Los empleados del Departamento de Química Física de la Universidad Federal de Kazán han descubierto que los mecanismos de polimerización de cianatos de arilo en estado sólido y en estado fundido difieren en el número de enlaces múltiples rotos del monómero en la etapa que determina la tasa de proceso.

La polimerización en fase sólida se usa ampliamente para crear polímeros con estructura controlada, peso molecular, y otros parámetros. En la industria, varios policarbonatos, mediante este método se obtienen poliamidas y poliésteres para diversos fines. Los cianatos de arilo se utilizan para crear materiales compuestos poliméricos utilizados, en particular, en la industria aeroespacial.

Como explicó el investigador principal Andrey Galukhin, para polimerización en fase sólida, es necesario que la reacción comience a una temperatura por debajo del punto de fusión. Sin embargo, para algunos monómeros, esta condición no se cumple, por lo que este tipo de polimerización no está disponible para ellos. Estos incluyen cianatos de arilo, que tienen alta temperatura, Resistencia química y a la radiación. Es gracias a estas propiedades que han encontrado aplicación en la industria aeroespacial, donde se utilizan como partes de materiales compuestos. La alta estabilidad de los cianatos de arilo se debe a la presencia de 1, 3, Fragmentos aromáticos de 5-triazina como sitios de reticulación de cadenas poliméricas.

Los científicos de Kazán fueron los primeros en estudiar la polimerización en fase sólida del cianato de arilo. Supusieron que la polimerización en estado sólido de esta sustancia sería muy diferente del mismo proceso en la masa fundida. Los autores sintetizaron un monómero único con un alto punto de fusión (403 ° C). Dado que la temperatura de polimerización de esta sustancia está por debajo de su punto de fusión, esto hizo posible la reacción en fase sólida. Un estudio detallado con calorimetría diferencial de barrido permitió obtener información importante sobre la cinética de este proceso. Fue posible descubrir que los mecanismos de polimerización en fase sólida y polimerización en una masa fundida de monómero difieren en el número de enlaces múltiples rotos del monómero en la etapa que determina la velocidad del proceso. También, resultó que la tasa de polimerización en fase sólida no depende del grado de conversión de monómero, es decir, la cinética se describe mediante una reacción de orden cero. La razón de este comportamiento radica en la naturaleza topoquímica del proceso que tiene lugar en cristales monoméricos planos.

"Los cianatos de arilo desempeñan un papel muy importante en las industrias aeronáutica y aeroespacial, donde se utilizan como aglutinantes en materiales compuestos para crear varias estructuras dimensionalmente estables. Ampliar nuestro conocimiento de la relación entre la reactividad de estos monómeros y su estructura abrirá nuevas posibilidades para el diseño específico de materiales con las propiedades deseadas, "concluyó Galukhin.