文档介绍：第三章自由基共聚合
引言
共聚合及共聚物的概念
由一种单体进行的聚合,称为均聚。产物称为均聚物。由
两种或两种以上单体共同参与的聚合反应,称为共聚合。产物
含有两种或两种以上单体单元,称为共聚物。
本章讨论的共聚合仅限于连锁聚合反应。缩聚反应中通常
也涉及两种单体的聚合,如涤纶树脂、尼龙等的聚合,但不属
于本章所讨论的共聚反应的范畴。
对共聚合反应的理论研究,主要限于二元共聚,已相当成
熟。三元以上的共聚合,研究的重点是实际应用,理论处理十
分复杂。
还包括离子引发的共聚合;本章主要讨论自由基共聚合。
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第三章自由基共聚合
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,可归纳为以下四种类型。
(1)无规共聚物
两种单体单元M1、M2无规排列,且M1和M2的连续单元数
较少,从1~几十不等。
由自由基共聚得到的多为此类产物,如Vc—VAc共聚物。
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第三章自由基共聚合
(2)交替共聚物
两种单体单元M1、M2严格交替排列。
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,1,2-二苯乙烯—马来酸酐共聚物。
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第三章自由基共聚合
(3)嵌段共聚物
由较长的M1链段和较长的M2链段构成的大分子,每个链段
的长度为几百个单体单元以上。
由一段M1链段与一段M2链段构成的嵌段共聚物。称为AB
型嵌段共聚物。如苯乙烯—丁二烯(SB)嵌段共聚物。由两
段M1链段与一段M2链段构成的嵌段共聚物。称为ABA型嵌段
共聚物。如苯乙烯—丁二烯—苯乙烯(SBS)嵌段共聚物。由
n段M1链段与n段M2链段交替构成的嵌段共聚物,称为(AB)n
型嵌段共聚物。
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第三章自由基共聚合
(4)接枝共聚物
主链由M1单元构成,支链由M2单元构成。
如ABS树脂,SB为主链,A为支链(亦可AB为主链,S为
支链)。
嵌段和接枝共聚物均不能通过本章讨论的共聚反应制得,
另行讨论(离子聚合、聚合物化学反应)。
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第三章自由基共聚合
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。如聚苯乙烯—马来酸酐。
(2)将两种或多种单体名称之间用短划线相连,然后再后面加上“共聚物”。如苯乙烯—马来酸酐共聚物。
(3)需要指出是无规、嵌段、接枝等共聚物时,则在“共聚
物”前加上文字说明。如丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物。在英文
名称中,常以在单体名称间嵌入-co-、-alt-、-b-、-g-等符号,
分别表示无规、交替、嵌段、接枝。如苯乙烯—丁二烯嵌段共
聚物(polystyrene-b-butadiene)。
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第三章自由基共聚合
(4)在无规共聚物的名称中,前一单体为主单体,后一单体
为次单体。
嵌段共聚物中,前后单体代表单体聚合的顺序。
接枝共聚物中,前一单体为主单体,后一单体为次单体。
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第三章自由基共聚合
研究共聚合的意义
(1)改性
均聚物数量有限。共聚后,可改变大分子的结构和性能,
扩大应用范围。是高分子材料的重要改性方法。
举例:
乙烯和丙烯都是塑料。将乙烯和丙烯共聚合,得到的是乙
丙橡胶。
聚苯乙烯是一种脆性材料。将其与丙烯***共聚,可得到优良的抗冲性、耐热性、耐油性和耐化学腐蚀性的材料。
将丁二烯与苯乙烯无规共聚,可得到丁苯橡胶;而进行嵌段
共聚,则得到SBS热塑性弹性体。
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第三章自由基共聚合
(2)增加聚合物品种
某些单体不能均聚,但能与其他单体共聚,从而增加了聚合
物的品种。
例如马来酸酐是1, 2取代单体,不能均聚。但与苯乙烯或醋
酸乙烯能很好共聚,是优良的织物处理剂和悬浮聚合分散剂。
1, 2-二苯乙烯也不能均聚,但能与马来酸酐共聚。产物严格
交替。
(3)理论研究
共聚合反应可用于研究单体、自由基、阴离子和阳离子的活
性,了解单体活性与聚合物结构之间的关系。
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第三章自由基共聚合
二元共聚物的组成与分布
共聚组成的特点
两种单体进行共聚时,由于化学结构不同,反应活性存在
差异,因此往往可观察到以下现象。
(1)两种单体各自都容易均聚,但不易共聚。如苯乙烯和醋
酸乙烯都容易均聚,但不易共聚。
(2)一种单体不能均聚,但能与另一种单体共聚。如马来酸
酐不能均聚,但能与苯乙烯共聚。
两种单体都不能均聚,但能共聚。如1, 2-二苯乙烯与马来
酸酐都不能均聚,但能共聚。
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