高分子化学

张大伟

目录

  • 1 绪论
    • 1.1 第一课 概念、命名与合成
    • 1.2 第二课 分子结构材料性能
  • 2 缩聚与逐步聚合
    • 2.1 第一课 缩聚反应、机理及动力学
    • 2.2 第二课 逐步聚合产物的聚合度
    • 2.3 第三课 体形缩聚和凝胶化
    • 2.4 第四课 逐步聚合实施方法
    • 2.5 第五课 重要的逐步聚合物
  • 3 自由基聚合
    • 3.1 单体对聚合机理的选择
    • 3.2 自由基聚合机理
    • 3.3 引发剂
    • 3.4 聚合速率
    • 3.5 动力学链长与聚合度
    • 3.6 阻聚与缓聚
  • 4 自由基共聚合
    • 4.1 自由基共聚合
    • 4.2 二元共聚物组成微分方程及曲线
    • 4.3 单体与自由基的活性
  • 5 自由基聚合方法
    • 5.1 本体、溶液与悬浮聚合
    • 5.2 乳液聚合
  • 6 离子聚合
    • 6.1 阴离子聚合
    • 6.2 阳离子聚合
第四课 逐步聚合实施方法

2.7 逐步聚合实施方法

1、熔融聚合

熔融缩聚是实验室和工业生产应用最广泛的聚合方法。不加溶剂,使原料单体和缩聚产物在反应体系熔融温度,以上(一般高于熔点10-25)进行聚合。

熔融聚合的特点:

Ø反应体系简单,产物纯度高

Ø反应温度高

Ø多数符合缩聚反应一般规律

Ø 易发生各种副反应

应用:

Ø室温下聚合速率低的可逆缩聚反应PETPCPA…

Ø聚合速率不高的不可逆缩聚反应聚砜

2、溶液聚合

在工业生产中应用规模仅次于熔融缩聚,它是将单体溶于适当溶剂中进行聚合反应。

溶液聚合中,溶剂的作用主要有六个方面,分别是:

1)溶解单体


2)有利于反应热的排除


3)溶解或溶胀增长链,增加反应速率,提高分子量


4)有利于低分子副产物的除去


5)低分子副产物的受体(特殊作用)


6)充当缩合剂(特殊作用)

例:芳香族聚酰胺的聚合:

采用HCl受体(二甲基酰胺、吡啶等)为溶剂,溶剂碱性越大,聚合物的聚合度越高。

3、界面缩聚

在实验室规模研究较广泛,尚未普遍用于工业生产,将两种单体分别溶于互不相溶的两相中,在两相界面处进行的缩聚反应。

例如:已二胺/水溶液-癸二酰氯/三氯甲烷溶液

界面缩聚的特点


1)复相反应


2)单体活性大


3)反应不可逆

已二胺中加适量的碱以中和HCl

4)扩散控制过程

界面缩聚的总速率取决于扩散速率

反应区域内单体的浓度取决于单体向反应区域内扩散的速率

5)官能团未必等物质量


6)低反应程度下就可以得到高分子量产物

7)生成的聚合物必须不溶于任何一相,可及时更换界面


界面缩聚时, 溶剂的选择


(1)两种溶剂必须互不相溶


(2)两种溶剂必须都不溶解高分子量聚合产物


(3)有机溶剂必须能溶解低分子量聚合产物聚合物过早沉淀将得不到高分子量聚合产物

4、固相缩聚