文档介绍：第7章高分子的化学反应
【课时安排】
聚合反应特征及影响因素 30学时
聚合物的相似转变 30分钟
聚合物变大的化学反应 30分钟
功能高分子 30分钟
聚合物的降解 40分钟
老化与防老化 20分钟
习题课 2学时
总计 6学时
【掌握内容】
1聚合物的化学反应特征及影响因素
2 重要的聚合物的相似转变反应:纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂
3 重要的聚合度变大的反应:橡胶硫化,过氧化物交联,HIPS,ABS,SBS
4重要的降解反应:PMMA,PE,PP,PVC
【熟悉内容】
1. 功能高分子
2. 老化与防老化
【了解内容】
1. 其它的聚合物的反应
【教学难点】
1. 聚合物的化学反应特征及影响因素
【教学目标】
1掌握几率效应、邻近基团效应、相似转变、聚合度变大的反应、聚合度变小的反应、解聚、老化等基本概念
2掌握聚合物的化学反应特征及影响因素
3 掌握重要的降解反应类型
4能正确书写重要的聚合物化学反应式:纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂、过氧化物交联,HIPS,ABS,SBS
【教学过程】
高分子化学是研究高分子化合物合成与反应的一门科学
研究高分子化学反应的意义:扩大高分子的品种和应用范围;在理论上研究和验证高分子的结构;研究影响老化的因素和性能变化之间的关系;研究高分子的降解,有利于废聚合物的处理
高分子化学反应的分类:
聚合度基本不变的反应,侧基和端基变化
聚合度变大的反应:交联、接枝、嵌段、扩链
聚合度变小的反应:降解,解聚。
高分子官能团反应特点及影响因素
高分子官能团可以起各种化学反应。
由于高分子存在链结构、聚集态结构,官能团反应具有特殊性
反应产物的不均匀性
高分子链上的官能团很难全部起反应;一个高分子链上就含有未反应和反应后的多种不同基团,类似共聚产物。例如聚丙烯腈水解:
反应不能用小分子的“产率”一词来描述,只能用基团转化率来表征:即指起始基团生成各种基团的百分数。基团转化率不能达到百分之百,是由高分子反应的不均匀性和复杂性造成的。
影响高分子化学反应的因素
化学因素:
l几率效应
高分子链上的相邻基团作无规成对反应时,中间往往留有孤立基团,最高转化率受到几率的限制,称为几率效应。
例如,PVC与Zn粉共热脱氯,按几率计算只能达到86. 5%,与实验结果相符。
2 邻近基团效应
高分子链上的邻近基团,包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性,这种影响称为邻基效。如聚甲基丙烯酸酯类碱性水解有自动催化作用:
有利于形成五元或六元环状中间体,均有促进效应。
邻基效应还与高分子的构型有关,如全同PMMA比无规、间同水解快,原因是全同基结构的团位置易于形成环酐中间体。
物理因素:
l聚集态的影响:
晶态高分子:低分子很难扩散入晶区,晶区不能反应
官能团反应通常仅限于非晶区
非晶态高分子:玻璃态,链段运动冻结,难以反应
高弹态:链段活动增大,反应加快
粘流态:可顺利进行
2 即使均相反应,高分子的溶解情况发生变化时,反应速率也会发生相应变化。
3 链构象的影响
高分子链在溶液中可呈螺旋形或无规线团状态
溶剂改