《缩聚和逐步聚合》PPT课件.ppt

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1、本章要点主要内容1.掌握官能度f、反应程度p、凝胶点、r等概念。2.逐步聚合机理特点，连锁聚合与逐步聚合的区别。3.线形与体形缩聚的特点。4.线形缩聚动力学规律（聚酯动力学）。5.线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。6.体形缩聚预聚物的类别，凝胶点的控制。7.凝胶点的计算公式。第二章缩聚和逐步聚合1第二章缩聚和逐步聚合2.1引言2.2缩聚反应2.3线形缩聚反应的机理2.4线形缩聚动力学2.5线形缩聚物的聚合度2.7体形缩聚和凝胶化作用2.8缩聚和逐步聚合的实施方法2.9重要缩聚物和其他逐步聚合物Condensationandstepwis

2、epolymerization22.1引言以二元羧酸与二元醇的聚合反应为例：32.1引言（1）聚合反应是通过单体官能团之间的反应逐步进行的；（2）每步反应的机理相同，因而反应速率和活化能大致相同；（3）反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组成，单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应；（4）聚合产物的分子量是逐步增大的。基本特征：逐步聚合反应指低分子单体转变成高分子的过程中反应是逐步进行的。无活性中心，单体中不同官能团间相互反应而逐步增长。42.1引言单体转化率产物聚合度反应时间单体转化率、产物聚合度与反应时间关系示意图最重要的特

3、征：聚合体系中任何两分子（单体分子或聚合物分子）间都能相互反应生成聚合度更高的聚合物分子。52.1引言(1)缩聚反应逐步聚合反应概括起来主要有两大类：缩合聚合和逐步加成聚合官能团间的缩合反应，经多次缩合形成聚合物，同时有小分子产生。如聚酯，尼龙，酚醛树脂等的制备。这是最典型、最重要的逐步聚合反应，也是本章讨论的重点。62.1引言a.聚酯反应：二元醇与二元羧酸、二元酯、二元酰氯等之间反应nHO-R-OH+nHOOC-R’-COOHH-(ORO-OCR’CO)n-OH+(2n-1)H2O实例：涤纶（PET)的合成nHOOC-Ph-COOH+nH

4、OCH2CH2OHH-(ORO-OC-Ph-CO)n-OH+(2n-1)H2O7b.聚醚化反应：二元醇与二元醇反应nHO-R-OH+nHO-R’-OHH-(OR-OR’)n-OH+(2n-1)H2O实例：聚乙二醇的合成nHOCH2CH2OHH-(OCH2CH2)n-OH+(n-1)H2O2.1引言c.聚酰胺反应：二元胺与二元羧酸、二元酰氯等反应nH2N-R-NH2+nClOC-R’-COClH-(HNRNH-OCR’CO)n-Cl+(2n-1)HCl8实例：尼龙-66的合成nH2N(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOHH-[HN

5、(CH2)6NH-OC(CH2)4CO)n-OH+(2n-1)H2O2.1引言尼龙(nylon)：脂肪族聚酰胺。芳香族聚酰胺(aramid，aromaticpolyamide)：分子链上至少85%的酰胺基与芳环相连。尼龙的具体品种由“尼龙”后所带数字表示，如：9尼龙-610二元胺C原子数二元酸C原子数尼龙-6由w-氨基酸或己内酰胺一种单体合成2.1引言d.聚硅氧烷化反应：硅醇之间聚合nHO-SiR1R2-OH+nHO-SiR1’R2’-OHH-(OSiR1’R2’-OSiR1R2)n-OH+(2n-1)H2O102.1引言共同特点：在生成聚

6、合物分子的同时，伴随有小分子化合物的生成，如H2O，HCl，ROH等。11(2)逐步加成聚合a.重键加成聚合：含活泼氢官能基的亲核化合物与含亲电不饱和官能基的亲电化合物之间的聚合。如聚氨酯(聚氨基甲酸酯的简称)的合成：2.1引言单体分子通过反复加成使分子间形成共价键，逐步生成高相对分子质量的聚合物的过程。特点：聚合物生成的同时没有小分子析出。12nO=C=N-R-N=C=O+nHO-R’-OH含活泼氢的官能基：-NH2,-NH,-OH,-SH,-SO2H,-COOH,-SiH等亲电不饱和官能基：主要为连二双键和三键，如：-C=C=O，-N=

7、C=O，-N=C=S，-C≡C-，-C≡N等2.1引言13b.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。2.1引言(3)环化缩聚反应，如聚酰亚胺。(4)氧化偶合聚合，如聚苯醚。(5)芳核取代聚合，如聚芳砜。142.2缩聚反应一个单体分子中能参与反应的官能团的数目叫做单体官能度(functionality,f),一般就等于单体所含官能团的数目。如：HO-CH2CH2-OH,f=2;HO-CH2CH(OH)CH2-OH，f=3。1-n官能度体系一种单体的官能度为1，另一种单体的官

8、能度大于等于1，即1-1、1-2、1-3、1-4体系等。只能得到低分子化合物，属缩合反应。缩合反应(polycondensation)152.2缩聚反应CH3COOH+HOC2H