Химические процессы в производстве полимеров. Никифоров В.А - 75 стр.

UptoLike

- 75 -
из которого следует, что скорость полимеризации пропорциональна
концентрации мономера в первой степени и концентрации инициатора в
степени 0,5.
Для вывода уравнения средней степени полимеризации примем, что
последняя равна общему количеству мономерных звеньев (
M
Δ
)
полимеризата, делённому на число полимерных цепей (n):
.
n
M
P
n
Δ
=
Число полимерных звеньев можно выразить через выход полимера
(α) и начальную концентрацию мономера (
o
]M[ ):
oо
]M[]M[]M[M
α
Δ
=
=
(
]
M
[
концентрация мономера, не вступившего в процесс полиме-
ризации).
Для определения общего числа полимерных цепей в полимеризате
пренебрегаем возможностью переноса цепи. Тогда это число будет
эквивалентно количеству первичных радикалов (продуктов распада
инициатора) и зависимо от механизма обрыва цепей. В принятой схеме
обрыв происходит по причине рекомбинации (из двух радикалов
образуется одна
неактивнаямёртвая») макромолекула).
Общее количество первичных радикалов равно удвоенному
количеству расходованного в процессе полимеризации инициатора:
(
)
,]I[]I[2n
o
R
и
=
где
o
]I[ и ]
I
[
начальная и текущая (к данному моменту времени t)
концентрации инициатора.
Тогда общее количество макромолекул будет вдвое меньше, т.е.
].I[]I[n
o
=
Значение текущей концентрации инициатора найдём,
проинтегрировав дифференциальное уравнение его распада:
].I[k
dt
]I[d
и
=
Разделим переменные
dtk
]I[
]I[d
и
=
и, проинтегрировав в пределах от
o
]I[ до ]
[
и от 0 до t уравнение
=
t
0
и
]I[
]I[
,dtk
]I[
]I[d
o
получим в логарифмической форме
.elntk
]I[
]I[
ln
tk
и
o
и
==