Научный отчет Института органической химии Уфимского научного центра РАН

"Органические производные металлов как компоненты высокоэффективных инициирующих/каталитических систем комплексно-радикальной и ионно-координационной полимеризации"

Руководитель работ - академик Ю.Б. Монаков

Одной из главных проблем современной макромолекулярной химии является создание и разработка инициирующих/каталитических систем с целью усовершенствования условий синтеза и физико-химических характеристик получаемых полимеров. Задачи проведенного исследования - это поиск новых катализаторов - органических соединений переходных и непереходных металлов - контролируемой радикальной и ионно-координационной полимеризации, установление общих закономерностей и механизмов процессов спектральными и квантово-химическими методами.

1. Контролируемая радикальная полимеризация виниловых мономеров в присутствии органических производных переходных металлов

Обнаружено, что использование промышленных инициаторов в сочетании с различными металлосодержащими соединениями (металлопорфирины, ферроценилсодержащие полу- и клатрохелаты) позволяет регулировать как кинетические параметры процесса, так и молекулярные характеристики синтезируемых полимеров винилового ряда. На основе проведенных исследований подготовлена заявка на патент "Способ получения полиметилметакрилата" (№ 2008 13 22 14 от 04.08.2008), согласно которой использование ферроценилсодержащих клатрохелатов при полимеризации метилметакрилата позволяет снижать расход промышленных пероксидных инициаторов в 10-20 раз; проводить процесс полимеризации при температурах, близких к комнатной, т.е. снижать энергозатраты на производстве; уменьшать эффект автоускорения; создавать полимеры с улучшенными эксплутационными характеристиками (повышенной стереорегулярностью (77 % синдио-структур вместо 55 %) и температурой начала разложения 260 °С вместо 220 °С).

к.х.н., с.н.с. Исламова Р.М.

2. Ионно-координационная полимеризация диенов в режиме турбулентного перемешивания

Изучено влияние диффузионных ограничений на скорость процесса, распределение активных центров по реакционной способности и молекулярные характеристики получаемых продуктов при полимеризации бутадиена в присутствии титанового катализатора. Показано, что интенсификация турбулентного перемешивания в зоне реакции в различные моменты конверсионного роста вязкости реакционной смеси приводит к формированию одного и того же типового набора центров полимеризации, отличающихся реакционной способностью. Предложено технологическое решение, заключающееся в установке малогабаритного трубчатого турбулентного аппарата диффузор-конфузорной конструкции в наружном контуре циркуляции реакционной смеси, находящейся в объемном реакторе-полимеризате.

д.х.н., проф. Захаров В.П.