《连锁聚合反应》PPT课件

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1、3.1概述3.2自由基聚合反应3.3离子型聚合反应3.4共聚合反应第3章连锁聚合反应知识目标：了解连锁聚合反应的反应机理、一般特征与分类，进行连锁聚合的单体结构及其聚合能力；掌握自由基聚合反应用单体、引发剂和常见阻聚剂；反应机理特征；理解自由基聚合反应动力学方程、反应速率变化曲线及其应用，聚合影响因素及其工业应用；了解自由基聚合平均聚合度方程及其应用；掌握用于阳（阴）离子聚合、配位聚合反应的单体及引发剂，高聚物的立体异构和立构规整性高聚物；了解阳（阴）离子聚合、配位聚合机理，活性高聚物的形成条件、特征和应用；了解自由基共聚反应的特征、分类及机理，共聚物的特征、分

2、类及命名方法；掌握自由基共聚组成方程与共聚组成曲线及其应用，共聚物组成的控制方法。本章学习目标能力目标：能初步利用单体分子中取代基的空间效应与电子效应，分析单体的聚合能力；能运用自由基聚合机理、自由基聚合速率方程和速率变化曲线、聚合影响因素等基本理论知识来合理选择实际聚合体系的引发剂、确定工艺条件，分析体系出现自加速效应的原因，并合理控制反应过程；能依据离子型聚合原理，合理选择进行阳（阴）离子聚合、配位聚合用单体与引发剂及其他助剂；能运用立构规整性的概念正解判别立构规整性高聚物及其对性能的影响；能运用自由基共聚合反应基本理论，分析影响共聚物组成的因素并选用合理的

3、控制方法。本章学习目标素质目标：培养学生能利用基本理论知识分析与解决实际问题，进而强化学生的专业意识和逻辑思维能力；培养学生如何通过分析与假设将复杂科学问题进行简化处理的能力，并养成用正确理论指导实际工作的思维方式；通过了解各种连锁聚合类型在高分子合成工业中的应用，丰富学生的专业素养。本章学习目标连锁聚合反应一般由链引发、链增长和链终止三个基本反应构成。链引发：R—→R*,R*＋M—→RM*链终止：链增长：式中：R*代表活性中心，M代表单体。大多数烯类单体的加聚反应属于连锁反应，即一旦反应活性中心生成，单体就迅速加成到活性中心上去，瞬间生成高分子化合物。总反应式

4、可写成：nM—→(M)n3.1概述自由基聚合反应：阴离子聚合反应：阳离子聚合反应：此外，还有配位聚合也属于离子聚合的范畴。3.1.1连锁聚合反应的分类3.1概述自由基聚合应用广泛:最典型；最常见；最成熟；经自由基聚合获得的高聚物产量占总产量的60%以上，占热塑性树脂的80%通用橡胶氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶顺丁橡胶、乙丙橡胶丁基橡胶天然橡胶通用塑料LDPE、PS、PVC、ABS树脂HDPE、PP自由基聚合配位聚合阳离子聚合自由基聚合配位聚合连锁聚合反应的实际应用3.1概述通常都采用加引发剂或催化剂，并在较低活化能下生成反应活性中心;整个反应过程由链引发、链增长

5、、链终止等几步基元反应组成，且反应瞬间完成;体系中就只有单体和聚合物，而无各种低聚物;延长反应时间只能提高单体转化率，却不能增加聚合物的分子量（图3-1）。一般都是放热反应，且反应不可逆。3.1.2连锁聚合反应的特点图3-l连锁加聚反应中产物分子量和反应转化率与反应时间的关系3.1概述3.1.3连锁聚合反应的单体(1)单体结构对聚合能力的影响聚合时，由双键的π键断裂变成σ键：单体的聚合能力取决于π键断裂的难易程度，π键断裂的难易程度又取决于单体所带取代基的共轭效应、极性效应和位阻效应。CH2=CH2无取代基，无极性——难聚合CH2=CHY单取代，有极性，π键易断

6、裂，易聚合CH2=CY2双取代，极性大，更易聚合。HYC=CYH、HYC=CY2、CY2=CY2极性小，位阻大，不能或很难聚合（Y=F除外）3.1概述(2)单体对加聚反应类型的选择性具有吸电子取代基的单体易进行阴离子聚合具有推电子取代基的烯类单体易于进行阳离子聚合具有一定吸电子性取代基的烯类单体易于进行自由基聚合3.1概述共轭类烯烃，既能进行离子型聚合，也能进行自由基聚合。原因：其π电子流动性大，极易极化带卤素取代基的单体，如氯乙烯，只能进行自由基聚合，特殊条件下可以进行配位聚合。原因：氯原子的诱导效应是吸电子，而共轭效应则是推电子，两种效应都很弱。自基由聚合的

7、单体：带有一定吸电子性的单烯烃、共轭双烯烃和非共轭双烯烃、炔烃阴离子聚合的单体：具有吸电子基的单烯烃、共轭双烯烃和杂环类单体阳离子聚合的单体：具有推电子基的单烯烃、共轭双烯烃和杂环类单体3.1概述3.2.1自由基聚合反应历程一般分链引发、链增长、链终止等基元反应。链引发——产生自由基活性种，一般由引发剂分解得到。引发剂：指在反应条件下发生均裂产生自由基的物质I—→2R·（初级自由基）R·+M—→RM·（单体自由基——反应活性种）链增长——形成高分子活性链（长链自由基）链终止——形成稳定大分子RMn·—→RMn3.2自由基聚合反应1、链引发（initiationo

8、fchain）引发方式：