高分子化学05-聚合方法
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高分子化学聚合方法1.高分子化学聚合方法是通过将单体分子连接起来形成高分子链的过程。
在高分子化学中,聚合是一种重要的方法,用于合成具有特定性质和功能的高分子材料。
本文将介绍几种常见的高分子化学聚合方法。
2. 自由基聚合自由基聚合是一种常见的聚合方法,其中自由基起到连接单体以形成高分子链的作用。
这种聚合方法通常需要一个引发剂来生成自由基。
引发剂的种类非常多,常见的有过氧化物、硫醇和光敏引发剂等。
自由基聚合的优点是反应条件温和、反应速率较快,适用于多种单体。
3. 阳离子聚合阳离子聚合是另一种常用的聚合方法,其中阳离子起到连接单体的作用。
这种聚合方法需要在反应体系中加入一个酸性催化剂,以形成阳离子。
阳离子聚合通常适用于带有活泼亲电基团的单体,如环氧树脂和乳液聚合物。
4. 阴离子聚合阴离子聚合是一种通过阴离子的连接作用来形成高分子链的聚合方法。
这种聚合方法通常需要在反应体系中加入碱性催化剂,以形成阴离子。
阴离子聚合适用于带有活泼亲核基团的单体,如丙烯酸和乙烯基醚。
5. 双键聚合双键聚合是一种通过双键的共轭作用来形成高分子链的聚合方法。
这种聚合方法适用于具有共轭结构的单体,如聚合物太阳能电池和有机发光二极管。
6. 离子共聚合离子共聚合是一种将阳离子和阴离子进行聚合的方法。
这种聚合方法可以用于合成具有特殊性质的高分子材料,如离子交换树脂和水凝胶。
7. 环氧树脂聚合环氧树脂聚合是一种通过环氧基团的开环反应形成高分子链的聚合方法。
环氧树脂聚合常用于涂料、黏合剂和复合材料的制备中。
8. 聚合反应控制在高分子化学聚合方法中,精确控制反应的条件和参数对于获得理想的高分子材料至关重要。
常见的聚合反应控制方法包括温度控制、引发剂用量控制和反应时间控制等。
9. 应用领域高分子化学聚合方法在许多领域都有广泛的应用。
例如,它们可以用于合成高分子材料,如塑料、纤维和弹性体等。
此外,高分子化学聚合方法还可以用于制备功能性高分子材料,如药物递送系统、聚合物光学材料和生物医学材料等。
高分子化学复习简答题(五)---聚合方法学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年3月10日1、比较自由基聚合的四种聚合方法。
实施方法本体聚合溶液聚合悬浮聚合乳液聚合配方主要成分单体、引发剂单体引发剂、溶剂单体、引发剂、分散剂、水单体、引发剂、乳化剂、水聚合场所单体内溶剂内液滴(单体)内胶束内聚合机理自由基聚合一般机理,聚合速度上升聚合度下降容易向溶剂转移,聚合速率和聚合度都较低类似本体聚合能同时提高聚合速率和聚合度生产特征设备简单,易制备板材和型材,一般间歇法生产,热不容易导出传热容易,可连续生产。
产物为溶液状。
传热容易。
间歇法生产,后续工艺复杂传热容易。
可连续生产。
产物为乳液状,制备成固体后续工艺复杂产物特性聚合物纯净。
分子量分布较宽。
分子量较小,分布较宽。
聚合物溶液可直接使用较纯净,留有少量分散剂留有乳化剂和其他助剂,纯净度较差2、悬浮聚合的配方至少有哪几个组分?单靠搅拌能不能得到聚合物颗粒?加入悬浮稳定剂的目的和作用是什么?常用的悬浮稳定剂有哪几种?影响聚合产物粒径大小因素有哪些?悬浮聚合的主要缺点是什么?答:①悬浮聚合的配方一般至少有四个组分,即单体,引发剂,水和悬浮稳定剂。
②搅拌的剪切力可使油状单体在水中分散成小液滴。
当液滴分散到一定程度后,剧烈搅拌反而有利于细小液滴的并和(成大液滴),特别是当聚合反应发生后,由于液滴中含有一定量的聚合物,此时搅拌增大了这些液滴的碰撞粘结概率,最后导致聚合物结块,所以单靠搅拌不能得到稳定的悬浮体系,因而体系中必须③加入悬浮剂,以降低表面张力,使分散的小液滴表面形成一层保护膜,防止彼此并和和相互粘结,从而使聚合在稳定的悬浮体系中的液滴中进行。
如果只加悬浮剂,而不进行搅拌,则单体就不会自动分散成小液滴;同样不能形成稳定的悬浮体系。
④可作悬浮剂的物质有:水溶性聚合物如聚乙烯醇,明胶和苯乙烯-马来酸酐共聚物等;水不溶性无机物如磷酸钙,碳酸镁,碳酸钡和硫酸钡等。
高分子化学名词解释精品(五)----聚合方法学校名称:江阴职业技术学院院系名称:化学纺织工程系时间:2017年1月10日1、自由基聚合实施方法(Process of Radical Polymerization):主要有本体聚合,溶液聚合,乳液聚合,悬浮聚合四种。
2、离子聚合实施方法(Process of Ionic Polymerization):主要有溶液聚合,淤浆聚合。
3、逐步聚合实施方法(Process of Step-polymerization):主要有熔融聚合,溶液聚合,界面聚合4、本体聚合(Bulk Polymerization):本体聚合是单体本身、加入少量引发剂(或不加)的聚合。
5、悬浮聚合(Suspension Polymerization):悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
6、溶液聚合(Solution Polymerization):是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合。
7、乳液聚合(Emulsion Polymerization):是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。
8、分散剂(Dispersant):分散剂大致可分为两类,(1)水溶性有机高分子物,作用机理主要是吸咐在液滴表面,形成一层保护膜,起着保护人用,同时还使表面(或界面)张力降低,有利于液滴分散。
(2)不溶于水的无机粉末,作用机理是细粉吸咐在液滴表面,起着机械隔离的作用。
9、乳化剂(Emulsifier):常用的乳化剂是水溶性阴离子表面活性剂,其作用有:(1)降低表面张力,使单体乳化成微小液滴,(2)在液滴表面形成保护层,防止凝聚,使乳液稳定,(3)更为重要的作用是超过某一临界浓度之后,乳化剂分子聚集成胶束,成为引发聚合的场所。
10、胶束(Micelle):当乳化剂浓度超过临界浓度(CMC)以后,一部分乳化剂分子聚集在一起,乳化剂的疏水基团伸身胶束回部,亲水基伸向水层的一种状态。
第五章聚合方法思考题 5.1聚合方法(过程)中有许多名称,如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合,均相聚合和非均相聚合,沉淀聚合和淤浆聚合,试说明它们相互问的区别和关系。
答聚合方法有不同的分类方法,如下表:按聚合体系中反应物的相态考虑,本体聚合是单体加有(或不加)少量引发剂的聚合。
溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。
悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
按聚合体系的溶解性进行分类,聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。
当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时,聚合为均相聚合;当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合,则为非均相聚合。
聚合初始,本体聚合和溶液聚合多属于均相体系,悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合;如单体和聚合物完全互溶,则该本体聚合为均相聚合;当单体对聚合物的溶解性不好,聚合物从单体中析出,此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合;溶液聚合中,聚合物不溶于溶剂从而沉析出来,就成为沉淀聚合,有时称作淤浆聚合。
思考题5.2本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯,比较过程特征,说明如何解决传热问题、保证产品品质。
答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。
为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生,保证产品品质,将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。
①预聚合。
在90-95℃下进行,预聚至10%~20%转化率,自动加速效应刚开始较弱,反应容易控制,但体积已经部分收缩,体系有一定的黏度,便于灌模。
②聚合。
将预聚物灌入无机玻璃平板模,在(40-50℃)下聚合至转化率90%。
低温(40~50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃),在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。
③高温后处理。
转化率达90%以后,在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100~120℃)下,使残留单体充分聚合,通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。
第5章聚合方法一、选择题1.下列化合物中用作自由基乳液聚合引r发剂的是()。
[北京理工大学2007研] A.路易斯酸B.AIBNC.BPOD.过硫酸钾【答案】C【解析】乳液聚合需要水溶性引发剂。
A项是阳离子聚合的引发剂,不属于自由基聚合的引发剂选用范围;B项,AIBN是自由基聚合的油溶性引发剂;D项,过硫酸钾只属于氧化剂组分,还需要还原剂组分组成氧化-还原体系才能引发自由基聚合。
2.不属于乳液聚合基本组分的是()。
[杭州师范大学2011研]A.乳化剂B.单体C.引发剂D.溶剂【答案】D【解析】乳液聚合配方的主要成分有:单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂,不需要溶剂。
溶液聚合配方的主要成分有:单体、引发剂、溶剂。
3.制备分子量分布较窄的聚苯乙烯,应选择()。
[杭州师范大学2011研]A.配位聚合B.阳离子聚合C.自由基聚合D.阴离子聚合【答案】D【解析】活性阴离子聚合有以下四大特征:①大分子具有活性末端,有再引发单体聚合的能力;②聚合度与单体浓度/起始引发剂浓度的比值成正比;③聚合物分子量随转化率线性增加;④所有大分子链同时增长,增长链数不变,聚合物分子量分布窄。
4.对单体纯度要求最高的逐步聚合方法是:()。
[中科院研究生院2012研]A.界面聚合B.溶液聚合C.熔融聚合【答案】C【解析】A项,界面缩聚:静态界面缩聚与单体溶度无关,动态界面缩聚,对单体浓度要求较高;B项,溶液缩聚:希望在单体浓度尽可能高的情况下进行,但浓度太高会使反应物料变得粘稠影响正常反应;C项,熔融缩聚:对原料单体纯度的数值要求精确,否则,投入原料的比例有误差,直接影响产物的分子量;单官能团的杂质易引起封端作用;有些杂质影响反应速度,产物结构,分子量分布等。
二、名词解释1.界面聚合[中国科学技术大学2010研]答:界面聚合是指将两种互相作用而生成高聚物的单体分别溶于两种互不相溶的液体(通常是水和有机溶剂)中,形成水相和有机相,当两相接触时,在界面处发生聚合而生成高聚物的一种聚合方法。