetom veku, pojava sintetičkih visokomolekularnih jedinjenja – polimera – bila je tehnička revolucija. Polimeri se široko koriste u različitim praktičnim oblastima. Na temelju njih stvoreni su materijali s novim, po mnogo čemu neobičnim svojstvima, znatno superiornijim od ranije poznatih materijala.

Polimeri su jedinjenja čiji se molekuli sastoje od ponavljajućih jedinica – monomera.

poznato prirodni polimeri . To uključuje polipeptide i proteine, polisaharide, nukleinske kiseline.

Sintetički polimeri dobiveni polimerizacijom i polikondenzacijom (vidi dolje) monomera niske molekularne težine.

Strukturna klasifikacija polimera

a) linearni polimeri

Imaju linearnu lančanu strukturu. Njihova imena su izvedena iz imena monomera sa dodatkom prefiksa poli-:

b) mrežni polimeri:

c) umreženi trodimenzionalni polimeri:

Kopolimerizacija različitih monomera daje kopolimeri . Na primjer:

Fizičko-hemijska svojstva polimera određena su stepenom polimerizacije (vrijednost n) i prostornom strukturom polimera. Mogu biti tekućine, gume ili čvrste tvari.

Čvrsti polimeri se različito ponašaju kada se zagrijavaju.

Termoplastični polimeri- kada se zagreju, tope se i nakon hlađenja poprimaju željeni oblik. Ovo se može ponoviti neograničen broj puta.

Termoset polimeri- To su tečne ili plastične materije koje se zagrevanjem učvršćuju u datom obliku i ne tope se pri daljem zagrevanju.

Reakcije formiranja polimera polimerizacija

Polimerizacija je sekvencijalno vezivanje molekula monomera na kraj rastućeg lanca. U ovom slučaju, svi atomi monomera su dio lanca i ništa se ne oslobađa tokom reakcije.

Za početak reakcije polimerizacije potrebno je aktivirati molekule monomera uz pomoć inicijatora. U zavisnosti od tipa inicijatora, postoje

    radikalan

    kationski i

    anjonska polimerizacija.

Radikalna polimerizacija

Kao inicijatori radikalne polimerizacije koriste se tvari sposobne za stvaranje slobodnih radikala tokom termolize ili fotolize, najčešće su to organski peroksidi ili azo jedinjenja, na primjer:

Kada se zagreju ili osvetle UV svetlom, ova jedinjenja formiraju radikale:

Reakcija polimerizacije uključuje tri faze:

    iniciranje,

    lančani rast,

    Prekid lanca.

Primjer je polimerizacija stirena:

mehanizam reakcije

a) inicijacija:

b) rast lanca:

c) otvoreni krug:

Radikalna polimerizacija se najlakše odvija kod onih monomera kod kojih su nastali radikali stabilizovani uticajem supstituenata na dvostrukoj vezi. U datom primjeru nastaje radikal benzilnog tipa.

Radikalnom polimerizacijom nastaju polietilen, polivinil hlorid, polimetil metakrilat, polistiren i njihovi kopolimeri.

Kationska polimerizacija

U ovom slučaju, aktivacija monomernih alkena se vrši protonskim kiselinama ili Lewisovim kiselinama (BF 3 , AlCl 3 , FeCl 3 ) u prisustvu vode. Reakcija se odvija kao elektrofilni dodatak dvostrukoj vezi.

Na primjer, polimerizacija izobutilena:

mehanizam reakcije

a) inicijacija:

b) rast lanca:

c) otvoreni krug:

Kationska polimerizacija je tipična za jedinjenja vinila sa supstituentima koji doniraju elektrone: izobutilen, butilvinil eter, α-metilstiren.