文档介绍：第五章链式共聚合反应
第一节概述
共聚合及其共聚物的概念
在链式聚合中,由一种单体进行的聚合反应,称为
均聚合(homopolymerization)。形成得聚合物称为均聚
物(homopolymer)。两种或两种以上单体共同参与的聚
合反应,则称为共聚合(copolymerization) 。所形成的聚
合物称为共聚物(copolymer)。两种单体参与的聚合反
应,称为二元共聚,以此类推有三元共聚、四元共聚
等。一般将三元或三元以上共聚称为多元共聚。
第五章链式共聚合反应
共聚物的类型和命名
共聚物的类型
根据共聚物中不同单体单元的排列方式,可构成不同类型
的共聚物。以两元共聚物为例,归纳为以下四种类型:
(1)无规共聚物(random copolymer)
两种单体单元M1和M2呈无规排列,按概率分布:
M1M2M2M1M2M1M2M1M1M2M2M2M1
由自由基共聚得到的多为此类产物,如Vc—VAc共聚物。
第五章链式共聚合反应
(2)交替共聚物(alterntive copolymer)
两种单体单元M1、M2有规则地交替排列。
M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1
实际上,这可看成无规共聚物的一种特例。如苯乙
烯—马来酸酐共聚物是这类产物的代表,也可由自由基
共聚得到。
第五章链式共聚合反应
(3)嵌段共聚物(block copolymer)
M1和M2两种单体单元各自组成长序列链段相互连接
而成。
M1M1M1M1M1M1M1 M2M2M2M2M2M2
(4)接枝共聚物(graft copolymer)
聚合物分子中,以一种单体单元为主链,在主链上
接上一条或多条另一单体形成的支链。
M2M2M2M2M2M2
M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1M1
M2M2M2M2M2M2 M2M2M2M2M2M2
第五章链式共聚合反应
共聚物的命名
(1)将两种或多种单体名称之间用短划线相连,并在前面
冠以“聚”字。或在后面冠以“共聚物”,如聚苯乙烯—
马来酸酐,或称苯乙烯—马来酸酐共聚物。
(2)无规、交替、嵌段、接枝等共聚物可以在两单体名称
之间嵌入-co-、-alt-、-b-和-g-来区别,如苯乙烯-b-丁
二烯,也可以在“共聚物”前加上文字说明。如苯乙烯
—丁二烯嵌段共聚物。
第五章链式共聚合反应
(3)两种单体的先后次序
无规共聚物:前一单体为含量多的单体,后一单体为含
量少的单体。
嵌段共聚物:前后单体代表单体聚合的顺序。
接枝共聚物:构成主链的单体在前,支链的单体在后。
第五章链式共聚合反应
研究共聚合的意义
(1)增加聚合物品种
(2)改性
(3)理论研究
第五章链式共聚合反应
第二节二元共聚物的组成
共聚方程
共聚方程用以描述共聚物组成与单体混合物间定量关系。
链式共聚合反应的基元反应与均聚相同,也可分为链引发、
链增长、链终止三个阶段。
假定一:链增长活性中心的活性与链长无关。
假定二:链增长活性中心的活性只取决于末端单体单元
的结构,与前末端单体单元结构无关。
第五章链式共聚合反应
k11
M * + M *
1 1 M1* R11 = k11[M1 ][M1]
k
12 *
M1* + M2 M2* R12 = k12[M1 ][M2]
k21
M * + M *
2 1 M1* R21 = k21[M2 ][M1]
k22
+ *
M2* M2 M2* R22 = k22[M2 ][M2]
同系链增长:链增长活性中心与同种单体加成的链增长反应。
交叉链增长:链增长活性中心与异种单体加成的链增长反应。
第五章链式共聚合反应
假定三:聚合反应是不可逆的,无解聚反应;
假定四:共聚物的聚合度很大,单体主要消耗在链增长
反应过程中,而消耗在链引发中的单体数可忽
略不计,