文档介绍：高分子的合成与化学性能 Polymer synthesis and chemical properties
董 锐
Introduction to polymer science
第一讲
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Polymer Science
Structure
Monomer
Synthesize
Polymer
Characterization & Analysis
Properties
Processing
Products
Molecular design
Polymer Chemistry
Polymer Engineering
Polymer Physics
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Content
高分子的聚合方法
Polymerization
聚合物的分子设计
Molecular design of the polymer
聚合物的化学反应
Reactions of the Polymer
高分子的老化、降解与回收
Polymer aging, degradation and recycling
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Polymerization
按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类
在高分子化学发展的早期，曾根据单体和聚合物的组成和结构上发生的变化，将聚合反应分为加聚反应和缩聚反应。
加聚反应（addition polymerization）
单体经加成反应的聚合过程称为加聚反应。大多数烯类单体和炔类单体的聚合过程都是加聚反应。
缩聚反应（condensation polymerization）
缩聚反应通常是官能团间的反应，除了形成聚合主产物缩聚物以外，根据官能团种类的不同，还有水、醇、氨、***化氢等低分子副产物产生。
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Polymerization
按聚合机理或动力学分类
连锁聚合（chain polymerization）
Chain (growth) polymerization is a polymerization technique where unsaturated monomer molecules add on to a growing polymer chain one at a time. It can be represented with the chemical equation:
n M ( M )n
逐步聚合（Step polymerization）
Step (growth) polymerization refers to a type of polymerization mechanism in which bi-functional or multifunctional monomers react to form first dimers, then trimers, longer oligomers and eventually long chain polymers.
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Chain Polymerization
连锁聚合反应是合成碳链聚合物的聚合反应；
由多个机理不同基元反应组成，反应速率和活化能差别大；
单体只能与活性中心反应生成新的活性中心，单体之间不能反应；
反应体系始终是由单体、聚合产物和微量引发剂及含活性中心的增长链所组成；
聚合产物的相对分子质量一般不随单体转化率而变。
基元反应
连锁聚合
链引发（Chain initiation）
链增长（Chain propagation）
链终止（Chain termination）
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Chain Polymerization
活性中心（reactive center)
可以是自由基、阳离子和阴离子，它进攻单体的双键，使单体的π键打开，与之加成，形成单体活性种，而后进一步与单体加成，促使链增长。
均裂: R••R 2R•（自由基）
异裂: A••B A•• （阴离子）+ B （阳离子）
连锁聚合的单体（monomer）
发生连锁聚合反应的单体大致分为三类：含碳碳双键的单烯类和共轭双烯类单体；羰基化合物和杂环化合物。
单体聚合的条件
热力学方面: 单体和聚合物的自由焓差ΔG 应小于零。
动力学方面: 需有适当的引发剂、温度等动力学条件。
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Chain Polymerization
自由基聚合