بلمرة المحلول

📅 آخر تحديث: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ١٩ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

تُعدّ بلمرة المحلول طريقة من طرق البلمرة الصناعية . في هذه العملية، يُذاب المونومر في مذيب غير متفاعل يحتوي على عامل مساعد أو بادئ .

ينتج عن التفاعل بوليمر قابل للذوبان في المذيب المُختار. يمتص المذيب الحرارة المنبعثة من التفاعل، مما يُبطئ من سرعة التفاعل . علاوة على ذلك، تنخفض لزوجة خليط التفاعل، مما يمنع التسارع الذاتي عند تركيزات المونومر العالية . كما يُساعد انخفاض لزوجة خليط التفاعل بالتخفيف على نقل الحرارة، وهي إحدى المشكلات الرئيسية المرتبطة بإنتاج البوليمرات، نظرًا لأن معظم تفاعلات البلمرة طاردة للحرارة. بمجرد الوصول إلى التحويل المطلوب، يجب إزالة المذيب الزائد للحصول على البوليمر النقي. وبناءً على ذلك، تُستخدم بلمرة المحلول بشكل أساسي في التطبيقات التي يُفضل فيها وجود المذيب، كما هو الحال في الورنيش والمواد اللاصقة . ومن التطبيقات الأخرى لمحاليل البوليمر تصنيع الألياف بالغزل الرطب أو الجاف أو الأغشية البلاستيكية .

من عيوب بلمرة المحلول انخفاض تركيز المونومر والمُبادر، مما يؤدي إلى انخفاض معدل التفاعل، وانخفاض كفاءة استخدام حجم المفاعل، والتكلفة الإضافية للعملية المتعلقة بإعادة تدوير المذيب، وسمية معظم المذيبات العضوية وتأثيراتها البيئية الأخرى. ومن أبرز عيوب تقنية بلمرة المحلول أنه مهما كان المذيب المُختار خاملًا، لا يمكن استبعاد انتقال السلسلة إليه تمامًا، وبالتالي يصعب الحصول على منتج ذي وزن جزيئي عالٍ جدًا. ومن بين المذيبات الشائعة، تُعد الهيدروكربونات المكلورة على وجه الخصوص عرضةً لانتقال السلسلة في بلمرة الجذور الحرة. ويمكن تحديد شدة انتقال السلسلة لمختلف المركبات باستخدام ثوابت انتقال السلسلة ، كما يمكن حساب انخفاض درجة البلمرة باستخدام معادلة مايو. [ 1 ]

البوليمرات ذات الأهمية الصناعية المنتجة عن طريق بلمرة المحلول

المصادر: [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

يتم تصنيع بولي أكريلونيتريل (PAN) عن طريق البلمرة الجذرية في ثنائي ميثيل فورماميد (DMF) أو ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) أو الكربونات العضوية أو حمض الكبريتيك أو حمض النيتريك أو المحاليل المائية للأملاح غير العضوية ويتم تحويلها إلى ألياف.

يتم الحصول على حمض البولي أكريليك (PAA) والبولي أكريلاميد عن طريق البلمرة الجذرية في محلول مائي ويستخدمان كمكثفات أو مواد لاصقة أو مواد تجميع.

يتم تصنيع البوليمرات المتجانسة والمشتركة من الأكريلات والميثاكريلات عن طريق البلمرة الجذرية في التولوين والأسيتون لتطبيقات الطلاء .

البولي إيثيلين (HDPE، LLDPE) - تُصنع بعض أنواعه عن طريق بلمرة التنسيق في مذيبات هيدروكربونية ذات درجة غليان عالية (أعلى من درجة حرارة ذوبان البولي إيثيلين). وتكمن ميزة هذه العملية في سرعة انتشارها العالية جدًا، مما يسمح بتغييرات سريعة في أنواع المنتجات.

يتم تصنيع البولي بوتادين عالي السيس (BR) عن طريق بلمرة التنسيق في الهيدروكربونات. [ 5 ]

يتم إنتاج مطاط الستايرين-بوتادين المحلول (sSBR) عن طريق البلمرة الأنيونية في الهيدروكربونات مما يؤدي إلى مطاط ذي خصائص أفضل لصنع الإطارات مقارنة بنوع البلمرة المستحلبة .

يتم تصنيع بولي فينيل أسيتات المستخدم لاحقًا في إنتاج بولي فينيل الكحول عن طريق البلمرة الجذرية في محلول الميثانول.

يتم تصنيع البولي بوتادين السائل عن طريق البلمرة الأنيونية أو الجذرية في محاليل الهيدروكربون.

مطاط البوتيل (IIR) عن طريق البلمرة المشتركة الكاتيونية ذات درجة الحرارة المنخفضة للإيزوبوتيلين مع الإيزوبرين في محلول الإيثيلين أو كلوريد الميثيل.

يتم تصنيع البولي أميدات العطرية (مثل كيفلار ونومكس ) عن طريق التكثيف المتعدد في محلول N- ميثيل بيروليدون وكلوريد الكالسيوم.

تُعد هذه العملية واحدة من عمليتين تستخدمان في إنتاج بولي أكريلات الصوديوم ، وهو بوليمر فائق الامتصاص يستخدم في الحفاضات التي تستخدم لمرة واحدة .

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ مايو، فرانك ر. (ديسمبر 1943). "انتقال السلسلة في بلمرة الستايرين: تفاعل المذيبات مع الجذور الحرة 1" . مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية . 65 (12): 2324-2329 . Bibcode : 1943JAChS..65.2324M . doi : 10.1021/ja01252a021 . ISSN 0002-7863 . 
  2. ↑ جون وايلي وأولاده، محرر (15 يوليو 2002). موسوعة علوم وتكنولوجيا البوليمرات ( الطبعة الأولى). وايلي. doi : 10.1002/0471440264 . ISBN  978-1-118-63389-2.
  3. ↑ دليل البوليمرات الصناعية : المنتجات، والعمليات، والتطبيقات . ويلكس، إدوارد س. واينهايم: وايلي-في سي إتش. 2001. ISBN  3-527-30260-3. OCLC 44934461 . {{cite book}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  4. ^ إلياس، هانز جورج (2005-2009). الجزيئات الكبيرة . فاينهايم: وايلي-VCH. رقم ISBN 978-3-527-31172-9. OCLC 62131443 . 
  5. ↑ أسوا، جوس م.، محرر. (2007-01-01). هندسة تفاعلات البوليمر . أكسفورد، المملكة المتحدة: بلاكويل للنشر المحدودة. doi : 10.1002/9780470692134 . ISBN 978-0-470-69213-4.
  • أسس علم وهندسة المواد ، الطبعة الرابعة، ويليام ف. سميث وجواد هاشم
  • موسوعة علوم وتكنولوجيا البوليمرات ، دار نشر جون وايلي وأولاده، إنترساينس، نيويورك، الطبعة الرابعة، 1999-2012