高分子反應(yīng)ppt課件(已修改)
2025-05-19 12:07 本頁面
【正文】 第六章 聚合物的化學(xué)反應(yīng) ? 聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征及影響因素 ? 聚合物的化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng) ? 聚合物的降解 ? 聚合物的老化和防老化 聚合物的化學(xué)反應(yīng) ?聚合物進(jìn)行化學(xué)改性， ?可以合成具有特殊功能的高分子材料； ?還可研究聚合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)及其破壞因素和規(guī)律； 聚合物的化學(xué)反應(yīng)分類： ?聚合物的化學(xué)反應(yīng)種類基于聚合度和基團(tuán)的變化（側(cè)基或端基），大致分為三類： （ 1） 聚合度基本不變 的反應(yīng)，而僅限于側(cè)基和／ 或端基變化的反應(yīng)，常稱為相似轉(zhuǎn)變。 （ 2） 聚合度變大 的反應(yīng)，如交聯(lián)、嵌段、接枝 和擴(kuò)鏈反應(yīng)。 （ 3） 聚合度變小 的反應(yīng)，如解聚、降解等反應(yīng)。 聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征及影響 因 素 ? 聚合物化學(xué)反應(yīng)特征 ? 聚合物分子量很高 ? 結(jié)構(gòu)具有多分散性 、 多層次性 ， ? 聚合物的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)及溶液行為與小分子物的差異很大 ， 使聚合物的化學(xué)反應(yīng)具有與小分子化合物 不同的特征 。 （ 1） 聚合物的化學(xué)反應(yīng)往往不完全 ?例如聚丙烯腈水解制聚丙烯酸的反應(yīng) : 異鏈聚合物 官能團(tuán)的反應(yīng)程度常用轉(zhuǎn)化率來表示 ， 而不用產(chǎn)率 。 特點(diǎn) ∶ 反應(yīng)程度不同，反應(yīng)深度也不同。 （ 2） 聚合物的化學(xué)反應(yīng)十分復(fù)雜 ?很難定量而完整地反映真實(shí)情況。 例如 , 聚乙酸乙烯酯 制聚乙烯醇 未說明 ： 1. 分子鏈上有多少結(jié)構(gòu)單元參與了反應(yīng) ； 2. 不能理解為所有酯基都已轉(zhuǎn)化。 影響鏈上官能團(tuán)反應(yīng)能力的因素 （ 1）物理因素 ?主要反映在反應(yīng)物質(zhì)的 擴(kuò)散速度 和 局部濃度 兩方面。 結(jié)晶和無定形聚合物 線型、支鏈型及交聯(lián)聚合物 不同的鏈構(gòu)象 反應(yīng)呈均相還是非均相等 對(duì)小分子物質(zhì)的擴(kuò)散都有著不同的影響 ， 從而影響到基團(tuán)的反應(yīng)能力 。 （ 2） 化學(xué)因素 ?主要是 鄰近基團(tuán)效應(yīng) 和 幾率效應(yīng) 。 鄰近基團(tuán)效應(yīng) ： 靜電作用、空間位阻及構(gòu)型的不同 ， 鄰近基團(tuán)效應(yīng)取決于 官能團(tuán)的性質(zhì) 反應(yīng)類型， 立體化學(xué)。 可稱為立體異構(gòu)效應(yīng)。 （可見示例） 示例： 羧基負(fù)離子的親核 性使酯基活化， 從而加速反應(yīng)。 （ 2） 化學(xué)因素 幾率效應(yīng) 聚合物相鄰官能團(tuán)作 無規(guī)成雙反應(yīng) 時(shí)，中間往往會(huì)有孤立的單個(gè)基團(tuán)，使最高轉(zhuǎn)化程度受到限制。 鏈上羥基殘留 率 降 到10%左右 。 聚合物的化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng) ? 聚合物的相似轉(zhuǎn)變 聚合物與低分子化合物反應(yīng)，僅限于側(cè)基或端基轉(zhuǎn)變 , 而聚合度基本不變的反應(yīng)，稱為聚合物的相似轉(zhuǎn)變 。 ? 聚合物的官能團(tuán)反應(yīng)（ 酯化、醚化、鹵化、磺化、硝化、酰胺化、縮醛化、水解、醇解等 ） ? 大分子鏈中的環(huán)化反應(yīng) ? 含不飽和鍵聚合物的加氫反應(yīng) ? 聚合度變大的化學(xué)轉(zhuǎn)化 交聯(lián) 、 嵌段 、 接枝和擴(kuò)鏈等 聚合物的相似轉(zhuǎn)變 （ 1）芳環(huán)取代反應(yīng) 可用離子交換樹脂作為示例： 類似于 可進(jìn)行各種芳環(huán)取代反應(yīng) 磺化、氯甲基化 磺化 — 強(qiáng)酸型正離子交換樹脂 氯甲基化 — 負(fù)離子交換樹脂 方程式 離子交換樹脂反應(yīng)示意式 二乙 烯基 苯 交 聯(lián) 磺化 氯甲基化 重要的功能 高分子材料 （ 2）纖維素的反應(yīng) ? 纖維素由葡萄糖單元組成，每一環(huán)上有三個(gè)羥基，可與許多試劑反應(yīng)，形成許多重要的纖維素衍生物 。 生成纖維素衍生物的反應(yīng) (1) 硝化反應(yīng) H 2 SO 4HNO3C e l l OH + C e l l ONO 2 + H 2 O表示纖維素 Cell為纖維素的骨架 以 N%表示硝化程度： ?N%為 ～ 時(shí)為高氮硝化纖維，作無煙火藥； ?N%為 ～ 時(shí)稱低氮硝化纖維； ?N%為 11 的用以制賽璐璐塑料； ?N%為 12 時(shí)用作涂料及照相底片。 生成纖維素衍生物的反應(yīng) （ 2）醋酸纖維素 Cell OH + Cell + H 2 OHOOCCH 3 OCOCH 3醋酸與醋酸酐混合液 濃硫酸 ? 完全乙?；筒糠忠阴；w維素都有工業(yè)用途。 ? 醋酸纖維強(qiáng)度大、透明，可用作錄音帶、膠卷、 電器部件、眼鏡架等；
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