浅谈缩聚和逐步聚合的教学与学习
缩聚和逐步聚合
思考题简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和共缩聚的关系和区别。
解 (1)逐步聚合和缩聚逐步聚合反应中无活性中心,通过单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。
缩聚是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,缩聚物为主产物,同时还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。
逐步聚合和缩聚归属于不同的分类。
按单体—聚合物组成结构变化来看,聚合反应可以分为缩聚、加聚和开环三大类。
按聚合机理,聚合反应可以分成逐步聚合和连锁聚合两类。
大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。
(2)缩合和缩聚缩合反应是指两个或两个以上有机分子相互作用后以共价键结合成一个分子,并常伴有失去小分子(如水、氯化氢、醇等)的反应。
缩聚反应是缩合聚合的简称,是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,主产物为大分子,同时还有低分子副产物产生。
l-1、1-2、1-3等体系都有一种原料是单官能度,只能进行缩合反应,不能进行缩聚反应,缩合的结果,只能形成低分子化合物。
醋酸与乙醇的酯化是典型的缩合反应,2-2、2-3等体系能进行缩聚反应,生成高分子。
(3)线形缩聚和体形缩聚根据生成的聚合物的结构进行分类,可以将缩聚反应分为线形缩聚和体形缩聚。
线形缩聚是指参加反应的单体含有两个官能团,形成的大分子向两个方向增长,得到线形缩聚物的反应,如涤纶聚酯、尼龙等。
线形缩聚的首要条件是需要2-2或2官能度体系作原料。
体形缩聚是指参加反应的单体至少有一种含两个以上官能团,并且体系的平均官能度大于2,在一定条件下能够生成三维交联结构聚合物的缩聚反应。
如采用2-3官能度体系(邻苯二甲酸酐和甘油)或2-4官能度体系(邻苯二甲酸酐和季戊四醇)聚合,除了按线形方向缩聚外,侧基也能缩聚,先形成支链,进一步形成体形结构。
(4)自缩聚和共缩聚根据参加反应的单体种类进行分类,可以将缩聚反应分为自缩聚、混缩聚和共缩聚。
高分子化学-第二章 缩聚和逐步聚合
N0
N0
反应程度与转化率的区别
转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数,是指已 经参加反应的单体的数目
反应程度:则是指已经反应的官能团的数目
例如: 一种缩聚反应,单体间双双反应很快全部变成二聚体,就 单体转化率而言,转化率达100%;而官能团的反应程度 仅50%
反应程度与平均聚合度的关系
聚合度是指高分子中含有的结构单元的数目
聚加成:形式上是加成反应,但反应机理是逐步反应。 如聚氨酯的合成(p17)。
开环反应:部分开环反应为逐步反应,如水、酸引发的己内 酰胺的开环反应。
氧化-偶合:单体与氧气的缩合反应, 如 2,6-二甲基苯酚和氧 气形成聚苯撑氧,也称聚苯醚。
2 逐步聚合反应的特点
官能团间的反应,无特定的活性中心;无所谓的引发、 增长、终止等基元反应;反应逐步进行,每一步的反 应速率和活化能大致相同;
[ H + ][ A- ] KHA =
[ HA ]
[ HA ] [ H + ] [ A- ] = KHA
代入式
-d [ COOH ] = k1k3[ COOH ][OH ][ H+]
dt
k 2KHA
催化用酸HA:可以是二元酸本身,但反应较慢,也可以是 外加酸,如H2SO4,大大加速
自催化缩聚反应
无外加酸,二元酸单体催化剂,[HA] = [COOH]
Flory对此进行了解释:
官能团等活性理论是近似的,不是绝对的,这一理论大大简化了研 究处理,可用同一平衡常数表示,整个缩聚过程可以用两种官 能团之间的反应来表征
COOH + HO
k1
OCO
k1
2. 线型缩聚动力学
不可逆条件下的缩聚动力学
第二章 缩聚及其他逐步聚合反应
第二章缩聚及其他逐步聚合反应一、学习要求1、了解线形缩聚的单体种类及类型,掌握官能团及官能度的概念,等物质的量的概念。
2、熟悉线形缩聚的机理和特点,熟悉在密闭体系与开放体系中聚合度与平衡常数和残留小分子的关系,熟悉线形缩聚中出现的副反应。
3、掌握官能团等活性概念,了解线形缩聚动力学,自催化聚酯化动力学及外加酸聚酯化动力学,平衡缩聚动力学。
4、掌握线形缩聚产物聚合度的影响因素及控制方法,了解反应程度和平衡常数对聚合度的影响;了解等物质的量对聚合度的影响;掌握摩尔系数的计算,聚合度与反应程度、摩尔系数的关系,了解线形缩聚物的分子量分布。
5、掌握体型缩聚的形成条件,凝胶化现象与凝胶点,Carothers方程的理论基础及方程式,等物质的量及非等物质的量条件下的体系平均官能度的计算,了解Flory统计法估算体系凝胶点的方法。
6、掌握缩聚反应的实施方法,了解聚酯、聚酰胺的制备原理及过程,了解酚醛树脂、尿醛树脂及三聚氰胺甲醛树脂的制备原理及过程。
二、学时学时聚合反应从机理上可分为逐步聚合反应和连锁聚合反应两大类型。
在高分子化学和高分子合成工业中,逐步聚合反应占有重要地位。
其中包括人们熟知的涤纶、尼龙、酚醛树脂及脲醛树脂等高分子材料。
近年来,逐步聚合反应的研究在理论上和实际应用上都有了新的发展,一些高强度、高模量、耐老化及抗高温等综合性能优异的高分子材料不断问世。
逐步聚合反应中最重要是缩合聚合,简称缩聚。
本章着重讨论缩聚反应,并介绍其他常用的逐步聚合反应。
2.1 聚合反应类型及特点逐步聚合反应包括缩聚反应、逐步加成聚合,一些环状化合物的开环聚合、Diels—Alder 加成反应(狄尔斯-阿尔德反应是一种有机反应(具体而言是一种环加成反应)。
共轭双烯与取代烯烃(一般称为亲双烯体)反应生成取代环己烯。
即使新形成的环之中的一些原子不是碳原子,这个反应也可以继续进行。
一些狄尔斯-阿尔德反应是可逆的,这样的环分解反应叫做逆狄尔斯-阿尔德反应(retro-Diels–Alder)。
《材化高分子化学》第2章 缩聚和逐步聚合
6
第二章 缩聚和逐步聚合
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。
7
第二章 缩聚和逐步聚合
逐步聚合还可以按以下方式分类:
逐步聚合
线形逐步聚合 非线形逐步聚合
(1)线形逐步聚合反应 参与反应的每种单体只含两个功能基,聚合产物分子链
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第二章 缩聚和逐步聚合
★ 浓度很低时,A功能基旁同一分子链上的B功能基浓度较 高,相互反应生成环状高分子。
环化反应经常被用来合成环状低聚物与环状高分子。 环化低聚物可用做开环聚合的单体,具有以下的优点: (1)没有小分子副产物生成; (2)聚合反应速率高; (3)所得聚合物的分子量分布窄。
环状高分子则由于不含未反应的末端功能基,其分子量 和性能不会因末端功能基间的反应而不稳定。
n 聚体 + m 聚体
(n + m) 聚体 + 水
缩聚反应无特定活性种,各步反应速率和活化能基本相等。
23
第二章 缩聚和逐步聚合
在缩聚反应早期,单体之间两两反应,转化率很高,但
分子量很低,因此转化率无实际意义。用基团的反应程度P
来表示聚合深度。
反应程度P定义为参与反应的基团数(N0-N)占起始
基团数的分数,
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第二章 缩聚和逐步聚合
HOOC-R-COOH + HO-R'-OH
HOOC-R-COO-R'-OH + H2O 二聚体
HOOC-R-COO-R'-OH +
HOOC-R-COOH HO-R'-OH
缩聚和逐步聚合(二)
(1) 等基团数( A和B两种官能团是等摩尔反应)
平均官能度:单体混合物的平均官能度是每一个分子所具有 的官能团数目的加和平均。
•式中 N i 是官能度为 f i 的单体i的分子数
凝胶点pc与平均官能度 f 间的关系推导:
起始:
混合单体总分子数N0
官能团总数为N0 f 已反应的官能团 总数为2(N0-N)
当超支化高分子中所有的支化点的官能度相同,且所有
支化点间的链段长度相等时,叫树枝型高分子(Dendrimer)。
2、交联型逐步聚合反应
AB+A 3+BB AB AB A A BA BA BA B B A A B A A B A B A A A
AB
A A BA BA BA BA B B A AB A A BA BA BA B B A
讨论: 1、 f = 2-2 体系, f = 2,PC = 1,不能产生凝胶 2、产生凝胶的充要条件: a) 参加反应的单体f ≥2 ; b) f > 2;
c) 同时满足a)、b)两条件的体系,P 达 PC 时才产生凝胶。
3、Carothers方程预测值比实验值稍高: a) 假设Xn无限大时才发生凝胶化; b) 忽略了官能团实际存在的不等反应性和分子内反应。
小结: (1) 对于A-A、B-B、Af( f >2 )体系
A、B不等当量时
Pc =
1
[r+r ( f-2)]
1
1 2
A、B等当量时 其中,为Af中的A占 总A的分数
Pc =
[1 + ( f- 2)]
1 2
Ncfc = Nafa+Ncfc
(2) B-B、Af体系,( =1)
A、B不等当量时
∴ PB = rPA
高分子化学第四版2-缩聚和逐步聚合
聚合度与反应程度之间的关系:
通常要求P在0.99~0.995之间。
聚合度与转化率之间的关系:
通常转化率到100%时,聚合度还很低。
2. 可逆平衡
以聚酯化反应为例:
平衡常数
k1 OCO H 2 O K k 1 OH COOH
缩聚反应可逆的程度可由平衡常数来衡量,存在差别。
聚酯和聚酰胺的水解、醇解或酸解氨解等反应。
4. 链交换反应
三、线型缩聚机理
线型缩聚机理特征逐步和平衡
1. 逐步
二聚体→三聚体→四聚体→多聚体。 在反应体系内,任何聚体之间都可以相互反应:
n–聚体 m–聚体 (m n)–聚体 水
聚合早期,单体很பைடு நூலகம்消失,转化率就很高。而分子 量是逐步增加的。 转化率:参加反应的单体量占总单体量的百分比。
聚合度:
Xn
1 1 p
K pnw
K nw
二、基团数比对聚合度的影响
两单体的基团数比:
单体 bBb的过量分率: B 分子数 A 分子数 q A 分子数 或 单体的基团数比:
Na r 1 Nb
N b N a
Na 2 1 r q 1
2 1 r r
因此,设定基团数比 r 就可以控制预定聚合度。
在缩聚反应中,不能用转化率来描述反应进行的深度,
而用反应程度来描述反应深度。 反应程度:参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。 转 化 率:参加反应的单体量占总单体量的百分比。
N0 N N P 1 N0 N0
如果结构单元数作为聚合度的定义,则:
N0 结构单元总数 1 Xn 大分子数 N 1 P
上式中氢离子[H+]可来自羧酸本身,进行自催化,但因为酯化反 应为慢反应,一般采用外加无机酸催化加速。
《缩聚和逐步聚合》课件
聚合过程中单体分子在聚合物链附近的扩散和碰撞是控制步骤。
反应控制机理
聚合过程中单体分子之间的化学反应是控制步骤。
逐步聚合反应的原理 逐步聚合反应的类型
温度
通常需要在一定温度下进行聚合,以促进单体分子之间的化学反应。
压力
通常需要在一定压力下进行聚合,以促进单体分子之间的碰撞和扩散。
逐步聚合反应的原理 逐步聚合反应的类型
02
逐步聚合的特点是反应速度较慢,产物高分子量较高,反应条件较为温和,但 在反应过程中可能会产生气泡和低分子量副产物。
03
在应用方面,缩聚反应在合成高分子材料方面应用广泛,尤其在合成高性能纤 维和工程塑料方面具有优势;而逐步聚合在合成涂料和粘合剂方面应用较多, 尤其是在建筑和家具行业。
CHAPTER 05
催化剂
某些逐步聚合反应需要使用催化剂来加速聚合过程。
溶剂
某些逐步聚合反应需要在溶剂中进行,以降低聚合物的粘度并促进聚合过程中的传质和 传热。
CHAPTER 04
缩聚和逐步合成高分子材料
缩聚反应可以合成各种高分子材料,如聚酯、聚 酰胺、聚氨酯等,广泛应用于塑料、纤维、橡胶 等领域。
缩聚和逐步聚合的未来展望
新材料与新技术的应用
随着科技的发展,将会有更多的新材料和新技术应用于缩 聚和逐步聚合领域,推动聚合物的不断创新和发展。
可持续发展与环保
未来的缩聚和逐步聚合将更加注重可持续发展和环保,采 用更加环保的原料和催化剂,降低能耗和污染,实现聚合 物的绿色合成。
跨学科合作与交叉融合
随着各学科之间的交叉融合,未来的缩聚和逐步聚合将更 加注重与其他领域的合作与交流,如化学、物理、生物医 学等,推动聚合物的多元化和智能化发展。
缩聚和逐步聚合
回收利用
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高分子化学
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链交换反应
聚酯、聚酰胺、聚硫化物的两个分子可在任何地方 的酯键、酰胺键、硫键处进行链交换反应
H (OROCOR`CO )m ( OROCOR`CO)n OH
H (OROCOR`CO )p ( OROCOR`CO)q OH
H (OROCOR`CO )m + ( OROCOR`CO)n OH
以低聚物间的反应为主,且有小分子生成;
反应初期转化率高,分子量低,分子量逐步增大; 是逐步的可逆平衡反应。
n 聚体 m 聚体 (n m) 聚体 水
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高分子化学
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例:2-2 对二元酸与二元醇的等摩尔缩聚反应来说,
因为二元酸和二元醇是等摩尔量,羧基和羟基数目相等, 反应消耗的数目也相等。 而任何聚体的聚酯分子都含有两个端基官能团。 如果一个聚酯分子带有两个羧基,必然就有另一 分子带 有两个羟基。 因此,平均每一个聚酯分子含有一个羟基和一个羧基。
高分子化学
第 2 章 缩聚和逐步聚合
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2.1 引言
逐步聚合 机理
连锁聚合
缩合聚合 聚加成 氧化~偶合聚合 开环聚合
自由基聚合 阴离子聚合 阳离子聚合
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高分子化学
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缩聚: 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,尼龙,酚醛树脂等的制备
如聚酯、聚酰胺等本身都可以进行链交换反应。
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高分子化学
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脱羧反应
HOOC(CH2)nCOOH
HOOC(CH2)nH + CO2
高分子化学2 缩聚和逐步聚合
第二章 缩聚和逐步聚合
2.2 缩聚反应
若参与反应的物质均为二官能度的,则缩合反应转化 为缩聚反应。
以二元羧酸与二元醇的聚合反应为例。当一分子二元 酸与一分子二元醇反应时,形成一端为羟基,一端为羧基 的二聚物;二聚物可再与二元酸或二元醇反应,得到两端 均为羟基或均为羧基的三聚体,也可与二聚体反应,得到 四聚体;三聚体既可与单体反应,也可与二聚体或另一种 三聚体反应,如此不断进行,得到高分子量的聚酯。
CH2 O CO
CH2 CH2
HO(CH2)4COOH
CH2
CH2 CH2
O CO
CH2
22
第二章 缩聚和逐步聚合
3.2 线形缩聚机理
线形缩聚反应有两个显著的特征:逐步与可逆平衡。 1)聚合过程的逐步性
以二元酸和二元醇的缩聚为例。在缩聚反应中,含羟 基的任何聚体与含羧基的任何聚体之间都可以相互缩合。 随着反应的进行,分子量逐步增大,达到高分子量聚酯。 通式如下:
13
第二章 缩聚和逐步聚合
HOOC-R-COOH + HO-R'-OH
HOOC-R-COO-R'-OH + H2O 二聚体
HOOC-R-COO-R'-OH +
HOOC-R-COOH HO-R'-OH
HOOC-R-COO-R'-OOC-R-COOH + H2O 三聚体
HO-R'-OOC-R-COO-R'-OH + H2O
如光气法制备聚碳酸酯,合成聚砜等。
逐步特性是所有缩聚反应共有的,可逆平衡的 程度则各类缩聚反应有明显差别。
28
第二章 缩聚和逐步聚合
3.3 缩聚过程中的副反应
高分子化学第二章 缩聚和逐步聚合讲解
• 反应程度(P):参加反应的官能团数 占起始投料时官能团数的分率。
P=
已参加反应的功能基数目 起始功能基数目
29
二元酸与二元醇的缩聚为例
• 羟基与羧基等量投料: 1 Xn = 1-P (2—3式)
15
16
一、反应基团的数目与官能度(f)
官能度:单体在聚合反应中能形成新键 的数目
f=2的单体间缩聚,可能得到线形缩聚物 对于f=2,n (n>2)体系可能得到体形缩聚物
注意:f=1的化合物——分子量调节剂、封端
17
二、缩聚反应的类型
按生成聚合物的结构分
(1)线形缩聚 (2)体形缩聚
7
H2N-R-NH2
• 是高分子材料合成的重要方法之一,在 高分子化学和高分子合成工业中占有重 要的地位。
• 例如:涤纶、尼龙、聚氨酯、酚醛树脂等。 近年来,逐步聚合反应的研究无论在理论上, 还是在实际应用中均有新的发展,一些高强 度、高模量及耐高温等综合性能优异的材料 不断问世:聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚等。
• 大分子的形成是逐步增长的,即两单体 分子反应生成二聚体,二聚体再和一单 H2N-R-NH-CO-R'-COOH 体反应生成三聚体或二聚体之间反应形 成四聚体……依次逐步进行下去,反应 H2N-R-NH-CO-R'-CO-NH-R-NH2 体系的平均分子量在整个反应过程中逐 步增加。
HOCO-R'-CO-HN-R-NH-CO-R'-CO-NH-R-NH2
1. 逐步的特点
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单体+单体 二聚体+单体
缩聚与逐步聚合
第一节 税法概述
(四) 税收行政法规 税收行政法规是指国家最高行政机关根据其职权或国家最高权力机关的
授权, 依据宪法和税收法律, 通过一定法律程序指定的有关税收活动的实 施规定或办法。目前, 在我国现行税法体系中, 税收法律的实施细则和绝 大多数税种都是以税收行政法规的形式出现的。 (五) 税法解释 对税收法律、法规的解释性规定, 在我国税收立法中的常见表现形式有 施行细则或实施细则、规定、办法、通知、注释、批复等, 数量庞大。
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第一节 税法概述
三、税收法律关系
(一) 税收法律关系的构成 税收法律关系是税法所确认和调整的, 国家与纳税人之间在税收分配过
程中形成的权利义务关系。它是税收关系在法律上的具体反映, 具有法 律关系的一般特征, 都是由权利主体、权利客体和税收法律关系的内容 三方面构成, 但在三方面的内涵上, 税收法律关系具有特殊性。 1. 权利主体 权利主体即税收法律关系中享有权利和承担义务的当事人。
缩聚是缩合聚合的简称,官能团单体多次缩合最终聚合成为高聚物的反 应就称为缩聚反应。缩聚反应一般由含有两个或两个以上官能团单体或 各种低聚物之间进行缩合,如:
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项目一 认识缩聚反应
一分子中能够参与反应的官能团数称作官能度(用字母f代表),依据 参与反应单体的官能度,可将缩合与缩聚反应划分为1-1官能度体系、 1-2官能度体系、1-3官能度体系、2-2官能度体系、2官能度 体系和2-3官能度体系。
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第一节 税法概述
因此, 了解税收的本质和特征是非常必要的。税收是国家为满足社会公 共需要, 凭借公共权力, 按照法律规定的标准和程序, 参与国民收入分配, 强制地、无偿地取得财政收入的一种方式。税收的特征主要表现在三个 方面。
缩聚和逐步聚合PPT学习教案
会计学
1
2.1 引言
n H2N(CH2)6NH2 + n HOOC(CH2)4COOH - (2n-1)H2O H HN(CH2)6NH
O
O
C(CH2)4C
OH
n
n HOCH2CH2OH+ n HOOC
COOH
O
- (2n-1)H2O H OCH2CH2O C
聚酰亚胺 、有机 硅树脂 等合成 高分子 材料, 淀粉、 纤维素 、核酸 、蛋白 质等天 然高分 子,均 有缩聚 反应得 到。
CH3CH2 OH HO CH2 CH2 OH
f=1 f=2
HO CH2 CH CH2 OH f=3
OH
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2.2 缩聚反
应 (1) 1-n官能度体系 一种单体的官能度为 1,另一种单体的官能度大于1 ,即 1-1、1-2、1-3、1-4体系, 只能得到低分子化合物,属缩合反 应。
CH3CH2 OH + CH3COOH 2 CH3(CH2)6CH2 OH +
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2.3 线形缩聚反应机理
缩聚中的 副反应
1. 官能团的消去反应 包括羧酸 的脱羧 、胺的 脱氨等 反应, 如:
HOOC CH2 n COOH
HOOC CH2 n H + CO2
H2N CH2 n NH2
分子内
CH2
CH2
NH n-1
+ NH3
2 H2N
CH2 n NH2
分子间
H2N
n=2
O CO
CH2
n=1
HOCH2CH2CH2CH2COOH -H2O
H2C H2C
浅谈缩聚和逐步聚合的教学与学习
浅谈缩聚和逐步聚合的教学与学习
马松梅;陈厚;李桂英
【期刊名称】《广州化工》
【年(卷),期】2011(039)001
【摘要】缩聚和逐步聚合反应是高分子化学教学和学习中的重要内容.本文讨论了缩聚和逐步聚合的关系;线型缩聚反应动力学和线型缩聚缩聚物数均聚合度的计算.线型缩聚反应动力学表达式的推导过程有助于学生初步掌握聚合动力学的一般处理方法;控制线型缩聚物聚合度的手段可以分为三种,通过对这三种情况下线型缩聚聚合度表达式的推导,使学生进一步明确聚合机理及控制聚合度的方法.
【总页数】3页(P149-150,155)
【作者】马松梅;陈厚;李桂英
【作者单位】鲁东大学化学与材料科学学院,山东,烟台,264025;鲁东大学化学与材料科学学院,山东,烟台,264025;鲁东大学化学与材料科学学院,山东,烟台,264025【正文语种】中文
【相关文献】
1.优化策略挖掘资源逐步引导——浅谈小学习作教学 [J], 庄秋玲
2.思维导图在《高分子化学》教学中的设计与实践——以高分子结构和逐步聚合反应为例 [J], 李大鹏;葛素香;张立科;燕小然
3.浅谈逐步聚合反应实施方法 [J], 刘春娟;白永智
4.缩聚和逐步聚合教学内容的重构及模块化教学探索 [J], 朱新军;余东升;胡骥;周
思凯;李开勇;刘少兵
5.浅谈自由基聚合动力学的教学与学习 [J], 杨建国
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2.缩聚和慢慢聚合lj
2.慢慢聚合反映二、可逆平衡因为缩合反映都是可逆的,所以平衡缩聚反映由一系列接踵进行的平衡反映组成。
聚酯化和低分子酯化反应相似,都是可逆平衡反应,正反应是酯化,逆反应是水解:平衡常数的表达式为聚酰胺的可逆平衡反映可以表达为缩聚反映可逆的程度可由平衡常数来衡量。
按照其大小,可将线形缩聚大致粗分为三类:①平衡常数小,如聚酯化反映,K≈4,低分子副产物水的存在限制了分子量的提高,为了提高聚合度,应设法除去低分子的副产物(如聚酯反应生成的水),使平衡向右移动。
②平衡常数中等,如聚酰胺化反映,K≈300~400,低分子产物对分子量有所影响,但不如①大。
聚合初期,可在水介质中进行;只是后期,需在必然的减压条件下脱水,提高反应程度。
③平衡常数很大,K>1000,可以看做不可逆,如合成聚碳酸酯、聚砜一类的慢慢聚合,平衡常数在几千以上。
慢慢特性是所有缩聚反映所共有的,而可逆平衡的程度则随各类缩聚反映有明显的不同。
2.1.4 单体功能度与平均功能度2.1.4.1 单体功能度反映物分子用以参与反应的官能团数量称官能度。
单体分子用以参与聚合反应的功能基或反应点的数目叫单体功能度(f ) 。
例1:一元羧酸与一元醇之间的酯化反映是典型的缩合反映,羧酸的1个羧基与醇的1个羟基之间失去1个水分子取得1分子酯。
即在酯化反应中两种化合物都只有1个官能团参与反应。
乙酸的官能度为1,乙醇的官能度也为1。
这种反应称为1-1官能度体系(或1-1体系)。
CH 3COOH +HOC 2H 5+CH 3COOC 2H 5+H 2O例2:单官能度的辛醇和2-官能度的邻苯二甲酸酐缩合反映的结果,主产物为邻苯二甲酸二辛酯(可用作增塑剂),该体系就称作1-2体系。
2CH 3(CH 2)6CH 2OH +—COOCH 2(CH 2)6CH 3—COOCH 2(CH 2)6CH 3+2H 2O或例2:HOOC(CH 2)4COOH + 2C 2H 5OH +C 2H 5O ·OC(CH 2)4COOC 2H 5 + 2H 2O判别化合物官能度的原则是以能参与某一特定反映的官能团数,如例3。
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d g e fp l me . e r e o oy r K y wor :p0y 0 e s t n;se wie poy rz to ds lc nd n a i 0 tp s l me iain;poy rz to i e is v r g e r e o oy r l me iain k n t ;a e a e d g e fp l me c
力学和线型缩 聚缩 聚物数均 聚合度 的计算 。线型缩聚反应动力学表达式 的推导过程有 助于学生初步 掌握聚合 动力学的一般处 理方 法; 控制线型缩聚物聚合度的手段 可以分为三种 , 通过对这三种情况下线型缩聚聚合度表达式的推导 , 使学生进一 步明确聚合机理 及
控制聚合度的方法 。
关键 词 : 缩聚; 逐步聚合; 聚合动力学; 平均聚合度
反应 阶段 , 不论单体 、 二聚体 、 多聚体或高 聚物 , 其两端官 能团的 反应能力不随分 子链 的增长 而变化 , 么每一 步反应 的速率 常 那 数必然相 同。等活性的概念将有利于动力学的简化处理 。 这 个 假 设 已从 理 论 和 实 践 上 得 到 证 明 。随 着 分 子 量 的增 l 火 整 个 分 子 链 运 动 速 度 减 慢 , 影 响 到 缩 聚反 应 活 性 的 是 端 基 链 但 段 的 运 动 而 不 是 整 个 分 子 链 的转 移 , 基 链 段 运 动 的速 度 比 整 端 个 分 子 链 段 快 , 者 , 链 段 一旦 靠 近 , 当 的 粘 度 有 利 于 持 续 再 两 适 碰撞 , 这些在理论上给等活性假设提供 了依据 。
《 高分子化学》 一门研究 聚合反应 机理 与动力 学 , 是 聚合反 应 与聚合物的分子量和分子量分布以及 聚合物结构之 间关 系 的 学科 , 是高分 材料 々业 的一 门专业 基础课 。缩 聚和 逐步 聚合是离分子化学的重 点内容之一。这部分教 学重点 、 难点 有 : I确 缩 聚 和 逐 步 聚 合 的关 系 ; 型 缩 聚 反 应 动 力 学 推 导 ; 形 缩 l J J 线 线 聚物的聚合度 推导 。作 者在进行 这部分 内容 的教学 时 , 采取 了 由浅人深 、 删繁就简的教学 方法 , 并对部 分 内容进行 了适 当拓展 加 深 , 得 了较 好 的 教 学 效 果 。 取
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21 0 1年 3 9卷第 1期
厂 州 化工
・4 ・ 19
浅 谈 缩 聚 和逐 步 聚 合 的教 学 与 学 习
马松梅 , 陈 厚, 李桂英
( 东大 学化 学 与材料科 学学 院 ,山 东 烟 台 2 4 2 ) 鲁 6 0 5
摘 要 : 缩聚和逐步聚合反应是高分子化学教学和学习中的重要内容。本文讨论了缩聚和逐步聚合的关系; 线型缩聚反应动