资源描述：
《元共体系共聚物组成和原料组成的关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系一、二元共聚共聚物组成微分方程二元共聚物组成:共聚物大分子链中两种单体单元的摩尔比。单体组成:原料混合物中两种单体的摩尔比。⒈共聚物组成微分方程的推导共聚合的全过程也可以分为链引发、链增长和链终止等基元反应。以单体M1和单体M2共聚为例,讨论二元共聚的全过程。⑴链引发反应链引发反应同样包括两步：①引发剂分解为初级自由基⑵链增长反应假定①：假定链自由基的活性与链长基本无关,但与链自由基的末端结构有关。在二元共聚体系中,有两种链自由基~~M1·和~~M2·有四个链增长反应:②初级自由基与单体反应形成单体自由基3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系5假定②：
2、假定生成的共聚物大分子链很长,用于引发消耗的单体远小于用于增长所消耗的单体,即(3.5)(3.7)(3.6)等于该瞬间单体消耗速率的比值。某一瞬间形成的共聚物组成3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系⑶链终止反应根据假定①有两种链自由基,因而就有三个链终止反应根据假定②就有3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系第三个假定③——“稳态的假定”假定③：共聚反应进行了一段时间以后,c(M1·)和c(M2·)为定值,即自由基的生成速率和自由基的消失速率相等,聚合体系达到稳态,进入动平衡：(3.12)(3.13)又根据假定②根据假定③就有3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系23.2二元共聚共聚物
3、组成和单体组成的关系3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系⒉对共聚物组成微分方程的讨论⑴式(3.18)的物理意义该式表达了某瞬间共聚物组成和该瞬间原料混合物中单体组成的定量关系(浓度单位为mol/L)。(3.18)3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系一般来讲共聚物组成不等于原料混合物中单体的组成。⑵式(3.18)的适用条件式(3.18)只适用于低转化率情况。在低转化率做近似计算时,可以用起始原料混合物中单体的组成代替瞬时单体的组成。高转化率时偏离稳态,共聚物组成与原料混合物中单体的组成关系用积分方程式(3.19)。(3.19)(3.18)3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系k11为~
4、~~M1·与M1增长反应速率常数,代表M1的均聚能力；k12为~~~M1·与M2增长反应速率常数,代表M1与M2共聚的能力；k22为~~~M2·与M2增长反应速率常数,代表M2的均聚能力；k21为~~~M2·与M1增长反应速率常数,代表M2与M1共聚的能力。为单体M1均聚链增长反应速率常数与M1和M2共聚链增长反应速率常数之比.为单体M2均聚链增长反应速率常数与M2和M1共聚链增长反应速率常数之比。r1、r2表征两种单体的相对活性,特称为竞聚率。⑶r1、r2的物理意义3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系作业：⒈⒉令x1、x2分别为某瞬间原料混合物中单体M1,M2所占的摩尔分数:、分别为该瞬
5、间形成的共聚物中单体单元M1,M2所占的摩尔分数:⒊用摩尔分数为浓度单位的共聚物组成微分方程--方程(3.20)3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系利用合比定理P15⑵用质量份数为浓度单位的共聚物组成方程令m1,m2分别为某瞬间原料混合物中单体M1,M2所占的质量份数m1+m2=100令dm1,dm2分别为该瞬间所形成的共聚物中单体单元M1,M2所占的质量份数dm1+dm2=100(3.21),分别代表单体M1,M2的相对分子质量。3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系将上述关系式代入式(3.21),经化简可得如果用表示该瞬间所形成的共聚物中M1单体单元所占的质量分数,即3.2二元共聚共
6、聚物组成和单体组成的关系⒈共聚物组成曲线的类型⑴理想共聚及其曲线①理想恒比共聚r1=r2=1时的共聚体系谓之。以为纵坐标,为横坐标,将式(3.20)画成曲线,称为共聚物组成曲线,简称曲线。二、共聚物组成曲线——变为3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系式（3.18）由理想恒比共聚体系得到的共聚物,称为理想恒比共聚物。该共聚物组成曲线称为理想恒比共聚曲线。图3.1理想共聚曲线(r1.r2=1)曲线上的数字为r1值x1①1②0.5③2④5⑤0.2曲线①r1=r2=1的共聚体系称为理想恒比共聚体系。理想恒比共聚曲线上任一点称为理想恒比共聚点。式（3.20）3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系变
7、为r1=r2=1,说明k11=k12=k22=k21，这意味着两种链自由基均聚和共聚增长几率完全相同。理想恒比共聚体系得到无规共聚物。不论原料混合物的组成如何,转化率如何,共聚物组成和原料混合物组成完全相同。②一般理想共聚将代入式（3.20）得当r1.r2=1(或)时共聚体系,谓之。将代入式（3.18）得3.2二元共聚共聚物组成和单体组成的关系曲线如图3.1中其余各条。r1.r2=1,即说明k11
