Über den einfluß von fängern auf die hochfeldpolymerisation von α‐methylstyrol

Abstract

ZUSAMMENFASSUNG:Die durch Feldemission (FE) in flussigem a-Methylstyrol ausgeloste Polymerisation wird durch Kationenfanger (N(C2Hs)3, HzO, Cyclopropan) inhibiert. Die Elektronenfanger SF6, N20, COz und O2 inhibieren ebenfalls, wobei die Inhibitorwirksamkeit in der genannten Reihenfolge abnimmt. Dieses Verhalten wird darauf zuruckgefuhrt, daI3 von der Hochfeldelektrode emittierte Elektronen Monomermolekeln ionisieren; dabei gebildete Radikalkationen starten die kationische Polymerisation. Durch Kationenfanger wird daher die Wachstumsreaktion inhibiert, wahrend Elektronenfanger die Startreaktion inhibieren.Bei der durch Feldionisation (FI) gestarteten Polymerisation sind Elektronenfanger wirkungslos; Kationenfanger inhibieren dagegen.Aufgrund der Abhangigkeit der spezifischen Polymerausbeute von der N(C2Hs)3-Konzentration wurde abgeschatzt, daR im Falle der FE nur 1 bis 10% der emittierten Elektronen polymerisationsauslosend wirken. Im Falle der FI starten bis zu 100% der an der Hochfeldelektrode erzeugten Ladungstrager ki~ietische Ketten.Bei allen Versuchen wurde Oligomeres (Polymerisationsgrad 3 bis 4) durch eine Kettenreaktion gebildet. Die spezifische Oligomerausbeute nahm bei der FE-initiierten Polymerisation mit steigender SF6-Konzentration bemerkenswert zu. SUMMARY:Cation scavengers (N(CzHs),, H 2 0 , cyclopropane) inhibit the polymerization of liquid r-methylstyrene initiated by field emission (FE). Electron scavengers also inhibit the polymerization with efficiencies declining in the series SFs > NzO > COZ > 0 2 . It is assumed that electrons emitted by the high field electrode ionize monomer molecules. Radical cations formed thereby initiate the cationic polymerization. Thus cation scavengers inhibit the growth of kinetic chains, whereas electron scavengers inhibit the initiation reaction.The polymerization initiated by field ionization (FI) is not affected by electron scavengers. However, cation scavengers inhibit this polymerization.Based on the dependence of the specific polymer yield on the N(C2H5)3-concentration it was estimated that in the case of FE only 1 to 10% of the emitted electrons initiate polymerization. In the case of FI up to 100% of the ions generated at the high field electrode start kinetic chains.During all experiments oligomer (degree of polymerization 3 to 4) was formed in a chain reaction. The specific oligomer yield increased with increasing SF6-concentration significantly when the reaction was initiated by FE.