功能高分子材料課件-1功能高分子概述(參考版)
2024-10-22 12:08本頁面
【正文】 所以關鍵是發(fā)現(xiàn)有效的 X，我們稱 X為穩(wěn)定自由基。若減活及活化轉換速率很快，在活性種濃度很低的情況下，聚合物分子量將不由 M 2021/11/11 66 第一章 功能高分子概述 P + X P XR P + M + Mk dk ax 可以在聚合反應體系中加入一種量可以人為控制的反應物 X，反應物不能引發(fā)單體聚合及發(fā)生其它類型反應，但是可與活性鏈自由基 P實現(xiàn)自由基活性聚合的主要方法有以下三種： 2021/11/11 64 第一章 功能高分子概述 1） 穩(wěn)定自由基方式控制的聚合反應 (stable free radical polymerization, SFRP) 2） 原子轉移自由基聚合反應 (Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP) 3 ）可逆加成 裂解 鏈轉移聚合反應 (Reversible Addition and Fragmentation Chain Transfer，RAFT) 2021/11/11 65 第一章 功能高分子概述 穩(wěn)定自由基方式控制自由基聚合的思路： 從自由基聚合反應動力學角度考慮，引發(fā)劑分解速率與引發(fā)劑分子中化學鍵的離解能密切相關，而離解能又是溫度的函數(shù)，升溫可以提高引發(fā)劑的分解速率，但同時也加快了鏈增長的反應速度，并導致鏈轉移等副反應的增加。 2021/11/11 61 第一章 功能高分子概述 H2C C HC H2C lH2C C HC H2C lH2CHCC H2C l1 61 7H2CHCH2CHCC H2C lC H3O C H2C lZ n C l2H2CHCH2CHCN H2 L i1 81 9H2CHCH2CHCC H2C lS O2C l2, C H3O C H2O C H3無 水 Z n C l2, 4 0OC , 8 小 時2021/11/11 62 第一章 功能高分子概述 活性自由基聚合 活性聚合的特點： 1）聚合物的分子量隨轉化率線形增加； 2）所有聚合物鏈同時增加，且增長鏈的數(shù)目不變，聚合物呈現(xiàn)低分散性（泊松分布）； 3）通過選擇性加入帶官能團的引發(fā)劑或終止劑， 合成的聚合物的端基可以是特定的官能團； 4）可以合成出星形聚合物、樹枝狀聚合物等。 H2C CC O O C H3C H3H3C C H2C O O C H3HCO HH2C( i P r O )3A lH3C COC H2C H3CHOA lH2COCC H3C2H5CH2CO+A lOCHC H3C2H5混 合 溶 劑 ： 丙 酮 ： 水 = 2 ： 5水 解 速 率 常 數(shù) ： k = 0 . 1 l / m o l m i n.k = 3 . 8 l / m o l m i n.2021/11/11 60 第一章 功能高分子概述 功能高分子的合成 主要通過兩種途徑：其一是含有功能基的單體經加聚或縮聚等反應制取；其二是利用現(xiàn)有的合成高分子或天然高分子，經過高分子化學反應引入預期的功能基。 2021/11/11 47 第一章 功能高分子概述 C H C H2HC C H3C O O H C O N H2C HH2CC O N H2C H C H3C O N H2H3C3H+ON H2COC OOH2OC C OOC H3C H34 C H C HC H2C H C HC H2O H O HC CO OC H C HC H2C CO O2021/11/11 48 第一章 功能高分子概述 協(xié)同效應 協(xié)同效應是指連接在高分子主鏈上的兩種或兩種以上功能基，在反應中互相配合，對反應發(fā)揮更佳的作用。 2021/11/11 44 第一章 功能高分子概述 高分子骨架的機械支架作用 高分子骨架的本身雖然沒有功能基，但是它卻是功能基所依附的骨架，連接在高分子骨架上的功能基才能顯示出高分子效應，因此功能高分子的功能性是與高分子骨架密切相關的，沒有高分子骨架就沒有高分子效應。 可以預計，在今后很長的歷史時期中，特種與 功能高分子材料研究將代表了高分子材料發(fā)展的主 要方向。 因此也 有人稱特種與功能高分子為精細高分子 ，其 內涵指其產品的 產量小，產值高，制造工藝復雜 。 2021/11/11 41 第一章 功能高分子概述 特種與功能高分子材料是一門涉及范圍廣泛， 與眾多學科相關的新興邊緣學科，涉及 內容包括有 機化學、無機化學、光學、電學、結構化學、生物 化學、電子學、甚至醫(yī)學等眾多學科 ，是目前國內 外異常活躍的一個研究領域。目前高分子分離膜在海 水淡化方面已經成為主角，已經擁有制備 18萬噸 /日 純水設備的能力。此外眾多化學傳感器和分子電子器件的發(fā)明也 得益于電活性聚合物和修飾電極技術的發(fā)展。 2021/11/11 38 第一章 功能高分子概述 電活性高分子材料 的發(fā)展導致了 導電聚合物 ， 聚合物電解質，聚合物電極 的出現(xiàn)。 2021/11/11 37 第一章 功能高分子概述 反應型高分子 是在有機合成和生物化學領域的 重要成果，已經開發(fā)出眾多新型 高分子試劑和高分 子催化劑 應用到科研和生產過程中，在提高合成反 應的選擇性、簡化工藝過程以及化工過程的綠色化 方面做出了貢獻。比 如 光敏涂料、光致抗蝕劑、光穩(wěn)定劑、光可降解材 料、光刻膠、感光性樹脂、以及光致發(fā)光和光致變 色高分子材料 都已經工業(yè)化。
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