2-高分子化学(第四版)第二章--缩聚和逐步聚合反应
- 格式:pdf
- 大小:1.04 MB
- 文档页数:20
第二章缩聚及其他逐步聚合反应一、学习要求1、了解线形缩聚的单体种类及类型,掌握官能团及官能度的概念,等物质的量的概念。
2、熟悉线形缩聚的机理和特点,熟悉在密闭体系与开放体系中聚合度与平衡常数和残留小分子的关系,熟悉线形缩聚中出现的副反应。
3、掌握官能团等活性概念,了解线形缩聚动力学,自催化聚酯化动力学及外加酸聚酯化动力学,平衡缩聚动力学。
4、掌握线形缩聚产物聚合度的影响因素及控制方法,了解反应程度和平衡常数对聚合度的影响;了解等物质的量对聚合度的影响;掌握摩尔系数的计算,聚合度与反应程度、摩尔系数的关系,了解线形缩聚物的分子量分布。
5、掌握体型缩聚的形成条件,凝胶化现象与凝胶点,Carothers方程的理论基础及方程式,等物质的量及非等物质的量条件下的体系平均官能度的计算,了解Flory统计法估算体系凝胶点的方法。
6、掌握缩聚反应的实施方法,了解聚酯、聚酰胺的制备原理及过程,了解酚醛树脂、尿醛树脂及三聚氰胺甲醛树脂的制备原理及过程。
二、学时学时聚合反应从机理上可分为逐步聚合反应和连锁聚合反应两大类型。
在高分子化学和高分子合成工业中,逐步聚合反应占有重要地位。
其中包括人们熟知的涤纶、尼龙、酚醛树脂及脲醛树脂等高分子材料。
近年来,逐步聚合反应的研究在理论上和实际应用上都有了新的发展,一些高强度、高模量、耐老化及抗高温等综合性能优异的高分子材料不断问世。
逐步聚合反应中最重要是缩合聚合,简称缩聚。
本章着重讨论缩聚反应,并介绍其他常用的逐步聚合反应。
2.1 聚合反应类型及特点逐步聚合反应包括缩聚反应、逐步加成聚合,一些环状化合物的开环聚合、Diels—Alder 加成反应(狄尔斯-阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应)。
共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯-阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯-阿尔德反应(retro-Diels–Alder)。
78
10 1112
如二元酸和二元醇,生成线形缩聚物。
通式如下:
许多阶段性的重复反应而生成高聚物的过程,每一阶段都得到稳定的化合物。
实际过程中含有二聚体,三聚体,四聚体等,任何一个
缩聚反应的单体转化率、产物聚合度与反应时间关系示意图
聚合度与反应程度的关系
37
凝胶点的预测
实验测定时通常以聚合混合物中的气泡不能上升时的反应程度为凝胶点。
凝胶点也可以从理论上进行预测。
多官能团单体参加反应只是体形缩聚反应产生凝胶化过程的一个必要条件,但不是充分条件,只有当反应单体的平均官能度大
1.纤维:世界上约l/2的合成纤维是用PET制造的。
2.片材和薄膜PET片材是继PVC片材之后,用于医药品包装的片材,而
在欧洲一些国家禁止PVC用于一次性包装之后,PET更成为主要的医药
主链含碳酸酯结构的聚合物。
工业化仅限双酚A聚碳酸酯,耐
热,强度好的工程塑料。
由于其抗冲性能和透明性特好,是热塑性
可用作门窗玻璃,PC层压板广泛用于
银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗,用于飞机舱罩,工业安
67
,前期进行水溶液聚合,达到一定聚合度后转
盐,以防胺挥发,并达到等基
盐可加少量单官能团醋酸或己二酸微过聚酰胺主链中引入芳环,增加耐热性和刚
72
以及由亚甲基桥连接的多元酚醇。
酚醛预聚物形成:酚醛缩聚平衡常数极大,可看作为不可逆反应,
进行水溶液缩聚并不妨碍低分子预聚物的形成,为无规预聚物。
不碱性酚醛树脂主要用作粘合剂,生产层压板。
醛树脂。
8182
其它缩聚产物的例子:
89
n C=N-R-N=C O O + n HOR'OH C-N-R-N-C
O O
OR'O
H H
96
残留的羧基和亚胺基继续反应固化。
106
107
109
115116界面缩聚由于需采用高活性单体,且溶剂消耗量大,设备
利用率低,因此虽然有许多优点,但工业上实际应用并不
型聚碳酸酯。