聚合物研究方法第二漲-文庫吧
2025-04-23 09:38 本頁面
【正文】 動 性 能 功 能 10 第 3章 高分子材料的合成 The synthesize of the polymer 11 高分子材料設(shè)計(jì)與實(shí)施 設(shè)計(jì)包括目標(biāo)設(shè)定，應(yīng)用要求 所要求特定性能的提煉 由性能根據(jù)基本原理推測結(jié)構(gòu) 由推測所得結(jié)構(gòu)進(jìn)行分子設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)合成 加工設(shè)計(jì) 加工實(shí)驗(yàn) 結(jié)果分析、表征 功能 是否符合目標(biāo) 是 否 分析結(jié)果調(diào)整設(shè)計(jì)思路 整個(gè)過程始終伴隨著文獻(xiàn)的查閱 設(shè)計(jì)成功 表征 表征 12 3. 1 高聚物的合成 (The synthesize of the polymer materials) 聚合方法回顧 小分子合成高分子的聚合方法在大類上有以下五類。 ?加成聚合 (additive polymerization)： 含烯烴類加成聚合。陰陽離子聚合 (anionic and cationic polymerization)、自由基聚合 (free radical polymerization)、原子轉(zhuǎn)移自由基聚合 (atom transfer free radical polymerization)、光引發(fā) (light initiation)、熱引發(fā) (heat initiation） ?配位聚合 (coordinate polymerization)： 利用齊格勒 — 納塔金屬催化劑 (ZieglerNatta catalyst) 13 ?縮合聚合 (condensation polymerization)： 二醇 — 二酸 ，二胺 — 二酸，二異氰酸酯 — 二醇 ?開環(huán)聚合 (ring opening polymerization)： 環(huán)狀化合物開環(huán)聚合 ?加成縮聚 (addition polycondensation)： (甲醛 +酚、二甲酚類 ) + 尿 素、三聚氰胺 大分子 高分子改性 (the modification of the macromolecular materials)： 纖維素、淀粉等改性 14 加成聚合 (additive polymerization) 含 雙鍵 (double bond)類乙烯基單體： P軌道上的 π電子移動的方式?jīng)Q定了反應(yīng)是以自由基形式還是離子型進(jìn)行。 按照單烯 CH=CHX中取代基 (substiturent)X電負(fù)性次序和聚合傾向的關(guān)系排列如下： 取代基 X： NO2 CN COOCH3 CH=CH2 C6H5 CH3 OR 自由基聚合 (free radical polymerization) 陰離子聚合 (anionic polymerization) 陽離子聚合 (cationic polymerization) 15 離子聚合 (ionic polymerization)在介電常數(shù) (dielectric constant)大的介質(zhì)中，反應(yīng)速度快，離子對 (ion pair)松弛 ,易于形成游離的離子 (dissociative ion)。 活性種(reactive species) 引發(fā) 速度 (rate of initiation) 增長 速度(propagation rate) 活化能(activation energy) 終止 反應(yīng)(termination reaction) 離子 聚合 離子 快 慢 小 水、酸 堿性物 自由基聚合 自由基 慢 快 大 鏈轉(zhuǎn)移劑 自由基聚合 (free radical polymerization) ：慢引發(fā)，快增長，速終止 陰離子聚合 (anionic polymerization) ：快引發(fā)，慢增長，無終止 陽離子聚合 (cationic polymerization) ：快引發(fā)，快增長，易轉(zhuǎn)移，速終止 各類聚合特點(diǎn)比較 ： 16 配位聚合 (coordinate polymerization) 常溫常壓下，以齊格勒 — 納塔金屬催化劑 (ZieglerNatta catalyst來合成 立構(gòu)規(guī)整性 (stereoregularity)高聚物， α烴與催化劑結(jié)晶表面上的過渡金屬原子進(jìn)行配位。在作為陰離子的烷基鋁的烷基上進(jìn)行加成，加成在丙烯的 αC上，鏈增長在 βC上進(jìn)行，依次吸附新單體，反復(fù)配位進(jìn)行加成而完成的。 17 縮合聚合 (condensation polymerization) 二元酸 + 二元胺 聚酰胺 + 水 平衡常數(shù) K=400/200℃ 縮合反應(yīng)易產(chǎn)生逆反應(yīng)，尤其是酯化，所以在反應(yīng)過程中要不斷的 移去反應(yīng)產(chǎn)生的水。 二元醇 + 二元酰氯 聚酯 此反應(yīng)特殊，由于反應(yīng)速度極快，所以只能通過界面聚合(interfacial polymerization)來達(dá)到目的。 注意 注意 二元酸 + 二元醇 聚酯 + 水 平衡常數(shù) K=4/200℃ (Equilibrium constant) 18 其他聚合反應(yīng) ?加聚反應(yīng) (addition polymerization)： ?加成縮聚反應(yīng) (addition polycondensation)： 甲醛
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