Получение и полимеризация стирола. Схемы линейной и трехмерной структуры полимеров


Задание 449 (ш)
Как получают в промышленности стирол? Приведите схему его полимеризации. Изобразите с помощью схем линейную и трехмерную структуры полимеров.
Решение:

Получение и полимеризация стирола


Большую часть стирола (около 85 %) в промышленности получают дегидрирование мэтилбензола при температуре 600—650°С, атмосферном давлении и разбавлении перегретым водяным паром в 3 — 10 раз. Используются оксидные железо-хромовые катализаторы с добавкой карбоната калия.

Другой промышленный способ, которым получают оставшиеся 15 %, заключается в дегидратации метилфенилкарбинола, образующегося в процессе получения оксида пропилена из гидропероксида этилбензола. Гидропероксид этилбензола получают из этилбензола некаталитическим окислением воздуха.

Схехма  анионоидной полимеризации стирола:

Полистирол – термопластичный аморфный полимер с формулой:

[СН2=С(С6Н5)Н]n  ------------>  [-СН2 - С(С6Н5)Н -]n 
 стирол                                       полистирол

Полимеризация стирола происходит при действии амидов натрия или калия в жидком аммиаке.

Структуры полимеров:

Особенность линейных и разветвленных полимеров — отсутствие первичных (химических) связей между макромолекулярными цепями; между ними действуют особые вторичные межмолекулярные силы.

Линейные молекулы полимеров:

стирол, полистирол

Разветвленные линейные молекулы:

стирол, полистирол

Если макромолекулярные цепи соединены между собой химическими связями, образующими ряд поперечных мостиков (трехмерный каркас), то структура такой сложной макромолекулы носит название пространственной. Валентные связи в пространственных полимерах расходятся во все стороны беспорядочно. Среди них выделяют полимеры с редким расположением поперечных связей. Эти полимеры называют сетчатыми.

Трехмерные структуры полимеров:

Сетчатая структура полимера:

стирол, полистирол

Полистирол

стирол, полистирол 

 Рис. 1. Линейная структура полистирола  

Полиорганосилоксан

стирол, полистирол

Рис. 2. Трехмерная структура полиорганосилоксана