連鎖聚合反應ppt課件(已修改)
2025-05-11 04:05 本頁面
【正文】 概述 自由基聚合反應 離子型聚合反應 共聚合反應 第 3章 連鎖聚合反應 知識目標： ? 了解連鎖聚合反應的反應機理、一般特征與分類，進行連鎖聚合的單體結(jié)構(gòu)及其聚合能力； ? 掌握自由基聚合反應用單體、引發(fā)劑和常見阻聚劑；反應機理特征； ? 理解自由基聚合反應動力學方程、反應速率變化曲線及其應用，聚合影響因素及其工業(yè)應用； ? 了解自由基聚合平均聚合度方程及其應用； ? 掌握用于陽（陰）離子聚合、配位聚合反應的單體及引發(fā)劑，高聚物的立體異構(gòu)和立構(gòu)規(guī)整性高聚物； ? 了解陽（陰）離子聚合、配位聚合機理，活性高聚物的形成條件、特征和應用； ? 了解自由基共聚反應的特征、分類及機理，共聚物的特征、分類及命名方法； ? 掌握自由基共聚組成方程與共聚組成曲線及其應用，共聚物組成的控制方法。 本章學習目標 能力目標： ? 能初步利用單體分子中取代基的空間效應與電子效應，分析單體的聚合能力； ? 能運用自由基聚合機理、自由基聚合速率方程和速率變化曲線、聚合影響因素等基本理論知識來合理選擇實際聚合體系的引發(fā)劑、確定工藝條件，分析體系出現(xiàn)自加速效應的原因，并合理控制反應過程； ? 能依據(jù)離子型聚合原理，合理選擇進行陽（陰）離子聚合、配位聚合用單體與引發(fā)劑及其他助劑； ? 能運用立構(gòu)規(guī)整性的概念正解判別立構(gòu)規(guī)整性高聚物及其對性能的影響； ? 能運用自由基共聚合反應基本理論，分析影響共聚物組成的因素并選用合理的控制方法。 本章學習目標 素質(zhì)目標： ? 培養(yǎng)學生能利用基本理論知識分析與解決實際問題，進而強化學生的專業(yè)意識和邏輯思維能力； ? 培養(yǎng)學生如何通過分析與假設將復雜科學問題進行簡化處理的能力，并養(yǎng)成用正確理論指導實際工作的思維方式； ? 通過了解各種連鎖聚合類型在高分子合成工業(yè)中的應用，豐富學生的專業(yè)素養(yǎng)。 本章學習目標 ???? ? ??? ??? ??? ??? ?? nMMMMM RMRMRMRM ??32yxyxyx RMRMRRMRMRM ?? ??? ??? 或者連鎖聚合反應一般由鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止三個基本反應構(gòu)成。 鏈引發(fā)： R— →R * , R*＋ M — → RM * 鏈終止： 鏈增長： 式中： R*代表 活性中心 ， M代表 單體 。 大多數(shù)烯類單體的加聚反應屬于連鎖反應，即一旦反應活性中心生成，單體就迅速加成到活性中心上去，瞬間生成高分子化合物。 總反應式可寫成： nM— →(M)n 概述 ?自由基聚合反應： ?陰離子聚合反應： ?陽離子聚合反應： ?此外，還有配位聚合也屬于離子聚合的范疇。 連鎖聚合反應的分類 概述 自由基聚合應用廣泛 :最典型；最常見；最成熟； 經(jīng)自由基聚合獲得的高聚物產(chǎn)量占總產(chǎn)量的 60%以上，占熱塑性樹脂的 80% 通用橡膠 氯丁橡膠、丁腈橡膠、丁苯橡膠 順丁橡膠、乙丙橡膠 丁基橡膠 天然橡膠 通用塑料 LDPE、 PS、 PVC、 ABS樹脂 HDPE、 PP 自由基聚合 配位聚合 陽離子聚合 自由基聚合 配位聚合 ? 連鎖聚合反應的實際應用 概述 ?通常都采用加引發(fā)劑或催化劑，并在較低活化能下生成反應活性中心 。 ?整個反應過程由鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等幾步基元反應組成，且反應瞬間完成 。 ?體系中就只有單體和聚合物，而無各種低聚物 。 ?延長反應時間只能提高單體轉(zhuǎn)化率，卻不能增加聚合物的分子量（圖 31）。 ?一般都是放熱反應，且反應不可逆。 連鎖聚合反應的特點 圖 3l 連鎖加聚反應中產(chǎn)物分子量和反應轉(zhuǎn)化率與反應時間的關(guān)系 概述 連鎖聚合反應的單體 (1) 單體結(jié)構(gòu)對聚合能力的影響 聚合時，由雙鍵的 π 鍵斷裂變成 σ 鍵： 單體的聚合能力取決于 π鍵斷裂的難易程度， π鍵斷裂的難易程度又取決于單體所帶取代基 的 共軛效應、極性效應和位阻效應 。 ?CH2=CH2 無取代基，無極性 —— 難聚合 ?CH2=CHY 單取代，有極性， π 鍵易斷裂，易聚合 ?CH2=CY2 雙取代，極性大，更易聚合。 ?HYC=CYH、 HYC=CY CY2=CY2 極性小，位阻大，不能或 很難聚合（ Y=F除外） 概述 (2) 單體對加聚反應類型的選擇性 ? 具有吸電子取代基的單體易進行陰離子聚合 ?具有推電子取代基的烯類單體易于進行陽離子聚合 ?具有一定吸電子性取代基的烯類單體易于進行自由基聚合 概述 ?共軛類烯烴，既能進行離子型聚合，也能進行自由基聚合。 原因：其 π 電子流動性大，極易極化 ?帶鹵素取代基的單體，如氯乙烯，只能進行自由基聚合， 特殊條件下可以進行配位聚合。 原因：氯原子的誘導效應是吸電子，而共軛效應則是推電 子，兩種效應都很弱。 自基由聚合的單體：帶有一定 吸電子性的單烯烴、共軛雙烯 烴和非共軛雙烯烴、炔烴 陰離子聚合的單體： 具有吸電子基的單烯烴、共軛雙烯烴和 雜環(huán)類單體 陽離子聚合的單體： 具有推電子基的單烯烴、共軛雙烯烴和 雜環(huán)類單體 概述 自由基聚合反應歷程 一般分鏈引發(fā)、鏈增長、鏈終止等基元反應。 ? 鏈引發(fā) —— 產(chǎn)生自由基活性種，一般由引發(fā)劑分解得到。 引發(fā)劑：指在反應條件下發(fā)生均裂產(chǎn)生自由基的物質(zhì) I — → 2R （初級自由基） R+ M — → RM （單體自由基 —— 反應活性種）
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