Napišite jednadžbu polimerizacije polistirena. Emulzijska polimerizacija stirena




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

Studenti, diplomanti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam vrlo zahvalni.

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

Tema: Polimerizacija stirena u emulziji

Svrha rada: provesti polimerizaciju stirena emulzijskom metodom, nacrtati ovisnost prinosa polistirena o vremenu, odrediti molekularnu težinu polimera viskozimetrijskom metodom.

Teorijski dio

Polimerizacija je proces stvaranja makromolekulskih spojeva kao rezultat spajanja velikog broja molekula monomera u jednu makromolekulu. U ovom slučaju molekule 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 emitira nikakve nusprodukte.

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

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

Inicijacija lanca događa se spajanjem aktivnog središta na molekulu monomera, što rezultira hemolitičkim ili heterolitičkim cijepanjem njegovih reaktivnih veza. Novonastali aktivni centar je aktivni radikal ili ion:

Ovisno o vrsti aktivnih centara koji pokreću lančani proces postoje radikal i ionski polimerizacija.

Rast lanca višestruko je ponavljanje činova vezanja molekula monomera na aktivno središte na kraju lanca, što rezultira stvaranjem aktivnog polimera.

Do prekida lanca obično dolazi ili kao rezultat međudjelovanja dva rastuća lanca (rekombinacija) ili kao rezultat međudjelovanja rastuće makromolekule s molekulama nečistoće ili otapala (prijenos lanca).

Radikalna polimerizacija

U radikalskoj polimerizaciji aktivno mjesto je slobodni radikal. Ovisno o načinu nastanka radikala (inicijaciji), razlikujemo toplinsku polimerizaciju, fotokemijsku, radijacijsku (pod djelovanjem gama zraka, X-zraka, ubrzanih elektrona), kao i kemijski iniciranu polimerizaciju koja se odvija u prisutnosti kemijskih inicijatora. - spojevi koji se lako razgrađuju u reakcijskim uvjetima uz stvaranje slobodnih radikala.

Kemijski inicirana polimerizacija jedna je od najčešćih metoda radikalne polimerizacije. Kao inicijatori se koriste peroksidi, hidroperoksidi, azo i diazo spojevi, redoks sustavi itd. Na primjer, razgradnja benzen peroksida odvija se stvaranjem dvaju radikala:

Dinitril azobisisomaslačne kiseline razgrađuje se uz oslobađanje dušika, a također stvara dva radikala:

Aktivacijska energija za raspad većine inicijatora je preko 120 kJ/mol.

Redoks inicijacija se često koristi u polimerizaciji. Značajka ove inicijacije je niska energija aktivacije, koja će omogućiti provođenje procesa na niskim temperaturama. Primjer takve inicijacije je interakcija vodikovog peroksida sa željeznim solima, što rezultira stvaranjem slobodnih radikala:

Energija aktivacije u redoks sustavima u prosjeku iznosi oko 40 kJ/mol.

Reakcija polimerizacije počinje dodavanjem slobodnih radikala na molekule monomera, što dovodi do stvaranja reakcijskog lanca:

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

Dakle, stupanj rasta lanca sastoji se od uzastopnog niza činova interakcije slobodnog radikala s molekulama monomera. Brzina radikalske polimerizacije određena je jednadžbom

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

Prekid lanca ili završetak lanca obično je rezultat međudjelovanja dvaju radikala i događa se ili rekombinacijom makroradikala ili disproporcioniranjem. Tijekom rekombinacije makroradikala nastaje jedna polimerna molekula koja nije u stanju sudjelovati u daljnjem rastu:

Tijekom disproporcioniranja broj makromolekula se ne mijenja.

Do prekida lanca može doći i kao rezultat reakcije lančanog prijenosa. Prijenos lanca provodi se interakcijom rastućih makroradikala s monomerima, polimernim molekulama, kao i s nečistoćama ili otapalima:

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

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

Ionska polimerizacija

Aktivni centri ionske polimerizacije su ioni koji tvore ionske parove u nepolarnim otapalima. U polarnim otapalima pojavljuju se ionski parovi odvojeni solvatima i slobodni ioni.

Ovisno o prirodi katalizatora i naboju nastalih iona, razlikuju se kationska i anionska polimerizacija.

Kationska polimerizacija

Kationska polimerizacija se odvija pod djelovanjem kiselina i Fidel-Craftsovih katalizatora (AlCl 3 , BF 3 , SnCl 4 , FeCl 3 itd.), t.j. tvari koje primaju elektron. U prisutnosti vode, kiselina, estera i drugih tvari koje imaju ulogu kokatalizatora, nastaje aktivni katalitički kompleks koji inicira reakciju:

Kada ovaj kompleks stupi u interakciju s molekulom monomera, aktivni karbonenija centar:

Reakcija rasta sastoji se u vezivanju molekula monomera na aktivni centar karbenija s regeneracijom ovog aktivnog centra na kraju lanca:

Brzina rasta opisana je jednadžbom

gdje je [C] koncentracija katalizatora.

Kationska polimerizacija se odvija, u pravilu, vrlo velikom brzinom, što omogućuje provođenje procesa na niskim temperaturama. Na primjer, polimerizacija izobutilena se provodi pri t= -100°C u tekućem etilenu.

Prekid lanca događa se kao molekularna reakcija s eliminacijom protona iz atoma ugljika uz karbenijev ion i disocijacijom katalitičkog kompleksa:

Anionska polimerizacija

Anionska polimerizacija odvija se u prisutnosti alkalnih metala, organometalnih spojeva, natrijevog amida, alkoholata alkalnih metala i drugih spojeva koji nose elektron. Najveću praktičnu važnost ima polimerizacija koja se odvija pod djelovanjem alkalnih metala ili njihovih alkina.

Polimerizacija akrilonitrila pod djelovanjem kalijevog amida u tekućem amonijaku uzrokovana je slobodnim ionima, zbog disocijacije amida:

Stvaranje aniona ugljika događa se kada amidni ion stupa u interakciju s molekulom monomera:

Rast lanca nastaje kao rezultat interakcije nastalog karbaniona s molekulom monomera da nastane novi anion. Do prekida lanca dolazi interakcijom karbaniona s molekulom amonijaka uz regeneraciju amidnog iona, tj. odvija se reakcija lančanog prijenosa.

Ionsko-koordinacijska polimerizacija

Polimerizaciju ionske koordinacije uzrokuju katalizatori Ziegler-Natta kompleksa. Najčešće se kao katalizatori koriste organometalni spojevi aluminija i titanovi kloridi.

Aktivni centri u ionsko-koordinacijskoj polimerizaciji su organometalni spojevi prijelaznog metala. Nastaju u prisutnosti kokatalizatora ili u interakciji početnih monomera s metalnim hidridnim mjestima na površini katalizatora.

Stvaranje aktivnog metalografskog spoja događa se na sljedeći način:

Rast polimernog lanca provodi se uvođenjem molekule monomera kroz vezu u prijelazni metal-ugljik:

Fazi uvođenja molekule monomera prethodi njegova koordinacija na metalu uz stvaranje nestabilne p-komponente. Stoga se složeni katalizatori nazivaju ionski -koordinirajući. Prekid lanca nastaje kao rezultat migracije atoma vodika s atoma ugljika na metal uz stvaranje hidrida prijelaznog metala i molekule polimera.

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

2. METODE POLIMERIZACIJE

U industriji se polimerizacija provodi na sljedeće glavne načine: u plinskoj fazi, blok (masa), otopina, emulzija i suspenzija.

2.1 Plinska polimerizacija

Plinoviti monomeri (etilen, propilen) podliježu polimerizaciji u plinovitoj fazi. Proces se pokreće kisikom koji se dodaje monomeru u malim količinama (0,002 x 0,008% vol.) i odvija se pod visokim tlakom.

Kada etilen reagira s kisikom, nastaju peroksidni ili hidroperoksilni spojevi etilena:

Nestabilna peroksidna veza - O - O pod utjecajem topline se prekida uz stvaranje bi- i monoradikala: OCH 2 -CH 2 O · i CH 2 = CHO ·. Slobodni radikali iniciraju polimerizaciju etilena.

2.2 Masivna polimerizacija

Polimerizacija u masi ili polimerizacija u masi provodi se u kondenziranoj fazi u odsutnosti otapala. Kao rezultat polimerizacije nastaje koncentrirana otopina (ili talina) polimera u monomeru ili monolitna čvrsta masa (blok).

Obično se blok polimerizacija provodi u prisutnosti inicijatora ili termičke inicijacije. S povećanjem stupnja polimerizacije monomera povećava se molekularna težina medija i njegova viskoznost, što otežava odvođenje topline iz reakcijske zone. Kao rezultat toga, može doći do lokalnog pregrijavanja reakcijske mase, zbog čega se polimer dobiva nehomogenim u molekularnoj težini. Stoga se blok polimerizacija provodi niskom brzinom.

2.3 Polimerizacija otopinom

Postoje dva načina za provođenje polimerizacije u otopini. Prva metoda koristi otapalo koje otapa i monomer i polimer. Dobivena polimerna otopina (lak) se koristi kao takva ili se polimer izolira. Druga metoda koristi otapalo koje otapa monomer, ali ne otapa polimer. Rezultirajući polimer se taloži.

Tijekom polimerizacije u otopini, uklanjanje topline koja se stvara tijekom reakcije značajno je poboljšana, ali kao rezultat reakcija lančanog prijenosa kroz otapalo, dobiveni polimeri imaju nižu molekulsku masu.

2.4 Emulzijska polimerizacija

Kod emulzijske polimerizacije voda se obično koristi kao disperzijsko sredstvo. Za stabilizaciju emulzije koriste se različiti emulgatori (oleati, palmitati i druge soli masnih kiselina). Polimerizacija emulzije provodi se u prisutnosti inicijatora topivih u vodi (kalijev persulfat, bikarbonat pirofosfati). Merkaptani se dodaju kako bi se smanjilo grananje lanca.

Za stvaranje rijetke emulzije, reakcijska smjesa se snažno miješa, uslijed čega se monomer razbija u male kapljice obložene slojem emulgatora.

Polimerizacija se odvija u adsorpcijskim slojevima emulgatora na površini čestica polimera-monomera. Rastuća makromolekula središte je oko kojeg se formira čestica lateksa. Dobiveni lateks se koagulira uvođenjem otopine elektrolita u sustav, a istaloženi polimer se odvaja. Kao rezultat emulzijske polimerizacije dobiva se polimer visoke molekulske mase i niskog stupnja polidisperznosti.

Mogućnost korištenja emulzijske metode u nekim slučajevima ograničava stvaranje velike količine otpadnih voda koje zahtijevaju pročišćavanje od toksičnih monomera, kao i složenost faze sušenja finog polimera. Osim toga, nedostatak ove metode je kontaminacija polimera ostacima emulgatora i drugih dodataka, što pogoršava njegova električna svojstva.

2.5 Polimerizacija suspenzije

Polimerizacija suspenzije također se provodi u vodi. Za povećanje stabilnosti dobivene grublje emulzije koriste se slabi emulgatori - polivinil alkohol, vodotopivi celulozni eteri, želatina, glina, aluminijev oksid itd. Inicijatori koji se koriste su topljivi u monomeru.

Polimerizacija se odvija u kapljicama, koje su, u biti, mali blokovi, pa se ova polimerizacija ponekad naziva i kapljična (granularna) polimerizacija.

Za razliku od emulzijske polimerizacije, u ovom slučaju nema potrebe za koagulacijom, budući da se dobivene granule polimera slobodno oslobađaju iz vodene faze.

Radni nalog

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

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

Stiren 50 g.

Destilirana voda 90 ml

Amonijev persulfat 0,35 g

Kalijev stearat 2,3 g

Otopina emulgatora u vodi priprema se u reakcijskoj tikvici na 70°C. Stiren se dodaje kap po kap uz dobro miješanje, a nakon 10-15 minuta dodaje se inicijator otopljen u 10 ml vode. Nakon 30, 60 i 90 minuta nakon unošenja inicijatora, pipetom se uzimaju uzorci reakcijske mase po točno 10 ml. Emulzija u uzorcima uništava se dodatkom 10 - 15 ml otopine NaCl i 2 kapi 1N dušične kiseline.

Polimerni talog nastao pri razbijanju emulzije se odfiltrira na prethodno izvagani filter i ispere vodom. Polimer se suši na zraku do konstantne težine.

1 - grijaći plašt; 2 - tikvica s tri grla; 3 - obrnuti hladnjak; 4 - vodena brtva; 5 - miješalica; 6 - termometar; 7 - LATR

Slika 1 - Dijagram laboratorijskog postava

Obrada eksperimentalnih podataka

Prinos polimera u svakom uzorku određen je jednadžbom

gdje je G n masa polimera u uzorku;

G M je masa monomera u uzorku prije početka pokusa.

Tablica 1 - Vremenska ovisnost mase i iskorištenja polimera

Na temelju dobivenih podataka gradimo ovisnost prinosa polimera o vremenu

Slika 2 - Grafikon prinosa polimera u odnosu na vrijeme

Određivanje molekulske mase polimera

Molekularna težina dobivenog polistirena određena je viskozimetrijskom metodom. Da bi se to učinilo, tri izvagana dijela polimera težine 0,1 uzmu se iz osušenog trećeg uzorka; 0,2 i 0,3 g i svaki otopljen u 20 ml toluena.

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

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

Tablica 2 - vrijeme tečenja polimera i čisti toluen.

Dobivene vrijednosti vremena isteka čistog toluena i tri otopine koriste se u izračunima. Odredite relativnu viskoznost svake otopine pomoću formule:

gdje je t vrijeme isteka otopine polimera;

t o - vrijeme isteka čistog otapala.

Specifična viskoznost:

Smanjena viskoznost:

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

Nađimo koncentracije:

Zamjenom u jednadžbu dobivamo:

Nakon određivanja reducirane viskoznosti za svaku otopinu, crta se ovisnost reducirane viskoznosti o koncentraciji polimera. Ekstrapolirajući dobivenu ovisnost na nultu koncentraciju polimera, dobiva se xarakteristički viskoznost.

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

Tablica 3 - Viskoznosti za tri uzorka

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

Slika 3 - Određivanje intrinzične viskoznosti

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

Na temelju jednadžbe izravne ovisnosti viskoznosti otopine polimera o koncentraciji, vidimo, = 1,2767, a za sustav polistiren-toluen pri temperaturi od 25 ° C, konstante imaju sljedeće vrijednosti: a = 0,69, K = 1,7 · 10 -4. Zamjenom dobivamo:

M = 413875,3 g/mol

Tijekom ovog rada provedena je polimerizacija stirena emulzijskom metodom, ucrtana je ovisnost prinosa polistirena o vremenu, a viskozimetrijskom metodom određena je molekulska masa polimera: M = 413875,3 g/mol.

Kao preporuka za postupak 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 produkata reakcije polimerizacije stirena.

Potrebno je koristiti napredniji grijač za preciznu kontrolu temperature procesa i najbolji izlaz procesa na režim.

Domaćin na Allbest.ru

Slični dokumenti

    Pojam i značaj polimerizacije, značajke faza ovog procesa na primjeru radikalskog mehanizma. Bit i pregled metoda dobivanja polistirena, njegova fizikalna i kemijska svojstva kao tvari. Analiza područja primjene i tehnologije obrade.

    prezentacija, dodano 17.11.2011

    Karakterizacija metoda dobivanja politetrafluoretilena: emulzija, zračenje, suspenzijska polimerizacija, fotopolimerizacija. Kinetika i mehanizam suspenzijske polimerizacije tetrafluoretilena u vodi, ovisnost njegove gustoće o molekulskoj masi.

    seminarski rad, dodan 13.12.2010

    Molekulska masa i utjecaj stupnja polimerizacije celuloze na pojedine faze tehnološkog procesa dobivanja umjetnih vlakana i filmova. Kemijske i fizikalno-kemijske metode za određivanje stupnja polimerizacije celuloze i njezine molekulske mase.

    sažetak, dodan 28.09.2009

    Praktične metode provedbe procesa polimerizacije, principi izbora inicijatora i stabilizatora. Inovacije u proizvodnji suspenzijskog polistirena. Značajke sirovina, poluproizvoda i gotovih proizvoda. Norme tehnološkog načina rada.

    seminarski rad, dodan 25.01.2014

    "Živa" kontrolirana radikalska polimerizacija. Karakteristike dobivenog polimera. Znakovi polimerizacije koja se odvija na kontroliran način. Metoda Fisherovog dijagrama. Radikalna "živa" polimerizacija hidrofilnih monomera. Analiza produkata termolize.

    diplomski rad, dodan 17.10.2013

    Proučavanje glavnih reakcija koje određuju nastanak molekularnog lanca poliizoprena i njihova kvantitativna procjena. Sudjelovanje monomernih molekula i nezasićenih fragmenata poliizoprena u određivanju koncentracije aktivnih mjesta tijekom polimerizacije.

    sažetak, dodan 18.03.2010

    Analitički pregled metoda za proizvodnju polivinilklorida. Fizikalne i kemijske osnove proizvodnje vinil klorida. Proizvodnja polivinil klorida blok polimerizacijom. Emulzijska polimerizacija vinil klorida. Suspenzijska polimerizacija vinil klorida.

    sažetak, dodan 24.05.2012

    Istraživanje polimerizacije diacetilenskih monomera koji polimeriziraju samo u kristalnom stanju uz stvaranje polimera koji se sastoje od izduženih lanaca s konjugiranim vezama. Toplinska polimerizacija i polimerizacija pod utjecajem Y zračenja.

    sažetak, dodan 22.02.2010

    Praktična provedba emulzijske polimerizacije i kopolimerizacije akrilnih monomera, brzina i kinetika reakcije, čimbenici utjecaja. Metoda prethodnog stvaranja koncentrirane emulzije, formiranje mikroemulzije i analiza njezine disperznosti.

    članak, dodan 22.02.2010

    Pojam i opće karakteristike polistirena, značajke njegove kemijske strukture, fizikalna svojstva i primjena. Način dobivanja ovog spoja, korištene sirovine i tehnološki proces proizvodnje. Faze polimerizacije.

Polistiren zauzima posebno mjesto u nizu polimernih materijala. Od ovog materijala proizvodi se veliki broj različitih plastičnih proizvoda za kućnu i industrijsku uporabu. Danas ćemo se upoznati s formulom polistirena, njegovim svojstvima, metodama dobivanja i smjerovima upotrebe.

opće karakteristike

Polistiren je sintetski polimer koji pripada klasi termoplasta. Kao što naziv implicira, to je proizvod polimerizacije vinilbenzena (stirena). To je tvrdi staklasti materijal. Opća formula za polistiren je sljedeća: [CH 2 CH (C 6 H 5)] n. U skraćenoj verziji to izgleda ovako: (C 8 H 8) n . Češća je skraćena formula polistirena.

Kemijska i fizikalna svojstva

Prisutnost fenolnih skupina u formuli strukturne jedinice polistirena onemogućuje uređeno postavljanje makromolekula i stvaranje kristalnih struktura. U tom smislu, materijal je krut, ali krt. To je amorfni polimer niske mehaničke čvrstoće i visoke propusnosti svjetla. Proizvodi se u obliku prozirnih cilindričnih granula, iz kojih se ekstruzijom dobivaju potrebni proizvodi.

Polistiren je dobar dielektrik. Topljiv je u aromatskim ugljikovodicima, acetonu, esterima i vlastitom monomeru. Polistiren je netopljiv u nižim alkoholima, fenolima, alifatskim ugljikovodicima i eterima. Kada se tvar pomiješa s drugim polimerima, dolazi do "umrežavanja", uslijed čega nastaju kopolimeri stirena, koji imaju veću strukturnu kvalitetu.

Tvar ima nisku apsorpciju vlage i otpornost na radioaktivno zračenje. Međutim, on se uništava djelovanjem ledene octene i koncentrirane dušične kiseline. Kada je izložen ultraljubičastom zračenju, polistiren se kvari - na površini se stvaraju mikropukotine i žutilo, a njegova krhkost se 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. Gustoća - 1050-1080 kg / m 3.
  2. Minimalna radna temperatura je 40 stupnjeva ispod nule.
  3. Maksimalna radna temperatura je 75 stupnjeva Celzijusa.
  4. Toplinski kapacitet - 34*10 3 J/kg*K.
  5. Toplinska vodljivost - 0,093-0,140 W / m * K.
  6. Koeficijent toplinske ekspanzije - 6 * 10 -5 Ohm cm.

U industriji se polistiren dobiva radikalnom polimerizacijom stirena. Suvremene tehnologije omogućuju izvođenje ovog procesa s minimalnom količinom neizreagirane tvari. Reakcija dobivanja polistirena iz stirena provodi se na tri načina. Razmotrimo svaki od njih zasebno.

Emulzija (PSE)

Ovo je najstarija metoda sinteze, koja nikada nije bila široko korištena u industriji. Emulzijski polistiren dobiva se procesom polimerizacije stirena u vodenim otopinama lužina pri temperaturi od 85-95 °C. Za ovu reakciju potrebne su sljedeće tvari: voda, stiren, emulgator i inicijator procesa polimerizacije. Stiren se prethodno uklanja iz inhibitora (hidrokinon i tributil pirokatehol). Inicijatori reakcije su spojevi topljivi u vodi. U pravilu, to je kalijev persulfat ili vodikov dioksid. Kao emulgatori koriste se lužine, soli sulfonskih kiselina i soli masnih kiselina.

Proces je sljedeći. U reaktor se ulije vodena otopina ricinusovog ulja te se uz temeljito miješanje dodaje stiren i inicijatori polimerizacije. Dobivena smjesa se zagrijava na 85-95 stupnjeva. Monomer otopljen u micelama sapuna, koji dolazi iz kapi emulzije, počinje polimerizirati. Tako se dobivaju čestice polimer-monomera. Tijekom 20% vremena reakcije micelarni sapun ide na stvaranje adsorpcijskih slojeva. Nadalje, proces ide unutar čestica polimera. Reakcija je završena kada je sadržaj stirena u smjesi približno 0,5%.

Zatim emulzija ulazi u fazu taloženja, što omogućuje smanjenje sadržaja zaostalog monomera. U tu svrhu se koagulira otopinom soli (tablica) i suši. Rezultat je praškasta masa veličine čestica do 0,1 mm. Ostatak lužine utječe na kvalitetu dobivenog materijala. Nemoguće je potpuno eliminirati nečistoće, a njihova prisutnost uzrokuje žućkastu nijansu polimera. Ova metoda omogućuje dobivanje proizvoda polimerizacije stirena s najvećom molekularnom težinom. Ovako dobivena tvar ima oznaku PSE, koja se povremeno može naći u tehničkoj dokumentaciji i starim udžbenicima o polimerima.

Ovjes (PSS)

Ova metoda se provodi prema periodičnoj shemi, u reaktoru opremljenom miješalicom i plaštom za uklanjanje topline. Za pripremu stirena, suspendira se u kemijski čistoj vodi pomoću stabilizatora emulzije (polivinil alkohol, natrijev polimetakrilat, magnezijev hidroksid), kao i inicijatori polimerizacije. Proces polimerizacije odvija se pod pritiskom, uz stalno povećanje temperature, do 130°C. Rezultat je suspenzija iz koje se centrifugiranjem izdvaja čisti polistiren. Nakon toga, tvar se ispere i osuši. Ova metoda je također zastarjela. Prikladan je uglavnom za sintezu kopolimera stirena. Uglavnom se koristi u proizvodnji ekspandiranog polistirena.

Blokiraj (PSM)

Dobivanje polistirena opće namjene u okviru ove metode može se provesti prema dvije sheme: potpuna i nepotpuna pretvorba. Toplinska polimerizacija prema kontinuiranoj shemi provodi se na sustavu koji se sastoji od 2-3 serijski spojenih kolonskih aparata-reaktora, od kojih je svaki opremljen mješalicom. Reakcija se provodi u fazama, povećavajući temperaturu od 80 do 220 °C. Kada stupanj pretvorbe stirena dosegne 80-90%, proces se zaustavlja. S metodom nepotpune konverzije, stupanj polimerizacije doseže 50-60%. Ostaci neizreagiranog monomera stirena uklanjaju se iz taline vakuumom, dovodeći njegov sadržaj na 0,01-0,05%. Polistiren dobiven blok metodom odlikuje se visokom postojanošću i čistoćom. Ova tehnologija je najučinkovitija i zato što praktički nema otpada.

Primjena polistirena

Polimer se proizvodi u obliku prozirnih cilindričnih granula. Pretvaraju se u finalne proizvode ekstruzijom ili lijevanjem, na temperaturi od 190-230 °C. Veliki broj plastičnih masa proizvodi se od polistirena. Dobio je distribuciju zbog svoje jednostavnosti, niske cijene i širokog spektra marki. Od tvari se dobivaju mnoge stvari koje su postale sastavni dio našeg svakodnevnog života (dječje igračke, ambalaža, jednokratno posuđe i sl.).

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

Postoji i udarni polistiren, čija se formula mijenja dodavanjem butadiena i stiren-butadien kaučuka. Ova vrsta polimera čini više od 60% ukupne proizvodnje polistirenske plastike.

Zbog izuzetno niske viskoznosti tvari u benzenu, pokretne otopine mogu se dobiti u graničnim koncentracijama. To uzrokuje upotrebu polistirena kao dijela jedne od vrsta napalma. On igra ulogu zgušnjivača, u kojem se, kako se povećava molekularna težina polistirena, smanjuje ovisnost o viskoznosti i temperaturi.

Prednosti

Bijeli termoplastični polimer može biti izvrsna zamjena za PVC plastiku, a prozirni - za pleksiglas. Tvar je stekla popularnost uglavnom zbog svoje fleksibilnosti i lakoće obrade. Savršeno je oblikovan i obrađen, sprječava gubitak topline i, što je važno, ima nisku cijenu. Zbog činjenice da polistiren može dobro propuštati svjetlost, koristi se čak i za ostakljivanje zgrada. Međutim, nemoguće je postaviti takvo ostakljenje na sunčanu stranu, jer se tvar kvari pod utjecajem ultraljubičastog zračenja.

Polistiren se dugo koristi za izradu pjena i srodnih materijala. Toplinsko-izolacijska svojstva polistirena u pjenastom stanju omogućuju njegovu upotrebu za izolaciju zidova, podova, krovova i stropova u zgradama raznih namjena. Zahvaljujući obilju izolacijskih materijala, na čelu s polistirenskom pjenom, obični ljudi znaju za tvar koju razmatramo. Ovi materijali su jednostavni za upotrebu, otporni na propadanje i agresivna okruženja, kao i izvrsna svojstva toplinske izolacije.

Mane

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

Recikliranje

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

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

  1. Zbrinjavanje industrijskog otpada koji je jako onečišćen.
  2. Prerada tehnološkog otpada lijevanjem, ekstruzijom i prešanjem.
  3. Zbrinjavanje dotrajalih proizvoda.
  4. Zbrinjavanje miješanog otpada.

Sekundarna uporaba polistirena omogućuje dobivanje novih visokokvalitetnih proizvoda iz starih sirovina bez zagađivanja okoliša. Jedno od obećavajućih područja prerade polimera je proizvodnja polistirenskog betona, koji se koristi u izgradnji niskih zgrada.

Produkti razgradnje polimera nastali tijekom toplinske razgradnje ili toplinsko-oksidativne razgradnje su toksični. Tijekom obrade polimera, pare benzena, stirena, etilbenzena, ugljičnog monoksida i toluena mogu se osloboditi djelomičnom razgradnjom.

Gori

Prilikom spaljivanja polimera oslobađaju se ugljični dioksid, ugljični monoksid i čađa. Općenito, jednadžba reakcije za izgaranje polistirena izgleda ovako: (C 8 H 8) n + O 2 \u003d CO 2 + H 2 O. Izgaranje polimera koji sadrži aditive (komponente koje povećavaju čvrstoću, boje itd. .) dovodi do oslobađanja niza drugih štetnih tvari.

Blok polistiren se proizvodi masovnom polimerizacijom. Danas se široko koristi polimerizacija stirena u masi (blok). Može se provoditi u prisutnosti i u odsutnosti inicijatora.

inicijatori polimerizacije ali obično su to benzoil peroksid, dinitril azobizizomaslačne kiseline itd. Produkti razgradnje inicijatora dio su makromolekula polistirena, zbog čega ovom metodom nije moguće dobiti polistiren s visokim dielektričnim vrijednostima.

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

Kinetika radikalne polimerizacije stirena do dubokih pretvorbi proučena je mnogo potpunije od kinetike polimerizacije drugih monomera. Time je moguće vrlo precizno izračunati temperaturni režim polimerizacije kako bi se dobio polistiren željenih svojstava.

Toplinska polimerizacija stirena do potpune pretvorbe monomer kontinuirani način u aparatima stupnog tipa bez miješanja (načelo "idealne" istiske) trenutno se ne koristi, budući da ovaj postupak ima niz ozbiljnih nedostataka. Glavni nedostaci tehnološkog procesa polimerizacije stirena u masi s potpunom konverzijom monomera su njegovo dugo trajanje, potreba za provođenjem procesa na visokim temperaturama. (200-230 °S) u završnim fazama za postizanje visoke konverzije (99%), kao i dobivanje polimera male molekulske mase (slika 1) i široke distribucije molekularne mase. Osim toga, s dubinom konverzije, viskoznost reakcijske mase jako raste, dostižući na kraju procesa 1 10 3 – 1 10 4 Pa ​​s. Provođenje toplinske polimerizacije stirena do nepotpuna konverzija monomera (80-95%) u kaskadi aparata uz miješanje (princip "idealnog" miješanja) i uklanjanje zaostalog monomera omogućuje provođenje reakcije na nižim temperaturama (140-160 °S) i primaju polistiren od uža raspodjela molekulske težine. Time se postiže značajno intenziviranje procesa i proizvodnja kvalitetnijeg polistirena.

Industrijski postupci za polimerizaciju stirena do nepotpune pretvorbe monomera razvijeni su korištenjem metoda matematičkog modeliranja.

Prvi korak u modeliranju procesa je matematički opis (model) reakcije toplinske polimerizacije stirena. Za izračun industrijskih procesa ne može se koristiti potpuni kinetički model, već ovisnost ukupne brzine reakcije o pretvorbi.

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

Druga faza modeliranja procesa je matematički opis reaktora za izvođenje procesa polimerizacije. Sadrži opis svojstava reakcijskog medija i uvjeta izmjene topline u reaktoru.

Svojstva reakcijskog medija uključuju:

  • viskoznost,
  • toplinska vodljivost,
  • toplinski kapacitet,
  • tlak pare iznad otopine polimera.

Značajka polimerizacije stirena je visoka viskoznost reakcijskog medija, koji fluktuira u reaktorima od 1 prije 1 10 3 Pa s.

Da bi se osigurao određeni prijenos topline u reaktorima, koriste se miješalice određenog tipa i izračunavaju se troškovi energije za miješanje. Prilikom pretvaranja u 40% a viskoznost reakcijskog medija do 10 Pa s primijeniti mješalice za listove(u prvom reaktoru), pri višim viskoznostima postaju prednosti spiralne (vrpčaste) miješalice.

Jedno od glavnih pitanja u polimerizaciji u izotermnom reaktoru je rasipanje topline. Visoki intenzitet procesa polimerizacije stirena može se postići odvođenjem topline isparavanjem i vraćanjem monomera u polimerizaciju. Osim toga, djelomično odvođenje topline provodi se kroz plašt aparata. Potrebna temperaturna razlika između reakcijske mase i rashladne tekućine u plaštu reaktora određena je iz jednadžbe toplinske bilance

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

gdje Q e- toplina egzotermne reakcije; Qn- toplina koja se oslobađa tijekom rada miješalice; QBX- toplina potrošena na zagrijavanje ulazne struje reakcijskog medija; Qx- odvođenje topline kroz stijenku reaktora.

Da bi se osigurao stabilan režim u reaktoru, potrebno je poštivati ​​sljedeći uvjet: promjena odvođenja topline ovisno o temperaturi mora se dogoditi brže od promjene otpuštanja topline.

Nakon utvrđivanja uvjeta za stabilan rad reaktora, odlučuje se o mogućnosti upravljanja njima i izboru odgovarajućih sredstava automatskog upravljanja.

Trenutno blok polimerizacija stirena dok se nepotpuna pretvorba monomera u polimer provodi u kaskadi reaktora s miješanjem prema dvije opcije:

  • u nedostatku otapala;
  • pomoću otapala.

Proizvodnja blok polistiren opće namjene provodi se u prisutnosti etilbenzena (15-20%), čija prisutnost u procesu olakšava odvođenje topline, rad opreme, posebno pumpi, zbog smanjenja viskoznosti reakcijske mase, kao i kontrolu procesa kao cijelo.

U nastavku se nalaze opisi tehnoloških procesa za dobivanje blok polistirena opće namjene.

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

Najviše se koristi tehnološka shema za proizvodnju blok polistirena opće namjene u kaskadi od dva reaktora s miješanjem. Proces uključuje faze:

  • priprema početnog stirena,
  • polimerizacija stirena u reaktorima 1. i 2. stupnja,
  • uklanjanje i ispravljanjeneizreagirani monomer,
  • polistirol taljenje bojenje,
  • granulacija polistirena,
  • pakiranje i pakiranje granulata polistirena.

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

Iz kontejneri 1 stiren se kontinuirano dovodi pumpom za doziranje u reaktor 1. stupnja, koji je vertikalni cilindrični aparat sa stožastim dnom kapaciteta 16 m 3 . Reaktor je opremljen pločastom mješalicom s brzinom od 30-90 okretaja u minuti. Polimerizacija u reaktoru 1. stupnja 2 trčanje na temperaturi 110-130 °S prije pretvorbe 32-45% ovisno o marki proizvoda. Uklanjanje viška topline reakcije nastaje zbog isparavanja dijela stirena iz reakcijske mase.

Reaktor 2. stupanj 3 po dizajnu i dimenzijama sličan reaktoru 1. stupnja, ali opremljen vrpčastom mješalicom s brzinom od 2-8 okretaja u minuti. Ovo osigurava učinkovito miješanje visoko viskoznih reakcijskih medija. Polimerizacija u reaktoru 2. stupnja traje do 75-88% stope pretvorbe pri temperaturi 135-160 °S ovisno o kvaliteti dobivenog polimera.

Otopina polistirena u stirenu iz reaktora 2. stupnja pumpa za pražnjenje 5 služio u vakuumska komora 6 kroz cijev zagrijanu parom pod tlakom od najmanje 2,25 MPa. Istovremeno se događa pretpolimerizacija stiren do 90% stope konverzije.

Ulazi talina polistirena vakuumska komora 6 s temperaturom 180-200 °S. U cijevi pregrijača vakuumske komore zagrijava se talina polistirena do 240 °C te ulazi u šuplju komoru volumena 10 m 3 sa zaostalim tlakom 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%. Pare stirena šalju se na regeneraciju, a zatim se vraćaju u kapacitet 1.

Polistiren taliti iz vakuumske komore 6 Ide na ekstruder 7 i za granulaciju.

Po primitku polistirena opće namjene u prisustvu etilbenzena, potonji je u zatvorenom ciklusu pomiješan sa stirenom. Volumen viška topline reakcije u uređajima provodi se isparavanjem pod vakuumom dijela stirena i etilbenzola. Isparena smjesa se kondenzira i vraća u reakcijsku zonu. Za održavanje normalnog rada mješalica u polimerizatorima kontinuirano se prati viskoznost reakcijske mase. Navedena viskoznost održava se automatski promjenom dovoda smjese stirena i etilbenzola.

Oba polimerizatora rade pod vakuumom, temperatura procesa varira na 115-135 °S i 140-160 °S odnosno. Sadržaj polimera u reaktor 1. stupnja doseže 30-40% , u reaktor 2. stupnja - 65-70%. Otopina sadrži 15-20% etilbenzen. Iz reaktora 2. stupnja otopina polimera ulazi u isparivač, u kojem se održava vakuum (preostali tlak od oko 2,6 kPa). Pare stirena i etilbenzena se uklanjaju, a talina polimera skuplja se u donjem dijelu isparivača, odakle 200-230 °S poslana na bojenje i granulaciju.

Pare stirena i etilbenzola iz isparivača ulaze u skruber radi čišćenja, zatim se kondenziraju i vraćaju u originalni spremnik stirena i etilbenzola.

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

Usporedna procjena blok polimerizacije stirena s potpunom i nepotpunom pretvorbom monomera

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

1) produktivnost polimerizacijske jedinice povećava se više od 2 puta zbog smanjenja trajanja polimerizacije, što dovodi do smanjenja kapitalnih ulaganja i troškova energije;

2) dizajn hardvera omogućuje prilagodbu tehnoloških parametara procesa i dobivanje proizvoda različite kvalitete ovisno o zahtjevima potrošača;

3) polistiren koji napušta vakuumsku komoru sadrži manje zaostalog monomera (do 0,2%) nego produkt koji napušta kolonu s potpunom konverzijom monomera (0,5%).

Međutim, kod izvođenja procesa s nepotpunom pretvorbom monomera, neizbježni su otpadni produkti - kondenzati za skidanje stirena. Prilikom realizacije velike proizvodnje, postaje neophodno koristiti stripping kondenzate. S ukupnim proizvodnim kapacitetom od 100-120 tisuća tona/godišnje polistirena, dobiva se oko 10-12 tisuća tona/godišnje kondenzata za skidanje.

Iskorištavanje kondenzata iz otpatke odvija se u dva smjera:

1) pročišćavanje stripping kondenzata radi dobivanja stirena standardne čistoće (rektifikacija);

2) polimerizacija destiliranih kondenzata za dobivanje polistirena nešto lošije kvalitete, ali koji se može koristiti za proizvodnju manje kritičnih proizvoda. U industriji se razvijaju oba smjera.

Bibliografija:
Zubakova LB, Tvelika AS, Davankov AB Sintetski ionsko-izmjenjivački materijali. M., Kemija, 1978. 183 str.
Saldadze K M., Valova-Kopylova VD Ionski izmjenjivači koji stvaraju komplekse (kompleksi). M., Kemija, 1980. 256 str.
Kazantsev E. Ya., Pakholkov VS, Kokoshko 3. / O., Chupakhin O. Ya. Materijali za ionsku izmjenu, njihova sinteza i svojstva. Sverdlovsk. ur. Uralski politehnički institut, 1969. 149 str.
Samsonov G. V., Trostyanskaya E. B., Elkin G. E. Ionska izmjena. Sorpcija organskih tvari. L., Nauka, 1969. 335 str.
Tulupov PE Stabilnost materijala ionske izmjene. M., Kemija, 1984. 240 str. Polyansky Ya.G. Kataliza ionitima. M., Kemija, 1973. 213 str.
Cassidy G. Dzh.u Kun K A. Redoks polimeri. M., Kemija, 1967. 214 str. Hernig R. Kelirajući ionski izmjenjivači. M., Mir, 1971. 279 str.
Tremillon B. Odvajanje na smolama ionske izmjene. M., Mir, 1967. 431 str.
Laskorin B. Ya., Smirnova Ya. M., Gantman M. Ya. Ionsko-izmjenjivačke membrane i njihova primjena. Moskva, Gosatomizdat, 1961. 162 str.
Egorov EV, Novikov PD Učinak ionizirajućeg zračenja na materijale za ionsku izmjenu. M., Atomizdat, 1965. 398 str.
Egorov E. V., Makarova S. B. Ionska izmjena u radiokemiji. M., Atomizdat,

Zadatak 449 (w)
Kako se stiren proizvodi u industriji? Navedite shemu njegove polimerizacije. Nacrtati linearne i trodimenzionalne strukture polimera pomoću dijagrama.
Riješenje:

Dobivanje i polimerizacija stirena


Najviše stiren(oko 85%) u industriji dobivaju dehidrogenaciju m etilbenzen na temperaturi od 600-650°C, atmosferskom tlaku i razrijeđen pregrijanom vodenom parom 3-10 puta. Koriste se oksidni željezo-krom katalizatori s dodatkom kalijevog karbonata.

Druga industrijska metoda kojom se dobiva preostalih 15% je dehidracija. metilfenilkarbinol, koji nastaje tijekom proizvodnje propilen oksida iz etilbenzen hidroperoksida. Etilbenzol hidroperoksid se dobiva iz etilbenzola nekatalitičkom oksidacijom zraka.

Shema anionoidne polimerizacije stirena:

Polistiren- termoplastični amorfni polimer formule:

[CH 2 \u003d C (C 6 H 5) H] n------------> [-CH2-C(C6H5)H-] n
stiren polistiren

Polimerizacija stirena nastaje pod djelovanjem natrijevih ili kalijevih amida u tekućem amonijaku.

Polimerne strukture:

Posebnost linearni i razgranati polimeri- nepostojanje primarnih (kemijskih) veza između makromolekulskih lanaca; između njih djeluju posebne sekundarne međumolekularne sile.

Linearne polimerne molekule:

Razgranate linearne molekule:

Ako a makromolekularni lanci su međusobno povezane kemijskim vezama koje tvore niz poprečnih mostova (trodimenzionalni okvir), tada se struktura tako složene makromolekule naziva prostornom. Valentne veze u prostornim polimerima divergiraju nasumično u svim smjerovima. Među njima su polimeri s rijetkim rasporedom poprečnih veza. Ovi polimeri se nazivaju mrežasti.

Trodimenzionalne strukture polimera:

Mrežna struktura polimera:

Polistiren

Riža. 1. Linearna struktura polistirena

Poliorganosiloksan

Riža. 2. Trodimenzionalna struktura poliorganosiloksana

Sintetski polimeri

U dvadesetom stoljeću pojava sintetskih visokomolekularnih spojeva – polimera bila je tehnička revolucija. Polimeri se široko koriste u raznim praktičnim područjima. Na temelju njih stvoreni su materijali s novim, u mnogočemu neobičnim svojstvima, znatno superiornijima u odnosu na dosad poznate materijale.

Polimeri su spojevi čije se molekule sastoje od ponavljajućih jedinica – monomera.

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

Sintetski polimeri dobiven polimerizacijom i polikondenzacijom (vidi dolje) monomera niske molekulske mase.

Strukturna klasifikacija polimera

a) linearni polimeri

Imaju linearnu lančanu strukturu. Njihova imena potječu od naziva monomera uz dodatak prefiksa poli-:

b) mrežni polimeri:

c) umreženi trodimenzionalni polimeri:

Kopolimerizacija raznih monomera daje kopolimeri . Na primjer:

Fizikalno-kemijska svojstva polimera određena su stupnjem polimerizacije (vrijednost n) i prostornom strukturom polimera. Mogu biti tekućine, gume ili krutine.

Čvrsti polimeri se drugačije ponašaju kada se zagrijavaju.

Termoplastični polimeri- zagrijavanjem se tope, a nakon hlađenja poprimaju bilo koji oblik. Ovo se može ponavljati neograničeni broj puta.

Duroplastični polimeri- To su tekuće ili plastične tvari koje se zagrijavanjem skrućuju u zadanom obliku i daljnjim zagrijavanjem se ne tale.

Reakcije stvaranja polimera polimerizacija

Polimerizacija je sekvencijalno pričvršćivanje monomernih molekula na kraj rastućeg lanca. U ovom su slučaju svi atomi monomera dio lanca i ništa se ne oslobađa tijekom reakcije.

Za početak reakcije polimerizacije potrebno je aktivirati molekule monomera uz pomoć inicijatora. Ovisno o vrsti inicijatora postoje

    radikal

    kationski i

    anionska polimerizacija.

Radikalna polimerizacija

Kao inicijatori polimerizacije radikala koriste se tvari koje mogu stvarati slobodne radikale tijekom termolize ili fotolize, najčešće su to organski peroksidi ili azo spojevi, na primjer:

Kada se zagrijavaju ili osvjetljavaju UV svjetlom, ovi spojevi stvaraju radikale:

Reakcija polimerizacije uključuje tri faze:

    inicijacija,

    rast lanca,

    Puknuće lanca.

Primjer je polimerizacija stirena:

mehanizam reakcije

a) inicijacija:

b) rast lanca:

c) otvoreni krug:

Radikalska polimerizacija najlakše se odvija kod onih monomera u kojima su nastali radikali stabilizirani utjecajem supstituenata na dvostrukoj vezi. U navedenom primjeru nastaje radikal benzilnog tipa.

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

Kationska polimerizacija

U ovom slučaju, aktivacija monomernih alkena provodi se protičnim kiselinama ili Lewisovim kiselinama (BF 3 , AlCl 3 , FeCl 3 ) u prisutnosti vode. Reakcija se odvija kao elektrofilna adicija na dvostruku vezu.

Na primjer, polimerizacija izobutilena:

mehanizam reakcije

a) inicijacija:

b) rast lanca:

c) otvoreni krug:

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