文档介绍：高聚物是怎样炼成的? 逐步聚合反应
(Step-growth polymerization)
逐步聚合反应概述 2
单体缩聚反应概述
产品线型缩聚
体型缩聚
逐步聚合实施方法
采油(或挖煤)
聚合物
逐步聚合反应概述
本章要点
连锁聚合碳链聚合物
1. 掌握官能度、反应程度、凝胶点、过量分率等概念缩合聚合(缩聚)
逐步聚合杂链聚合物
2. 逐步聚合机理特点
逐步加成聚合
3. 线形与体形缩聚的特点
单产
物
4. 线形缩聚动力学规律(聚酯动力学) 体
转平连锁聚合反应
化均
5. 线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式率聚
合逐步聚合反应
度
6. 可逆平衡条件下,K、p、nw
反应时间反应程度
7. 体形缩聚预聚物的类别,凝胶点的控制
8. 凝胶点的计算公式
:聚合体系中任何两分子(单体或聚合产物)
间都能相互反应生成聚合度更高的聚合产物。
逐步反应分类: 缩聚反应(polycondensation) 概述
反应和缩聚反应 P18
¾ 缩聚: 官能团间的缩合反应,经多次缩合形成聚合物,同
⒈缩合反应
时有小分子产生。如聚酯,尼龙,酚醛树脂等的制备。
含有官能团的有机化合物在官能团之间发生的反应。
逐步加成聚合(聚加成):形式上是加成反应,但反应机
¾ O
理是逐步反应。如聚氨酯的合成。
ROH + HOOCR' R C OR' + H2O
(a)
¾ 开环反应:部分开环反应为逐步反应。⒉缩聚反应(缩合聚合)
如水、酸引发的己内酰胺的开环反应。
具有两个或两个以上反应基团的小分子化合物,通过多次
¾ 氧化-偶合:单体与氧气的缩合反应。缩合生成高聚物,并拌随有小分子化合物生成的反应。
O
2, 6-二甲基苯酚和氧气形成聚苯撑氧,也称聚苯醚。
HO R OH + HOOC R' COOH HO R O C R' COOH + H2O
(b)
nHO R OH + nHOOC R' COOH
反应逐步进行,分子量逐步增大 O O
H [ O R O C R' C ]nOH + (2n-1)H2O
1
缩聚反应(polycondensation) 概述缩聚反应单体
缩聚反应单体
官能度:一个单体分子中能够参加反应
官能团:分子中比较活泼而容易发生反应的原(functionality) 的官能团的数目
子或基团(原子团)。
缩聚反应常用的官能团:—OH、—COOH、官能度f ≧2 形成高聚物的必要条件
—NH2、—COX(酰卤)、—COOR(酯基)、
—OCOCO—(酸酐)、—H、—X、—SO3H、
OH 进行酰化反应,官能度为 1
—SO2Cl等。
与醛缩合,官能度为 3
单体类型: a-R ;a-R-b; a-R-a 等
缩聚反应单体缩聚反应单体
z 1-n官能度体系(1-1、1-2、1-3、1-4体系) z 2 官能度体系
缩合反应低分子化合物线形聚合物
n HORCOOH H ORCO n OH + (n-1) H2O
CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5+H2O
z 2-3、2-4官能度体系
z 2-2官能度体系
体形缩聚物
线形聚合物
如:苯酐和甘油反应
苯酐和季戊四醇反应
n HOOC(CH2)4COOH + n HOCH2CH2OH
HO CO(CH ) COOCH CH O H + (2n-1) H O
2 4 2 2 n 2 缩聚物:单体必须带有两个或两个以上能起缩合反应的
官能团; 2-2或 2 官能度体系是线形缩聚的必要条件
缩聚反应单体
缩聚反应单体 P20
HO(CH ) COOH
2 n 2-2或 2 官能度体系在生成线形缩聚物
n=3或4 的同时,常伴随有成环反应
H2N(CH2)nCOOH
CH2 O
HO(CH2)3COOH C O 环的稳定性如下:
CH2 CH2
5, 6 > 7, 12 > 8 ~ 11 > 3, 4
CH2 O 环的稳定性越大,反应中越易成环
HO(CH ) COOH CH C O
2 4 2 五元环、六元环最稳定
CH2 CH2
2
缩聚反应概述
缩聚反应类型