高分子化学4 潘祖仁版 课件

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1、国家级精品课程──高分子化学第第四四章章自由基共聚合自由基共聚合FreeRadicalCopolymerizationFreeRadicalCopolymerization14.1引言均聚合（Homo-polymerization）：由一种单体参加的聚合反应nCH2=CH[CH2CH]nClCl均聚物（Homo-polymer）：均聚合所形成的产物，含一种结构单元。2共聚合（Copolymerization）：由两种或两种以上不同单体进行加成聚合的反应nCH2=CH+mCH2=CH[(CH2CH)x()CH2CHy]ClClOC

2、OCHOCOCH33共聚物（Copolymer）：共聚合所形成的产物：含有两种或多种结构单元。共聚合中结构单元的特点：结构单元与各自单体的元素组成相同。3共聚合反应与缩聚反应的区别逐步聚合机理nCH2=CH+mCH2=CH[(CH2CH)x()CH2CHy]ClClOCOCHOCOCH33连锁聚合机理：自由基共聚、离子共聚，结构单元与单体元素组成完全相同。4共缩聚反应共缩聚：含同种基团的两种单体与另一种基团单体的缩聚。醇酸树脂：含羟基的两种单体：丙三醇、1,2丙二醇缩聚含羧基的两种单体：亚麻仁油酸、邻苯二甲酸酐5共聚物按照组成的

3、单体数可分为二元共聚物、三元共聚物和多元共聚物。1）共聚物的类型二元共聚物按结构单元在大分子链上的排列方式，可分：∑无规共聚物（RandomCopolymer）∑交替共聚物（AlternatingCopolymer）∑嵌段共聚物（BlockCopolymer）∑接枝共聚物（GraftCopolymer）6∑无规共聚物（RandomCopolymer）大分子链中两种结构单元M、M无12规则地排列：M、M各自连续连接的数目较少，1到数十不等。12自由基共聚物一般属于无规共聚物，如P(VC-VAc)7∑交替共聚物（Alternatin

4、gCopolymer）大分子链中结构单元M、M有规则地交替排列：12如St-MAn溶液共聚所得的聚合物8∑嵌段共聚物（BlockCopolymer）较长的M链段与另一较长的M链12段构成大分子，每链段有几百至几千个结构单元组成。如SBS热塑性弹性体：St-Bd-St三嵌段共聚物。9∑接枝共聚物（GraftCopolymer）其中一种结构单元（如M）为主链，1接枝另一结构单元M作为支链2如HIPS：以PB作主链，接枝上St作为支链，以提高其抗冲性能。102）共聚物的命名《高分子化学命名原则》：共聚单体名称间加一短横线，前面冠以“聚

5、”字，或后面冠以“共聚物”。如：聚氯乙烯－醋酸乙烯酯；氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物∑无规共聚物：前为主单体，后为第二单体；∑嵌段共聚物：前后代表单体聚合的次序；∑接枝共聚物：前为主链，后为支链。IUPAC命名中，在两种共聚单体间插入表明共聚物类型的字节:co、alt、b、g分别为Copolymer、Alternating、Block、Graft缩写。113）研究共聚合反应的意义实际应用∑通过共聚合，增加聚合物品种，扩大单体应用范围如马来酸酐和1,2-二苯基乙烯，都不能均聚；若共聚合：组成比为1:1的交替共聚物。∑聚合物改性：共聚物可

6、集成几种均聚物的优点。通过共聚合，改变聚合物结构，改进聚合物诸多性能，如机械性能、热性能、染色性能、表面性能等。12苯乙烯(Styrene，St)普通PS（均聚物）PS用途广泛的通用塑料，其电绝缘性、化性脆、抗冲击强度学稳定性、光学性能和加工性能十分优良，且低。实用意义不大。生产工艺成熟，不仅作为通用塑料、工程塑料，还作为合成橡胶，但其大部分属于共聚物13在St聚合体系中加入PB，使St在PB主链上接枝共聚合。PS和PB不相容，St和Bd链段分别聚集，产生相分离，形成“海岛”结构。PB相区可吸收冲击能，提高了PS的冲击强度，形成

7、HIPS（High-ImpactPolystyrene)。14St与Bd进行自由基乳液共聚，可得无规共聚物——丁苯橡胶(Styrene-ButadieneRubber,SBR),（合成橡胶的第一大品种）丁苯橡胶的抗张强度接近于天然橡胶，耐候性能优于天然橡胶，广泛用于制造轮胎、地板、鞋底、衣料织物和电绝缘体。SBS是由St、Bd合成的三元嵌段共聚物，是一种新型的热塑性弹性体，具有弹性高、抗张强度高、不易变形、低温性能好，可制成电缆及非轮胎橡胶制品。15将苯乙烯和丙烯腈加入到聚丁二烯乳液中进行接枝共聚合，制得三元共聚物：ABS树脂（

8、Acrylonitrile-Butadiene-StyreneTerpolymer）ABS是综合性能非常好的工程塑料，其高强度是因为SAN上的−C≡N有很强极性，会相互聚集将ABS分子链紧密结合在一起。同时，具有橡胶性能的PB使ABS具有良好的韧性和耐寒性。AB