第七章 缩聚反应与逐步加聚反应1

陕西国防工业职业技术学院课时授课计划课程名称：高聚物生产技术任课教师：杨博授课顺序：第讲教研室主任签名年月日陕西国防工业职业技术学院教案专用稿纸第二节缩聚反应与逐步加聚反应的工业实施聚酯是制造聚酯纤维、涂料、薄膜及工程塑料的原料，是由饱和的二元酸和二元醇通过缩聚反应制得的一类线型高分子缩聚物。

这类缩聚物大分子中各个链接都是以酯基（-COO-）相连的，所以称为聚酯。

以聚酯为基础制得的纤维称为涤纶（的确良），是三大合成纤维之一，是最主要的纤维。

一、聚酯的生产聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的生产工艺（一）主要原料（二）聚酯的生产工艺1.聚酯的合成工艺路线2.聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺3.聚酯的纺丝:熔融纺丝（三）聚酯的结构、性能和用途二、聚酰胺-66，聚酰胺-1010的生产聚酰胺纤维是以聚酰胺为基础制得的纤维，商品名是锦纶、尼龙，简称PA。

它是三大合成纤维之一，也是制造薄膜及工程塑料的原料，是由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。

常见的聚酰胺有PA-6、PA-11、PA-12、PA-66、PA-610、PA-612、PA-1010等，其中PA-6和PA-66的产量最大，约占聚酰胺产量的90%。

聚酰胺的共同特点：大分子中的各链节间都是以酰胺基相连。

（一）聚酰胺-66的生产聚酰胺-66是己二酸与己二胺的缩聚物是最早实现工业化生产的聚酰胺品种，也是产量最大的聚酰胺。

1.主要原料（1）己二酸（2）己二胺2.生产原理3.生产工艺4.聚酰胺的纺丝5.聚酰胺-66的结构、性能及用途聚酰胺的纺丝采用直接熔融纺丝和间接熔融纺丝。

熔融纺丝主要包括纺丝和纤维的后加工两个基本操作过程（二）聚酰胺-1010的生产聚酰胺-1010学名聚癸二酰癸二胺，俗称尼龙1010，简称PA-1010，是我国利用蓖麻油为主要原料的独特尼龙品种。

结构式：H-[-NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO-]n-OH1.主要原料（1）癸二酸（2）癸二胺2.生产原理方程式？3.生产工艺4.聚酰胺-1010的结构、性能与用途酚醛树脂是酚类化合物与醛类化合物在酸性或碱性条件下，经缩聚反应而制得的一类聚合物的统称。

加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应是有机化学中常见的反应类型，其条件如下： 1.温度
加聚反应和缩聚反应一般需要较高的温度才能进行，常常在高温下进行反应，例如聚合物的制备常在200℃以上进行。

2.催化剂
许多加聚反应和缩聚反应需要催化剂的存在才能进行，催化剂的种类和用量对反应的结果有重要影响。

例如，聚酯的制备一般需要酸性催化剂的存在。

3.反应物浓度
加聚反应和缩聚反应需要足够高的反应物浓度才能进行，否则反应速率很慢甚至无法进行。

4.溶剂
加聚反应和缩聚反应需要使用合适的溶剂，以便反应物能够充分溶解并进行反应。

5.排除副反应
加聚反应和缩聚反应常常伴随着副反应的产生，如副聚、脱水、氧化等反应。

要想得到高产率的产物，必须注意排除这些副反应的干扰。

总之，加聚反应和缩聚反应需要合适的温度、催化剂、反应物浓度、溶剂等条件方能顺利进行。

在实际应用中，还需要根据具体情况进行优化和调整，以得到最佳的反应结果。

第三章缩聚反应与逐步加聚反应第一节缩聚反应的特点与分类1.缩聚反应：由含有两个或两个以上官能团的单体或各种低聚物之间的缩合反应。

2.通式：[M]m＋[M]n[M]m+n3.主要产品：尼龙、涤纶、酚醛树脂、脲醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯、环氧树脂、硅橡胶、聚硫橡胶、呋喃树脂、聚碳酸酯等。

4.用途：工程塑料、纤维、橡胶、粘合剂和涂料。

一、缩聚反应的特点1.缩聚反应的特点（1）逐步性：一系列缩合反应逐步完成（2）可逆性：可逆平衡反应（3）复杂性：除链增长反应外，还有链裂解、交换和其他副反应发生。

2.缩聚反应与加聚反应的比较见表3-1二、缩聚反应的分类1.按产物的大分子几何形状分类（1）线型缩聚概念：①参加反应的单体都带有两个官能团②反应中形成的大分子向两个方向发展③产物为线型结构举例：二元酸与二元醇生成聚酯（涤纶）-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1《高聚物生产技术》二元酸与二元胺生成聚酰胺（尼龙）反应通式：n aAa＋n bBb a [ AB ]n b＋(2n－1)abn aAb a [ A ]n b＋(n－1)ab特点：反应体系的黏度逐渐变稠，产物具有可溶解、可熔融、热塑性。

（2）体型缩聚概念：①参加反应的单体中至少有一种单体带有两个以上官能团②反应中大分子向三个方向发展③产物为体型结构举例：丙三醇与邻苯二酸酐苯酚与甲醛特点：反应体系中的黏度到一定的反应程度后，突然增加产生凝胶，产物失去可溶解、可熔融，属热固性。

2.按参加反应的单体种类分类（1）均缩聚只有一种单体参加的缩聚反应。

（2）混缩聚两种分别带有两个相同官能团的单体进行的缩聚反应。

（3）共缩聚在均缩聚体系加入第二种单体或在混缩聚体系加入第三种单体（或第四种单体）进行的缩聚反应。

怎样认识加聚反应和缩聚反应怎样认识加聚反应和缩聚反应加聚反应和缩聚反应是合成有机⾼分⼦的两种基本反应。

这两种反应虽然都由单体（⼩分⼦）产⽣⾼聚物（⼤分⼦）的反应，但它们还是有着本质的区别。

加聚反应是加成聚合反应的简称，是指以不饱和烃或含不饱和键的物质为单体，通过不饱和键的加成，聚合成⾼聚物的反应。

例如，⼄烯加聚成聚⼄烯，是在适当的温度、压强和催化剂存在的条件下，⼄烯分⼦中的双键会断裂其中的⼀个键，发⽣加成反应，使⼄烯分⼦⾥的碳原⼦结合成为很长的键。

CH2＝CH2＋CH2＝CH2＋CH2＝CH2＋……→—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2……这个反应可以⽤⽅程式表⽰为：反应的产物是聚⼄烯，它是⼀种相对分⼦质量很⼤的化合物，其分⼦组成可以表⽰为(C2H4)n。

加聚反应根据参加反应的单体种类，⼜分为均聚反应和共聚反应。

仅由⼀种单体发⽣的加聚反应叫做均聚反应，合成聚⼄烯的反应就是均聚反应。

由两种以上单体共同参加的聚合反应叫共聚反应。

例如，合成丁苯橡胶的反应即为共聚反应。

这个反应可⽤下式表⽰：加聚反应的特点是：（1）单体必须是含有双键等不饱和键的化合物。

例如，氯⼄烯、丙烯腈等含不饱和键的物质，在⼀定条件下，都可以发⽣加聚反应。

（2）加聚反应发⽣在不饱和键上。

（3）发⽣加聚反应的过程中，没有副产物产⽣，得⾼聚物的化学组成跟（4）加聚反应⽣成的⾼聚物相对分⼦质量为单体整数倍。

缩聚反应是缩合聚合反应的简称，是指单体之间相互作⽤⽣成⾼分⼦，同时还⽣成⼩分⼦（如⽔、氨、卤化氢等）的聚合反应。

例如合成酚醛树脂的反应就是缩聚反应。

合成酚醛树脂通常是以苯酚和甲醛为原料，在催化剂作⽤下，经缩聚反应⽽得到。

缩聚反应根据参加反应的单体种数⼜分为共缩聚和均缩聚，由不同种单体参加的缩聚反应称为共缩聚。

如酚醛树脂的合成反应就是共缩聚，它是由苯酚和甲醛两种物质为单体的。

由同种单体进⾏的缩聚反应称为均缩聚。

如氨基酸聚合成多肽的缩聚反应就属均缩聚。

缩聚反应与加聚反应缩聚反应与加聚反应是化学中两种非常重要的反应类型。

它们在生命科学、材料科学、环境科学等领域都有着广泛的应用。

本文将分别介绍这两种反应，并探讨它们的区别和联系。

一、缩聚反应缩聚反应也被称为减水缩合反应。

它指的是有机分子中两个或更多的单体结构单元，在消耗一个分子水的同时形成缩合产物。

在这个过程中，水的一个氢原子和一个羟基离子被去除，产生了一个氧原子，从而使缩合产物中的单体结构单元相互连接，形成更长的多聚物。

蛋白质就是一个典型的由缩聚反应产生的生物大分子。

它由20种不同的氨基酸单体结构单元缩合而成。

其他生物大分子，如核酸和多糖，也靠缩聚反应来形成。

此外，合成聚合物和某些特殊的高分子材料也常常借助于缩聚反应来实现。

二、加聚反应加聚反应是指两个或更多单体在没有消耗任何小分子消耗的情况下，通过共价键连接，形成高分子。

这个过程与缩聚反应的不同之处在于，加聚反应中没有小分子产生，所以它也被称为“烷基分子反应”。

举个例子，一旦苯乙烯单体结构单元暴露在空气中的氧气下，生成自由基会导致苯乙烯单体之间发生加聚反应，形成聚苯乙烯。

这种反应还可以利用其他的单体结构单元来制造出一系列功能性高分子材料，如聚乙烯醇和丙烯酸乙酯等。

三、缩聚反应和加聚反应的区别和联系缩聚反应和加聚反应都是重要的化学反应类型。

它们有以下不同之处：1. 缩聚反应需要消耗一个分子小分子（通常是水分子），而加聚反应不需要。

2. 缩聚反应的产物通常是有机分子的一些小分子组成的多聚物，而加聚反应的产物是由单一单体构成的高分子。

3. 缩聚反应通常涉及到醇、酸、胺等含有活性氢的有机分子，而加聚反应涉及到各种不同的单体结构单元。

缩聚反应和加聚反应有以下共同点：1. 两种反应类型都能产生高分子材料。

2. 两种反应都需要催化剂来促进反应。

综上所述，缩聚反应和加聚反应都是化学中非常重要的反应类型。

它们在生命科学、环境科学和材料科学等领域有着广泛的应用。

了解它们的区别和联系对我们理解多种高分子化合物的制备和应用有重要的意义。

加聚反应和缩聚反应一、概念和区别由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应;聚合反应包括两类：加成聚合反应和缩合聚合反应;单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称为加聚反应;单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应,简称缩聚反应;加聚反应和缩聚反应的异同：1．加聚反应是含“C＝C”键的不饱和化合物的性质,而不能说成是烯烃,也不能说成广义的不饱和烃如炔烃或不饱和化合物的性质;但有例外的是,甲醛可以聚合为聚甲醛;2．加聚反应是把“C＝C”键碳上的原子或基团上下甩,打开双键中的一键连起来;加聚反应的实质是通过加成反应而生成高分子的聚合反应,故它只能生成一种物质,即高分子化合物;3．除特种橡胶外,一般橡胶都是加聚反应的产物,且单体都是二烯烃,或两个含“C＝C”键的化合物,故橡胶链节中有“C＝C”,易氧化、老化;4．加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称前加上一个“聚”字;5．加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相同,结构不同,故其相对分子质量是单体的相对分子质量的整数倍：M＝M单体×n聚合度;6．缩聚反应是含有双官能团的物质或物质间可能发生的反应,如氨基酸,苯酚与甲醛,己二酸和己二胺等发生缩聚反应;7．缩聚反应的实质是缩合反应而生成高分子的聚合反应,在生成高分子物质的同时,还会产生一种小分子,如H2O、NH3等;8．缩聚反应所生成的高分子的链节与单体组成不相同,结构也不同,其相对分子质量一定小于单体的相对分子质量的整数倍：M＜M单体×n聚合度;二、有关的加聚反应聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃聚丁二烯橡胶、人造橡胶丁苯橡胶三、缩聚反应的类型1．羟醇、酚醛缩合型1酚醛树脂电木2聚乙烯醇缩甲醛维尼纶单体：CH3COOCH＝CH2、CH3OH、HCHO3糠醛树脂似电木2．羟醇羧酸缩合型酯化型1聚对苯二甲酸二乙醇酯涤纶3．羧氨缩合型酰胺键、肽键1聚己内酰胺绵纶、尼龙—62蛋白质3尼龙—664．氨醛缩合脲醛塑料电玉5．羟羟缩合醇、酚环氧树脂：作粘合剂,跟玻璃纤维复合制作增强塑料;单体是：、四、应用1、判断反应类型如果链节中含有—N—、—O—或C=O、—COO—、—CONH—等基团,一般是缩聚产物;通常加聚产物的主链节有三种情况：全是C—C,有C—C和C＝C,有C—C和C—O 键;通常缩聚产物的主链节也有三种情况：含酯基—COO—或—CO—R—O—,含有肽键—CO—NH—或—CO—R—NH—,含有酚醛结合的基团—C6H4OH—C—;2、判断单体和链节判断加聚产物的单体：1若主链结构是上述加聚产物的前两种,其单体的推导可按以下步骤进行：第一步：将聚合物的链节中的单、双键互换,即单键改为双键,双键改为单键;第二步：按碳四价检查,超过四价的相邻两碳原子中间断开;每一部分即为一单体;2若主链结构是上述加聚产物的后一种,即有—C—O—,将高聚物的链节两端相连成环,然后,破环形成C＝O即为单体;判断缩聚产物的单体：一般说来,缩聚产物的单体多含有两个能相互发生反应的官能团;1主链上有酯基或肽键时,破此键,那里来回那里去;按水解规律,加OH成酸,加H 成醇或氨基;2主链上有—C6H4OH—C—,一般为醛类和酚类的缩聚产物,苯环补氢,另一部分的碳上加氧;3、书写高分子、书写化学方程式。

加聚反应和缩聚反应的条件
加聚反应和缩聚反应都是有机化学中常见的重要反应类型，它们的区别在于加聚反应是利用单体分子结合形成高分子化合物，而缩聚反应则是利用小分子化合物结合形成更大的分子化合物。

以下是加聚反应和缩聚反应的条件：
加聚反应的条件：
1. 单体原料必须存在。

单体是指参与加聚反应的小分子化合物，如乙烯、丙烯等。

2. 催化剂的存在。

催化剂可以加速反应速率，提高产物的收率和质量。

3. 适当的反应温度。

加聚反应需要在适当的温度下进行，高温会导致产物不纯，低温则会影响反应速率。

4. 适当的反应压力。

加聚反应需要一定的反应压力来促进反应的进行，但过高的压力会导致产物分解。

5. 反应体系中必须存在反应物与催化剂之间的相互作用，如电子云的重叠、离子对的吸引等。

缩聚反应的条件：
1. 参与反应的小分子化合物必须存在，如醛、酮、酸等。

2. 催化剂的存在。

催化剂可以加速反应速率，提高产物的收率和质量。

3. 适当的反应温度。

缩聚反应需要在适当的温度下进行，高温会导致产物不纯，低温则会影响反应速率。

4. 反应体系中必须存在反应物与催化剂之间的相互作用，如电子云的重叠、离子对的吸引等。

5. 反应体系中必须存在亲核试剂或亲电试剂，以促进反应的进行。

总之，加聚反应和缩聚反应都需要一系列的条件来促进反应的进行，不同的反应条件会对反应的产物收率和质量产生一定的影响。