《聚合物的化学反应》PPT课件

《《聚合物的化学反应》PPT课件》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、第八章聚合物的化学反应8.1聚合物的基团反应8.2聚合物的接枝共聚和嵌段共聚8.3聚合物的化学交联8.4聚合物的降解8.5聚合物的老化和防老化8.6聚合物的燃烧性和阻燃剂12学时知识点聚合物化学反应的特点及影响因素主链反应侧链反应降解反应：无规、链式老化与防老化功能高分子可再生高分子助剂聚合物的化学反应指涉及聚合物参与的有机化学反应。聚合物的化学反应与低分子单体的聚合反应不同，种类极为繁多。主要包括高分子链上官能团参与的化学反应(基团反应)和高分子链参与的化学反应(接枝、嵌段、分子链之间的交联、老

2、化降解等)。通过高分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应，可以制备具有新的或特殊性能的功能高分子材料，可以在很广的范围内改变天然和合成高分子化合物的性能，扩大应用范围。高分子链参与的化学反应的研究能探索聚合物的化学结构与性能、结构和被破坏的因素之间的规律。交联聚苯乙烯的合成和衍生化8.1聚合物的基团反应聚合物的基团反应是指聚合物的大分子链(主链和支链)上的各种各样能够进行化学反应的官能团所发生的化学反应。聚合物链上的官能团可以进行类似于有机化学中的化学反应，只是受到官能团所处环境的影响较普通的

3、有机化学反应更为复杂，并具有自身的特点。8.1.1聚合物基团反应的特点聚合物的基团反应是有机化学反应在高分子化学领域中的应用和发展。与有机化学反应相比，聚合物化学反应有四大特点。1.化学反应方程式的局限性在低分子有机化学反应中，用化学反应方程式就可以表示反应物和产物之间的变化及其定量关系。但是，聚合物的化学反应虽也可用反应式来表示，其意义却有很大的局限性。如聚丙烯腈的水解实际上，存在的情况是程度种类pq定量又如聚丙烯酸酯水解方程式仅仅表示了大分子链上任意结构单元的水解过程，却未能表明分子链上有多少

4、结构单元参与反应，更不能理解为所有酯基全部转化。因此，在聚合物的化学反应中要用官能团转化的百分率（或官能团反应程度）来表示反应进行的程度。2.反应产物的不均匀性与复杂性通过聚合物的化学反应，制取大分子链中含有同一重复单元的“纯的”高分子，是极为困难的，甚至可以说是不可能的。原因是聚合物的化学反应中，官能团的转化率不可能达到100％，而且在反应过程中，起始官能团和反应各阶段形成的新官能团，往往同时连接在同一个大分子链上。实例：聚丙烯腈水解制取聚丙烯酸未反应的腈基不同反应阶段的基团如羧基、酰胺基、环酰

5、亚胺3.聚合物化学反应的速率较低在缩聚反应中建立了官能团等活性概念、在烯类单体聚合时假定了反应中心的活性与链长无关(动力学分析的基础)，在研究聚合物化学反应时，就有机官能团反应而言，也不应受链长的影响，即大分子链上官能团的反应能力应与低分子同系物中官能团的反应能力相似。在某些情况下确实如此，但在很多情况下，大分子上官能团的反应速率远低于同类型的低分子。这是因为在高分子反应的许多场合中，由于大分子形状、聚集态和粘度等因素会防碍反应物的扩散，而使聚合物化学反应的速率所有降低。4.反应过程中大分子链存在

6、不同程度的聚合度改变聚合物化学反应过程中，往往会引起聚合度的改变。实例：聚乙酸乙烯酯的水解——聚合度降低支链脱落实例：聚乙烯醇的缩醛化反应——聚合度增加不同大分子链之间的两个羟基进行的缩醛化反应然而，改变聚合物聚合度的基团反应和小分子反应不同，分子量的变化并不意味着新物质的形成。8.1.2影响基团反应能力的因素理论上，大分子链的官能团能进行与相应的小分子同样的化学反应，但大分子链上的官能团的反应速率和最大转化率一般都低于相应的小分子。影响聚合物基团反应能力的因素主要有：1.结晶区域2.溶解性能3.

7、邻近基团的静电和立体位阻4.基团孤立化效应1.结晶区域化学反应进行的必要条件是相互作用的基团能够接触碰撞。大部分聚合物都存在结晶区域和无定型区域。当部分结晶的聚合物进行化学反应时，往往属于非均相反应，化学反应试剂只能渗入到聚合物的无定形区域，无法渗入结晶区之中，于是反应试剂与部分结晶聚合物的官能团的反应仅发生在聚合物的无定形区和晶区的表面，反应难以完全和均匀。如聚乙烯醇在溶液中进行均相缩甲醛化和以结晶薄膜方式进行非均相缩醛化时，所得产物的密度和溶解性有着很大程度的不同。2.溶解性能聚合物发生化学变

8、化时，随着反应的进行，参与反应的聚合物的物理性能也会随之改变。如聚合物原来溶于溶剂，经化学变化后，大分子链上某些化学基团发生了变化，这种“新”的聚合物可能依旧溶于原来的溶剂中，也可能从原来溶剂中沉淀出来或形成胶冻状。如果这时反应尚未达到预定终点(某一反应程度)，这种溶解性能的改变将对反应的进一步进行产生很大的影响。当聚合物的化学反应在产生沉淀或在不良溶剂中大分子链缠结而呈冻胶状的情况下进行，一般对反应的进行有阻碍，反应速率下降、官能团转化率也不能得到有效提高。当聚合物的官能团(基团