Трехмерная поликонденсация - макроцикличные полимеров, как?

[haiku]

Задача - получить полимер разветвленной сетчатой структуры, с как можно большим размером макро-ячейки 1-10мкм
/полимер с очень хорошими теплоизоляционными свойствами, сопоставимыми с аэрогелем
сополимеризация двух-компонентов/гомополимеризация одного компонента?

Желательна полимеризация в жидкой фазе
например пространственная "сшивка" водного раствора полиэтиленгликоля

Или трехмерная поликонденсация из расплава высшего двухатомного спирта С17-С36

Будет такой полимер скорее всего неплавким реактопластом, очень малой плотности
Буду признателен любой помощи

[Smol]

Чтобы получить размер ячейки 1 мкм Вам в цепочке надо иметь (считаю сходу, поэтому могу и ошибиться) не 36, а более 1000 атомов углерода с С-С связями... А для 10 мкм - нужно 10 тысяч таких атомов, что близко к среднечисловой молекулярной массе некоторых термопластов.
В природе материал с линейными -СН2- цепочками существует, он называется полиэтилен. Подшивается перекисными инициаторами. Но никакого положительного (в смысле теплоизоляции) эффекта у такого редкосшитого полиэтилена пока не обнаружено...

Обычно идут другим путем - искусственно вспенивают материал, причем размер пор в пене не должен быть маленьким, иначе у такой пены либо не будет прочности, либо будет слишком высокая теплопроводность (по "перемычкам" материала, расположенным между воздушными пузырями).

[haiku]

а если "сшивать" низкомолекулярный полиэтилен, полиэтиленглиголь и им подобные низкомолекулярные полимеры?
в идеале -в сплошную пространственную решетку, полимер должен быть пористым, на молекулярном уровне

интересно получить некий аналог аэрогеля, последний является очень неплохим теплоизолятором 0,016-0,017 /у воздуха 0,027

увы..цена аэрогеля -порядка 80долларов грамм

задача сшить низкомолекулярные полиолефины, двухатомные спирты, двухосновные насыщенные жирные кислоты итп
в эластичную, но весьма прочную "кристаллическую" матрицу

По структуре аэрогели представляют собой древовидную сеть из объединенных в однородные группы (кластеры) частиц размером 2-5 нанометров и пор, заполненных воздухом, размерами до 100 нанометров. Внешне аэрогель больше всего похож на прозрачную или полупрозрачную застывшую мыльную пену.

Структуру аэрогеля образуют сферические кластеры из кварца диаметром примерно 0,004 мкм, формирующие трехмерную сетку, поры которой заполнены воздухом. Размеры пор в десять и более раз превышают размеры кластеров, что и позволяет получать очень легкий материал.

Наиболее распространенны кварцевые аэрогели, им также принадлежит текущий рекорд по самой малой плотности у твердых тел — 1,9 кг/м³, это в 500 раз меньше плотности воды и всего в 1,5 раза больше плотности воздуха. Кварцевые аэрогели пропускают свет в мягком ультрафиолете и видимой области (с длиной волны больше 300 нм) и инфракрасном диапазоне, однако в инфракрасной области присутствуют типичные для кварца, получаемого обезвоживанием силикагелей полосы гидроксила при 3500 см−1 и 1600 см−1. Благодаря чрезвычайно низкой теплопроводности (~0,017 Вт/(м·К) в воздухе при атмосферном давлении), меньшей, чем теплопроводность воздуха (0,024 Вт/(м·К)), они применяются в строительстве в качестве теплоизолирующих и теплоудерживающих материалов. Температура плавления кварцевого аэрогеля составляет 1200 °C.

Углеродные аэрогели состоят из наночастиц, ковалентно связанных друг с другом. Они электропроводны и могут использоваться в качестве электродов в конденсаторах. За счет очень большой площади внутренней поверхности (до 800 м²/грамм) углеродные аэрогели нашли применение в производстве суперконденсаторов (ионисторов) емкостью в тысячи фарад. В настоящее время достигнуты показатели в 104 Ф/грамм и 77 Ф/см³. Углеродные аэрогели отражают всего 0,3 % излучения в диапазоне длин волн от 0,25 до 14,3 мкм, что делает их эффективными поглотителями солнечного света.

1200 °C для органических полимеров наверное вряд-ли, но - 150-200 °C наверняка, сравнительно легко

[AAN]

Если есть несколько десятков миллионов евро и лет пять времени, то всё получится. Может быть

[chemist]

В этом плане, думаю, могут примениться гиперразветвлённые полимеры:

Prog.Polym.Sci.2001 (26) 1233-1285 - Hyperbranched_polymers.pdf

Конечно, чтобы научиться сформировывать из них полости, необходимо потратить много времени и денег, очень сомневаюсь, что у нас найдётся инвестор с такими возможностями. Надо ждать пока до цели доедет Запад, а потом и мы поедим по уже накатанной дорожке, как всегда

[haiku]

Алкоголиз сложных виниловых эфиров, в водном растворе
При использовании смесей, компонентом которых является вода, практически во всех случаях ее концентрация не превышает 10 % и омыление сопровождается образованием геля.

Гель образовывает низкомолекулярный поливинил n=100-300
при каком способе алкоголиза (кислотном, щелочном, аминолизе) - выход указанной низкомолекулярной "фракции" максимален, легче обеспечить?
Что выбрать агентом пространственной сшивки по всему объему геля?
чтобы после удаления связанной воды, получить высокую пористость при сохранении эластичности, упругости и приемлимых прочностных свойств.
Как у экструдированного пенополистирола

скажем так..."кристалическую" пространственную решетку реально получить?

может я не один такой грамотный?

какие сложности будут при синтезе подобной молекулярной пены

[avor]

Хайку! Гелей, в том числе и молекулярных, в жидкой фазе хоть попой ешь. Но проблема в том, что ЖФ системы обладают теплопроводностью на порядке выше газовой. А дальше, как только вы воду(растворитель) из системы удаляете вся эта молекулярно-ажурная сеть не выдерживает и схлопывается объемы уменьшаются в десятки раз, кажущаяся плотность становится в разы, а то и десятки раз меньше, чем у газонаполненных(вспененных) пластмасс. У меня к вам вопрос, как вы собираетсь с этим бороться. Я не знаю ни одного органического соединения, которое по прочности и твердости успешно конкурировало с неорганикой. Отсюда следует что энергии связей в неорганических молекулах(или надмолекулярных структурах) будет поболе, чем у органики. И вот мой вопрос, как за счет чего вы собираетесь эту молекулярную ажурную конструкцию сохранить и сохранить ее механическую прочность.

[haiku]

Хайку! Гелей, в том числе и молекулярных, в жидкой фазе хоть попой ешь. Но проблема в том, что ЖФ системы обладают теплопроводностью на порядке выше газовой. А дальше, как только вы воду(растворитель) из системы удаляете вся эта молекулярно-ажурная сеть не выдерживает и схлопывается объемы уменьшаются в десятки раз, кажущаяся плотность становится в разы, а то и десятки раз меньше, чем у газонаполненных(вспененных) пластмасс. У меня к вам вопрос, как вы собираетсь с этим бороться. Я не знаю ни одного органического соединения, которое по прочности и твердости успешно конкурировало с неорганикой. Отсюда следует что энергии связей в неорганических молекулах(или надмолекулярных структурах) будет поболе, чем у органики. И вот мой вопрос, как за счет чего вы собираетесь эту молекулярную ажурную конструкцию сохранить и сохранить ее механическую прочность.

Насчет гелия не совсем понял, в стеклопакетах используют аргон, криптон - это касаемо филейной части

В геле, которым заканчивается образование поливинилового спирта - воды 10% по массе.
весь вопрос - получить цепочку поливинила 300-500, желательно не ПВА, а поливинил
желательно чтобы большая часть образовавшихся полимерных цепочек была одной длинны

вот высушить гель и сохранить его упругие и прочие прочностные свойства? без сшивки в пространственную решетку - никак, весь вопрос, выбрать сшивающий агент
и метод его включения (радикальная, фото-полимеризация итп)

еще вариант полимеризации (омыления, алкоголиз) двухатомных спиртов
опять-таки водорастворимы например этиленгликоли/пропиленгликоли


а что насчет макроциклов?

[avor]

Вы руками что нибудь такое делали. А то очень много энтузизма, но зато стойкое впечатление, что в руках вы такие системы не держали и поведение их представляете слабо. Прямо таки вера такая. Сколько бы вы не делали сшивок они будут либо приводить к сплошному блоку без пор(либо с малым содержанием пор) и высокой теплопроводностью, либо сеть будет схлопываться. Увеличение числа сшивок вам ничего не даст. Другие идеи?

[chemist]

Сколько бы вы не делали сшивок они будут либо приводить к сплошному блоку без пор(либо с малым содержанием пор) и высокой теплопроводностью, либо сеть будет схлопываться. Увеличение числа сшивок вам ничего не даст. Другие идеи?

Поликонденсированная ароматика как строительный элемент может вырулить... лет через 10-20, если кто-то вложится в пределах суммы, озвученной коллегой AAN.
В общем надоть долго и упорно тяпать