第二章逐步聚合反应讲解.ppt

第二章 逐步聚合反应 课程内容： 1. 概述 2. 线型缩聚反应的机理 3. 线型缩聚反应动力学 4. 影响线型缩聚物聚合度的因素和控制方法 5. 分子量分布 6. 逐步聚合的方法 7. 线型逐步聚合原理和方法的应用 8. 非线型缩聚 9. 凝胶化作用和凝胶点 第二章 逐步聚合反应 基本要求 【掌握内容】 1、逐步聚合的基本概念 官能团、官能度、反应程度、官能团等活性、基团数比（当 量系数）、单体过量摩尔分率、凝胶现象、凝胶点 线型缩聚、体型缩聚、无规预聚物、结构预聚物 2、逐步聚合的分类及典型聚合物的命名 3、逐步聚合反应的特征 4、线型缩聚反应中影响聚合度的因素及控制聚合度的方法 5、Carothers 法计算体型逐步缩聚反应的凝胶点 6、线型逐步聚合与体型逐步聚合的比较 7、逐步聚合与连锁聚合的比较 第二章 逐步聚合反应 【理解内容】 1 .线型缩聚反应动力学 2 .逐步聚合的实施方法 3 .重要线型逐步聚合物的合成方法及用途 4.典型体型缩聚物的合成方法及用途 5. 统计法计算体型逐步聚合反应凝胶点 【了解内容】 1.体型缩聚反应中凝胶点的测定方法 2.相对分子质量分布 3. 线型逐步聚合反应中的环化反应 第二章 逐步聚合反应 逐步聚合概念的提出 加聚和缩聚概念的提出: 1929年，Carothers 借用有机化学中加成反应和缩合反应的概念 第二章 逐步聚合反应 逐步聚合概念的提出: 1951年，Flory从聚合反应的机理和动力学角度出发； 此分类方法涉及到聚合反应本质; 缩聚是最重要的逐步聚合反应。 第二章 逐步聚合反应 第二章 逐步聚合反应 1 概述 1. 1 逐步聚合的基本概念 逐步聚合是高分子合成最基本的类型之一。逐步聚合 的基本特征官能团之间的反应。聚合度随时间逐步增长， 而转化率在聚合初期即可达到很高，因此表现出与连锁聚 合完全不同的规律。 缩聚反应是最常见的逐步聚合反应。聚酰胺、聚酯、 聚碳酸酯、酚醛树脂、脲醛树脂、醇酸树脂等均为重要的 缩聚产物。 许多特殊结构的聚合物也都是通过缩聚反应制得的。 缩聚反应的基本特征是平衡和反应中脱出小分子。 第二章 逐步聚合反应 除此之外，尚有许多非缩聚型的逐步聚合反应。如聚 氨酯的聚合，酸催化己内酰胺开环聚合制备聚酰胺、氧化 偶合反应制备聚苯醚、芳核取代制备聚砜等，都是著名的 非缩聚型逐步聚合例子。 逐步聚合产物一般为杂链聚合物。但部分碳链聚合物 也可能是通过逐步聚合得到的，例如： 第二章 逐步聚合反应 1.2 逐步聚合的类型 逐步聚合反应主要有两大类：缩合聚合和逐步加成聚合 （1）缩聚反应 例：聚酯反应：二元醇与二元羧酸、二元酯、二元酰氯 等之间的反应。 n HO-R-OH + n HOOC-R’-COOH H-(ORO-OCR’CO)n-OH + (2n-1) H2O 聚醚化反应：二元醇与二元醇反应， 第二章 逐步聚合反应 聚酰胺反应：二元胺与二元羧酸、二元酯、二元酰 氯等反应， 聚硅氧烷化反应：硅醇之间聚合， 共同特点：在生成聚合物分子的同时，伴随 有小分子副产物的生成，如H2O, HCl, ROH等。 第二章 逐步聚合反应 （2）逐步加成聚合 重键加成聚合：含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电 不饱和功能基的亲电化合物间的聚合。如聚氨酯的制备。 含活泼氢的功能基：-NH2, -NH, -OH, -SH, -SO2H, -COOH, -SiH等 亲电不饱和功能基：主要为连二双键和三键，如：-C=C=O， -N=C=O，-N=C=S，-C≡C-，-C≡N等 第二章 逐步聚合反应 Diels-Alder加成聚合：单体含一对共轭双键，如： 与缩聚反应不同，逐步加成聚合反应没有小分 子副产物生成。 第七章 逐步聚合反应 逐步聚合还可以按以下方式分类： （1）线形逐步聚合反应 参与反应的每种单体只含两个功能基，聚合产物分子链 只会向两个方向增长，生成线形高分子。 第二章 逐步聚合反应 a. 两功能基相同并可相互反应：如二元醇聚合生成聚醚 n HO-R-OH