第八章 高分子材料的化学反应2

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高分子物理课程电子教案

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高分子物理课程电子教案第一章:高分子物理概述1.1 教学目标了解高分子的基本概念掌握高分子材料的分类和特点理解高分子物理的研究内容和方法1.2 教学内容高分子的定义和基本概念高分子材料的分类和特点高分子物理的研究内容和方法高分子材料的结构和性质关系1.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实例和案例分析高分子材料的分类和特点通过实验演示高分子物理的研究方法和原理1.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第二章:高分子链的结构与运动2.1 教学目标了解高分子链的结构特点掌握高分子链的运动方式和动力学行为理解高分子链的构象和统计分布2.2 教学内容高分子链的结构特点和构象高分子链的运动方式和动力学行为高分子链的统计分布和相变现象2.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合数学模型和物理图像分析高分子链的运动行为通过实验观察高分子链的构象变化和相变现象2.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第三章:高分子材料的力学性能3.1 教学目标了解高分子材料的力学性能特点掌握高分子材料的应力-应变关系和断裂行为理解高分子材料的粘弹性行为和疲劳性能3.2 教学内容高分子材料的力学性能特点和测试方法高分子材料的应力-应变关系和断裂行为高分子材料的粘弹性行为和疲劳性能3.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的力学性能特点通过实验操作和观察理解高分子材料的粘弹性行为和疲劳性能3.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第四章:高分子材料的热性能4.1 教学目标了解高分子材料的热性能特点掌握高分子材料的熔融行为和热稳定性理解高分子材料的热膨胀和导热性能4.2 教学内容高分子材料的热性能特点和测试方法高分子材料的熔融行为和热稳定性高分子材料的热膨胀和导热性能4.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的热性能特点通过实验操作和观察理解高分子材料的热膨胀和导热性能课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第五章:高分子材料的电性能5.1 教学目标了解高分子材料的电性能特点掌握高分子材料的导电性和绝缘性理解高分子材料的电荷注入和电荷传输5.2 教学内容高分子材料的电性能特点和测试方法高分子材料的导电性和绝缘性高分子材料的电荷注入和电荷传输5.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的电性能特点通过实验操作和观察理解高分子材料的电荷注入和电荷传输5.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第六章:高分子材料的溶液性质了解高分子材料在溶液中的溶解行为掌握高分子材料的溶液性质和溶液模型理解高分子材料溶液的相行为和溶液理论6.2 教学内容高分子材料在溶液中的溶解行为和相行为高分子材料的溶液性质和溶液模型高分子材料溶液的粘度和流变性质6.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的溶液性质通过实验操作和观察理解高分子材料溶液的粘度和流变性质6.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第七章:高分子材料的界面性质7.1 教学目标了解高分子材料在不同界面上的行为掌握高分子材料界面性质的表征方法理解高分子材料在界面上的相互作用和功能化7.2 教学内容高分子材料在不同界面上的行为和相互作用高分子材料界面性质的表征方法和技术高分子材料界面功能化和应用7.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料界面的性质通过实验操作和观察理解高分子材料界面的功能化和应用7.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第八章:高分子材料的光学性能8.1 教学目标了解高分子材料的光学性能特点掌握高分子材料的光吸收和发射行为理解高分子材料的光化学反应和光物理过程8.2 教学内容高分子材料的光学性能特点和测试方法高分子材料的光吸收和发射行为高分子材料的光化学反应和光物理过程8.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的光学性能特点通过实验操作和观察理解高分子材料的光化学反应和光物理过程8.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第九章:高分子材料的环境稳定性和可持续性9.1 教学目标了解高分子材料的环境稳定性和可持续性重要性掌握高分子材料的环境稳定性和降解行为理解高分子材料的可持续性和环境影响评估9.2 教学内容高分子材料的环境稳定性和降解行为高分子材料的可持续性和环境影响评估高分子材料的生物降解和回收利用9.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实验数据和图像分析高分子材料的环境稳定性通过实验操作和观察理解高分子材料的可持续性和环境影响评估9.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题实验报告和分析第十章:高分子材料的应用和未来发展10.1 教学目标了解高分子材料在各个领域的应用掌握高分子材料的功能化和智能化理解高分子材料的未来发展趋势和挑战10.2 教学内容高分子材料在各个领域的应用和实例高分子材料的功能化和智能化技术高分子材料的未来发展趋势和挑战10.3 教学方法采用多媒体课件进行讲解结合实例和案例分析高分子材料的应用和功能化通过讨论和思考题引导学生理解高分子材料的未来发展趋势10.4 教学评估课堂提问和讨论课后作业和练习题思考题和研究报告重点和难点解析1. 高分子链的结构与运动:理解高分子链的结构特点,掌握高分子链的运动方式和动力学行为,以及高分子链的统计分布和构象。

【高分子合成工艺学】第八章 离子聚合与配位聚合生产工艺

【高分子合成工艺学】第八章  离子聚合与配位聚合生产工艺
丁基橡胶的硫化 异戊二烯含双键可供硫化,不饱和度低,须高温, 长时间和高活性的硫化促进剂。
丁基橡胶性能 气密性优良 :透气性为烃类橡胶最低 抗臭氧性好:比天然橡胶、丁苯橡胶高10倍 耐热、耐候性优异 耐酸碱和极性溶剂 电绝缘性能好 应用 因其良好气密性,主要用途制造内胎和水胎。还可
用作电绝缘护套及医疗卫生用品。
生产过程
▪ 三步法制取SBS包括:原材料精制、三嵌段物的制备、 SBS脱气及弹性体的造粒包装四个工序。
▪ 聚合设备为聚合釜,配夹套冷却或加热,以配制好的 单锂有机化合物正丁基锂溶液为引发剂,聚合反应在 非极性溶剂中于惰性气体保护下分三段进行。
▪ 先向聚合釜中加入总量1/2的苯乙烯,然后加入引 发剂溶液。
(1)正离子型聚合的活性中心是碳正离子:
A B + CH2=CH X
A CH2 CH B X
[ CH2 CH ]n X
(2)负离子型聚合的活性中心是碳负离子:
A B + CH2=CH Y
B CH2 CH A Y
[ CH2 CH ]n Y
(3)配位离子聚合的活性中心是具有金属碳键
的配位离子:
Cat-R + CH2=CH Z
SBS结构
S
B
S
线型SBS
S B
S B
B
B
S
S
星型SBS
SBS应用
▪ 概念
8.4 配位聚合
是指烯类单体的碳-碳双键首先在过渡金属引发 剂活性中心上进行配位、活化,随后单体分子相 继插入过渡金属-碳键中进行链增长的过程。
8.4.1 Ziegler-Natta催化剂
1953年,Ziegler等发现以乙酰丙酮的锆盐和Et3Al 催化可得到高分子量的乙烯聚合物,并在此基础上开发 了的乙烯聚合催化剂TiCl4 - AlEt3。

高分子材料燃烧的化学过程

高分子材料燃烧的化学过程

高分子材料燃烧的化学过程高分子材料是一类重要的材料,广泛应用于塑料、橡胶、纤维等领域。

然而,当高分子材料遭遇火灾等灾害时,其燃烧过程不仅会造成财产损失,更可能对人类生命和环境造成巨大影响。

因此,了解高分子材料燃烧的化学过程对于提高火灾防范意识、改善材料性能至关重要。

本文将深入探讨高分子材料燃烧的化学过程。

1. 高分子材料的燃烧特点高分子材料在燃烧时具有明显的特点。

首先,高分子材料燃烧起来通常会产生黑烟,这是因为高分子化合物中含有大量的碳元素,燃烧时生成的极细微的颗粒物质悬浮在空气中形成黑烟。

其次,高分子材料燃烧时释放出大量热量,因为在燃烧过程中大量化学键断裂,释放出的能量会导致温度升高。

此外,高分子材料燃烧产生的气体和烟雾中往往含有大量有毒物质,对人体健康构成威胁。

2. 高分子材料燃烧的化学反应高分子材料燃烧的化学过程实质上是一系列复杂的氧化还原反应。

以聚乙烯为例,当聚乙烯遇到高温引燃时,发生以下主要化学反应:(1) 聚乙烯热解:聚乙烯分子链断裂生成乙烯和其他碳氢化合物。

C2H4 → C2H2 + H2(2) 乙烯氧化:乙烯与氧气发生氧化反应生成乙烯酮。

C2H4 + O2 → C2H4O(3) 乙烯酮裂解:乙烯酮分解生成一氧化碳和水。

C2H4O → CO + H2O(4) 一氧化碳继续氧化:一氧化碳与氧气进一步发生氧化反应生成二氧化碳。

CO + 0.5O2 → CO2通过以上一系列的化学反应,聚乙烯最终被完全氧化成二氧化碳和水蒸气释放出大量热量。

3. 高分子材料燃烧的烟雾成分高分子材料燃烧时产生的烟雾成分主要包括气态物质和微粒。

气态物质包括一氧化碳、二氧化碳、苯、甲醛等,这些有毒气体对人体呼吸系统和神经系统造成危害。

微粒主要是由未完全燃烧的碳、氧化物以及材料中的添加剂等组成,对空气质量和环境污染起到负面作用。

4. 高分子材料燃烧的防治措施为了减轻高分子材料火灾带来的危害,需要采取有效的防治措施。

第八章聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应重点、难点指导一、重要术语和概念概率效应、功能高分子、离子交换树脂、高分子试剂、接枝、嵌段、扩链、遥爪聚合物、老化、降解、解聚、燃烧性能、氧化指数二、难点概率效应、邻近基团效应1、聚合物化学反应的特点及影晌因素聚合物化学反应系指以聚合物为反应的化学反应。

聚合物化学反应可分为三类:聚合度不变的反应(如侧基反应);聚合度增加的反应(如接枝、扩链、嵌段和交联等);聚合度减小的反应(如降解、解聚、分解和文化等)。

(1)特点:反应复杂,产物多样.不均匀。

(2)影响因素①聚合韧聚集态的影响:处于结晶态的聚合物几乎不能参加化学反应,因为结晶区聚合物分子链间作用力强,链段堆砌十分致密,化学试剂不易扩散进去,难于产生化学反应。

②邻近基团位阻的影响:聚合物分子镊上参加化学反应的基团邻近体积较大的基团时由于位阻效应而使低分子反应物难于接近反应部位,而无法继续进行反应。

③邻近基团的静电效应:当聚合物化学反应涉及酸碱催化过程,或者有离子态反应物参与反应,或者有离子态基团生成时,在化学反应进行到后朗,未反应基团的进一步反应往往会受到邻近带电荷基因的静电作用而改变速率。

④构型的影响:具有不同立构异构体的聚合物参加的化学反应中,反应速率不相同。

⑤基团的隔离作用或“孤立化”:在聚合物化学反应中.如果参加反应的聚合物官能团必须是两个或两个以上.当反应进行到后期,当一个官能团的周围已经没有能够与之协同反应的第二个官能团,则这个官能团就好做“隔离”或“孤立”起来而无法继续进行反应。

⑥相容性的影响。

总之,影响聚合物化学反应的因素多种多样。

研究聚合物肋化学反应需综合考虑。

2、聚合废不变的反应—聚合物侧基反应聚合物侧基反应是大分子链上除端基以外的原子或原子团所进行的化学反应。

侧基反应是对聚合物进行化学改性的重要手段,同时也是制备那些无法由单体直接聚合得到或者对应单体无法稳定存在的聚合物的唯一方法。

3、聚合度增大的化学反应—接枝、扩链、交联(1)接枝:即在聚合物主链上引入一定数量与主链结构相同或不同文链的过程。

12 第八章 非金属材料简介

12 第八章 非金属材料简介

图8-1 线型非晶态高聚物的温度-形变曲线
图8-2线型晶态高聚物的温度-形变曲线
4/25
(2)线型晶态高聚物和体型高聚物的力 学状态 晶态高聚物的热-机曲线如图8-2所示 (图中Tm为熔点),这种高聚物分为一般 分子量和很大分子量两种情况。一般分 子量的高聚物在低温时,链段不能活动, 变形小,因此在Tm以下与非晶态高聚物 的玻璃态相似,高于Tm则进入粘流态。 分子量很大的晶态高聚物存在高弹态 (Tm-Tf)。由于高分子材料只是部分结晶, 非晶区柔性好,晶区刚性好,因而在非 晶区的Tg与晶区的Tm温度区间,处于韧 性状态,即皮革态。 体型高聚物的力学状态与交联点的密度 有关,密度小,链段仍可运动,具有高 弹态,如轻度硫化的橡胶。交联点密度 大,则链段不能运动,此时Tg = Tf,高 聚物变得硬而脆,如酚醛塑料。
8/25
(3)常用工程塑料 工程塑料是指力学性能和热性能均较好,可在承受机械应力 和较为苛刻的化学及物理环境下使用,并可作为工程结构件的 塑料。 常用塑料的性能见表8-2
PS管 PE波纹管
PP方向盘
ABS阀门 聚四氟 乙烯管
聚四氟乙 烯零件
密 封 件
电器配件9/25源自• 1)一般结构用塑料 一般结构用塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和ABS塑料等。 聚乙烯(PE)的合成方法有低压、中压、高压三种。高压聚乙烯质地柔软, 适于制造薄膜。低压聚乙烯质地坚硬,适于做结构件,如化工管道、电缆绝 缘层、小负荷齿轮、轴承等。 聚氯乙烯(PVC)成本低,但有一定毒性。根据增塑剂的用量不同分为硬质和 软质两种。硬质聚氯乙烯主要用于工业管道系统及化工结构件等,软质聚氯 乙烯主要用于薄膜、电缆包覆等。 聚苯乙烯(PS)电绝缘性优良,但脆性大,主要用于日用、装潢、包装及工 业制品,如仪器仪表外壳、接线盒、开关按钮、玩具、包装及管道的保温层、 耐油的机械零件等。 聚丙烯(PP)具有优良的综合性能,可用来制造各种机械零件,如法兰、齿 轮、接头、把手,各种化工管道、容器,以及医疗器械、家用电器部件等。 ABS塑料是由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三种单体共聚而成,兼具三 组分的性能,是具有“坚韧、质硬、刚性”的材料,在机械、电气、纺织、 汽车、飞机、轮船等制造工业及化学工业中被广泛应用。

第八章 聚合物的化学反应-8.3-4 聚合物的相似转变 功能高分子

第八章 聚合物的化学反应-8.3-4 聚合物的相似转变  功能高分子

强酸型阳离子交换树脂(磺酸型)
阳离子交换
P SO3-H+
Na+交换 P
HCl,再生
SO3-Na+ + HCl
制备去离子水,催化反应,富集稀有金属
8.3.1 聚合物的基团转变反应
四 芳香烃常见取代反应
离子交换树脂的合成
阴离子交换树脂的制备
(母体)
CH3OCH2Cl AlCl3
NR3
CH2Cl
NaOH
分离功能材料、反应功能材料、 生物功能材料
耐热高分子、电学功能材料、光 学功能材料、能量转换功能材料
生物化学功能
人工脏器用材料、高分子药物、 生物分解材料
8.4 功能高分子 Functional Polymer
具有选择分离功能的高分子 材料光敏功能高分子 导电高分子 高吸水性树脂 生物医用高分子 高分子液晶 耐热高分子 具有减阻功能的高分子 能量转换高分子
聚硅氧烷
--------SiR2O-SiR2O--------
SiR’2O-SiR’2O→
--------SiR2OSiR’2O + SiR’2OSiR2O--------
构型转变
8.3.3聚合物的立构转变
H
H
顺式 C C
CH2 CH2
光 有机硫化物,
溴化物
.H
H
C CX
CH2 CH2
自由旋转
反式
CH 2CH
HNO3 CH2CH
HSO3Cl
NO2 CH 2CH
SO3Cl
Cl2 FeCl3
COCl2 AlCl3
CH 2CH Cl
CH 2CH COCl
8.3.1 聚合物的基团转变反应

高分子材料化学重点知识点总结

高分子材料化学重点知识点总结

第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能:水溶性;2.增黏性;3.成膜性;4.表面活性剂功能;5.絮凝功能;6.粘接作用。

造纸行业中的水溶性高分子:(1)聚丙烯酰胺:1)分子量小于100万:主要用于纸浆分散剂;2)分子量在100万和500万之间:主要用于纸张增强剂;3)分子量大于500万:造纸废水絮凝剂(超高分子量);(2)聚氧化乙烯:用作纸浆长纤维分散剂,用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸,湿强度很高;(3)聚乙烯醇:强粘结力和成膜性;用作涂布纸的颜料粘合剂;纸张施胶剂;纸张再湿性粘合剂。

日用品、化妆品行业中的水溶性高分子:对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用,另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。

壳聚糖:优良的生物相容性和成膜性;显著的美白效果;修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子:(1)聚天冬氨酸(掌握其一):1)以天冬氨酸为原料:(方程式);2)以马来酸酐为原料:(方程式);特点:生物降解性好;可用于高热和高钙水。

1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖;(2)聚环氧琥珀酸(方程式)特点:无磷、无氮,不会引起水体的富营养化。

第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求:(1)结构要求:1)其骨架或载体是交联聚合物,2)聚合物链上含有可以离子化的功能基。

(2)性能要求:a、一定的机械强度;b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性;c、足够的亲水性;d、高的比表面积和交换容量;e、合适的粒径分布。

离子交换树脂的分类:(1)按照树脂的孔结构可以分为凝胶型(不含不参与聚合反应的其它物质,透明)和大孔型(含有不参与聚合反应物质,不透明)。

(2)根据所交换离子的类型:阳离子交换树脂(-SO3H);阴离子交换树脂(-N+R3Cl-);两性离子交换树脂离子交换树脂的制备:(1)聚苯乙烯型:(方程式)离子交换树脂的选择性:高价离子,大半径离子优先离子交换树脂的再生:a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生;b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。

第八章 聚合物的化学反应

第八章 聚合物的化学反应

第八章聚合物的化学反应聚合物的化学反应的研究目的对天然或合成高分子化合物进行化学改性合成某些不能直接通过单体聚合而得到的聚合物,例如聚乙烯醇和维尼纶等的合成研究聚合物结构的需要,了解聚合物在使用过程中造成破坏的原因及规律研究高分子的降解,有利于废旧聚合物的回收处理聚合物的化学反应的分类(1)聚合物的相似转变--------聚合物侧基的反应(2)聚合物的聚合度变大的化学反应--------聚合物主链的反应如扩链(嵌段、接枝等)和交联(3)聚合物的聚合度变小的化学反应--------聚合物主链的反应如降解和解聚第一节聚合物化学反应特征及影响因素CH2CHnCH2CH CH2CNCN反应产物结构复杂性能变化聚乙烯氯化氯含量<30%,溶解度增加>30~60%,溶解度降低>60%,溶解度增加2、影响聚合物基团反应的因素(1)物理因素:如聚合物的结晶度、溶解性、温度等参与反应的基团的裸露程度或基团与反应的小分子的接触程度影响着聚合物的化学反应。

结晶性晶态高聚物的分子几乎不能反应,在熔体状态或溶液状态反应较快。

溶解性聚乙烯氯化氯含量<30%,溶解度增加>30~60%,溶解度降低>60%,溶解度增加反应在哪一阶段氯化不容易进行?扩散控制反应速度(2)化学因素聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响,称为高分子效应,这种效应是由高分子链节之间的不可忽略的相互作用引起的。

------几率效应、邻近基团效应、空间位阻效应、静电效应几率效应(基团隔离效应)当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时,由于成对基团反应存在几率效应,即反应过程中间或会产生孤立的单个功能基,由于单个功能基难以继续反应,因而不能只能达到有限的反应程度。

一般缩醛化程度约86%,尚有约14%的羟基未参加反应邻近基团效应:a. 位阻效应:由于新生成的功能基的立体阻碍,导致其邻近功能基难以继续参与反应。

如聚乙烯醇的三苯乙酰化反应,由于新引入的庞大的三苯乙酰基的位阻效应,使其邻近的以再与三苯乙酰氯反应。

高分子材料

高分子材料

聚合物三种聚集态结构示意图
(3) 体型(网型或交联型) 分子链在线型或支化型分子链之间, 沿横向通 过链节以共价键连接起来, 形成的三维(空间) 网状大分子。
大分子链的形态
3. 大分子链的空间构型 大分子链空间构型指大分子链原子或原子团在空间的排列方 式,即链结构。 乙烯聚合物常见的三种空间构型: 全同立构:取代基R有规律地位于碳链平面同一侧。
二、大分子链的结构
1. 大分子链的化学组成 主要是碳、氢、氧,碳是形成大分子链的主要元素。 其他还有氮、氯、氟、硼、硅、硫等元素。 2. 大分子链的形态 大分子链有线型、支化型和体型(或网型)等三类。 (1) 线型分子链 各链节以共价链连接成线型长链分子,其直径小 于1纳米,而长度可达几百甚至几千纳米,像一 根长线,呈卷曲状或线团状。 (2) 支化型分子链 在主链的两侧以共价链连接相当数量的长短不一的 支链, 其形状有树枝形、梳形、线团形。
一.大分子内和大分子间相互作用
·大分子链内——原子之间、链节之间的相互作用是强大的共 价键结合。大分子的主价力,它的大小决定于链的化学组成。 化学组成不同,共价键的键长和键能也不同。主价力的大小 对高聚物的性能,持别是熔点、强度等具有重大的影响。 ·大分子之间 —— 相互作用是范特瓦尔斯力和氢键。这类结合 力为次价力,它的大小比主价力小得多,只为其1%到10%, 但因为分子链特别长,所以总的次价力常常超过主价力,以 至高聚物受拉时不是分子链间先滑动而是分子链先断裂。因 此,分子间力对高聚物的强度起很大的作用。
合物中是不存在的,它是高分子化合物的一大特点。高分子化合
物的多分散性,决定了它的物理——机械性能的大分散度。
6. 平均分子量
由于多分散性,高分子化合物的分子量应该用平均分于量来表达。一 般多采用重均分子量,即按大分子的重量的分布求出的统计平均分于 量。

高分子物理与化学 第8章 高分子的化学反应

高分子物理与化学 第8章 高分子的化学反应

①纤维素的酯化 纤维素由葡萄糖环一反式结构连接而 成的大分子化合物,其中糖环上含有许多 羟基,可以和多种酸反应成酯,常用有硝 酸、乙酸、丙酸和丁酸等。 由于纤维素分子间有强的氢键,高的 取向度和结晶度,不溶解于一般溶剂中, 高温下分解而不熔融,所以反应前,要设 法使其溶胀或溶解。
②聚乙烯醇的制造 乙烯醇是很不稳定的化合物,要异构 成乙醛,因此聚乙烯醇用聚乙酸乙烯酯的 醇解来制取。工业上聚乙酸乙烯酯是在甲 醇溶液中聚合的,甲醇又是聚乙酸乙烯酯 的醇解剂。聚合后的聚合物溶液直接加碱 (NaOH)催化剂进行醇解。醇解在常温 下进行。 碱和酸都可催化醇解反应,碱的效果好, 速度快、副反应少。
功能高分子可分为化学功能和物理功 能, 化学功能的有离子交换树脂、螯合高 分子、氧化还原树脂、光敏型高分子、高 分子试剂和药物、高分子催化剂等 物理功能的有高分子导体、高分子半 导体、电刺激伸缩、荧光、发光高分子等
功能高分子的制法:一种是将功能团 接到母体聚合物上去;另一种是用有功能 团的单体进行聚合或共聚。
阳离子交换树脂是交联的聚苯乙烯颗 粒在浓硫酸作用下,在苯环上磺化,产生 磺酸基,随后慢慢用碱中和,得到磺酸钠 基团,成阳离子交换基。其中钠离子可和 水中其他金属离子发生交换作用,去除水 中的重金属离子。当磺酸根吸满重金属离 子后,还可用氯化钠水溶液,进行再生, 重新形成钠盐。用盐酸处理则变成磺酸基 团,可去除水中重金属离子。
-CH2-CHCONHOC-CH2-
⑫由于高分子不挥发,即使溶解也由于 溶解性能和基团在分子链上分布不同而不 同,不同的分子在反应中反应生成的基团 在链上分布不同。因此,不能用简单的重 结晶来提纯。而且,溶液粘度高使搅拌、 传热、过滤等化工过程变得复杂困难。
②反应中大分子链的聚合度总是有不 同程度的变化,所谓的聚合物分子量不变 仅指仍处在某一个范围内。和小分子不一 样,分子量变化不能说有新物质生成。 ③高分子化学反应虽然也用反应式来 表示,但只表示大分子链上某些链节发生 了反应,没有说明多少单元参加了反应, 在哪些链节上发生了反应。

高分子材料的化学与物理性质

高分子材料的化学与物理性质

高分子材料的化学与物理性质高分子材料是现代化学工业中非常重要的一类材料。

由于其独特的分子结构和物理性质,高分子材料在各种领域都有广泛的应用。

比如,聚合物材料用于制备塑料、橡胶、纤维等物质,在医疗、电子、航空等领域中也有很多应用。

那么,高分子材料的化学和物理性质是什么?了解这些特性有什么意义?接下来我们深入探讨。

一、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质与其分子结构有关。

高分子材料通常是由重复的单体分子组成的巨大分子,这样的分子结构决定了高分子材料具有独特的化学特性和反应规律。

首先,高分子材料可以进行链延长反应。

链延长是指通过加入新的单体结构,使高分子链继续增长,形成更长的高分子链的反应。

这个过程通常是通过自由基反应、阳离子反应和阴离子反应来实现的。

例如,聚乙烯是由乙烯单体分子通过自由基反应逐渐递增而成的。

其次,高分子材料还可以进行聚合反应。

聚合反应是指仅仅在特定的反应条件下,使单体分子链之间的化学键键合成,以形成高分子链的过程。

聚合反应是一种常见的高分子化学反应,其反应方式受热量、光强、催化剂和其他环境因素的影响,不同的聚合条件可以产生不同的聚合体。

最后,高分子材料还可以进行交联反应。

交联反应是指在高分子材料中引入交联的反应性物质,从而形成高分子材料内部的三维结构。

这种交联化学反应可以通过光固化、热固化和辐射固化等多种方法实现。

交联反应可以使高分子材料具有更高的稳定性和强度,并改善其耐化学性和耐热性等性能。

二、高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质影响着材料在各个领域中的应用。

高分子材料常常表现出典型的高分子性质,如高分子链的柔性、分子排列和相互作用等。

首先,高分子材料具有重量轻、强度高和断裂韧性好等性质。

这些性质使高分子材料被广泛应用于轻型结构、柔性设备和耐磨设备等领域。

其次,高分子材料具有良好的电学和热学性能。

例如,聚苯乙烯的介电常数非常低,它的耐热性和耐腐蚀性也很好。

聚乙烯在高温下具有较高的电绝缘性能,因此被广泛应用于电线电缆绝缘层。

反应型功能高分子材料

反应型功能高分子材料
B、连接结构---能起到连接反应性小分子和 高
④、固相合成法的特点及应用 固相合成法简化了分离过程(过滤),并可
以 使用大大过量的小分子试剂,使合成过程大幅度
简 化,合成产率也相应提高。
目前这种固相合成方法已经广泛应用于多肽、
二、多肽的固相合成 1、肽的人工合成特点
肽的合成是人工合成蛋白质的起点。在肽的 合 成过程中,构成肽的结构单元-氨基酸(α-氨基酸), 有 两个活性基团-氨基和羧基,均有反应能力,使合 成 反应异常复杂。即:
②、高分子配位体与金属离子进行络合反应, 形成高分子金属络合物催化剂。
2、高分子金属络合物催化剂的应用 可用于烯烃的加氢、氧化、环氧化、不对称
加 成、异构化、羰基化、烷基化、聚合等反应中。 如,烯烃的羰基化反应:
三、高分子相转移催化剂 1、高分子相转移催化剂 ①、相转移催化剂(PTC)
在极性差别较大的极性(特别是离子型化合 物)-非极性(有机物)物质的反应中(多数为极性物质在
C6H5COOH
COOH
COCl
CH2OCOCR OO
2、高分子酰基化反应试剂的应用 酰基化反应是主要指对有机化合物中氨基、
羧 基和羟基的酰化反应,分别生成酰胺、酸酐和酯
类 化合物。
这一类反应常常是可逆的,为了使反应进行 得 完全,往往要求加入的试剂过量,但是随之造成
①、用于有机合成中的活泼官能团的保护。
①、在反应中两个氨基酸头--尾联接方向难 以 控制。因此在每一步反应过程中,对不希望参与 反 应的氨基酸一端都要进行保护。这种保护、反应、 脱保护,随肽链加长需要不断重复。
②、中间产物与原料(反应试剂)的烦琐的 分 离过程,使肽的合成过程非常复杂。
2、肽的常规液相合成法 肽的常规液相合成法存在以下问题: ①、产物的分离和纯化问题; ②、随肽链的增长,其溶解度下降,从而肽

富勒烯及其高分子化

富勒烯及其高分子化

四、富勒烯的性质
C60的物理性质:
C60为黑色粉末,密度1.65±0.5g/cm3, 熔点>700℃.
C60分子是非极性、含有大π键的球形分子,易溶于 含有大π键的芳香性溶剂中,如苯、甲苯或非芳香溶 剂CS2中。纯富勒烯的溶液通常是紫色,浓度大则 是紫红色 。富勒烯是迄今发现的唯一在室温下溶于 常规溶剂的碳的同素异性体。
五、富勒烯的高分子化
“On—Chain”型含富勒烯高分子化衍生物的制备 例2 复旦大学府寿宽研究组以聚苯乙烯为母体 制备了两类“On—Chain”型C60高分子化衍生物。 一类是在聚苯乙烯侧基上连有C60的衍生物。
这类衍生物与聚苯乙烯具有相似的溶解性质, 可以溶解在许多常见的溶剂中。
另一类是以C60封端的聚苯乙烯的制备。
这些化学反应构成了C60的高分子化的基础。
四、富勒烯的化学性质
(1)C60与自由基反应:
C60同许多烯烃一样,也具有很强的和自由 基反应的能力。它可和1~15个苄基,1~34个 甲基生成自由基和非自由基的加合物,C60的 这种性质使它获得了“自由基海绵”的美誉。
四、富勒烯的化学性质
(2)C60的加成反应:
富勒烯的高分子衍生物既可以克服富勒烯本身 的溶解性 加工性能差的弱点 又可以提高高分子材 料的性能及其稳定性 因而受到了广泛的重视。
将 C60 键合于高分子链的官能团上 或用特定 的单体 通过一定的聚合反应合成含 C60 的高分子 衍生物,所用的化学反应可有下列类型:
阴离子或阳离子聚合反应、自由基反应 、 缩合反应、氨氢化反应 、叠氮化反应 等等
93年Hawker通过用树枝状叠 氮化合物与C60发生环加成反 应制得单加成的树枝状富勒烯 高分子衍生物(a)。

八章聚合物的化学反应

八章聚合物的化学反应

C2H 2 CH
C2C H2C HH
C2H
H C2H
分子内“回咬”
CH2 C2H
CH2 CH2CH
CH2
CH3
CH2 + CH2 CHCH2CH2CH2CH2
CH2CH2CH CH2 +
CH2CH2CH3
(4)基团的脱除
聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚丙烯腈等受热时, 将脱除取代基。自由基机理。
C H 2 C H C l C H 2 C H C l
第八章 聚合物的化学反应
(1) 活性阴离子聚合:依顺序加入单体。
SBS的合成: S段分子量1~1.5万,B段约
5~10万。常温下,SBS反应出B段 弹性体的性质, S段处于玻璃态微 区,起到物理交联的作用。温度升 到聚苯乙烯Tg以上,SBS具有流动 性,可以模塑。因此,SBS称作热 塑性弹性体,且无须硫化。
(3)淬灭剂 这类稳定剂能与被激发的聚合物分子作用,把激发能
转移给自身并无损害地耗散能量,使被激发的聚合物分子 回复原来的基态。
常用的有过渡金属的络合物。
6. 老化和耐候性
聚合物的老化:是指聚合物在加工、贮存及使用过程中, 其物理化学性能及力学性能发生不可逆坏变的现象。
热、光、电、高能辐射和机械应力等物理因素以及氧化、 酸碱、水等化学作用,以及生物霉菌等都可导致聚合物的老化。 因此聚合物的老化是多种因素综合的结果,并无单一的防老化 方法。
(3)根据具体聚合物材料的主要老化机理和制品的 使用环境条件添加各种稳定剂,如热、氧、光 稳定剂以及防霉剂等;
(4)采用可能的适当物理保护措施,如表面涂层等。
8. 8 反应功能高分子
功能高分子按应用功能分:
反应功能高分子:高分子试剂、高分子药 物

高分子的反应

高分子的反应
高分子的化学反应
——高分子改性,得到难以直接 聚合的复杂高分子。 ——验证高分子结构
高分子化合物与相应的低分子化合物相比,属于稳定化合 物,有使用性能和长久稳定性。但也可发生一些化学反应, 形成新的、性能与原高分子不同的化合物,因此,可用来 改性高分子材料。根据高分子主链是否发生变化,高分子 的化学反应可分为三个类型:主链不变仅支链、侧基原子 或基团发生化学变化;交联、接枝使链长增加的变化;使 主链断裂的降解变化。
高分子化学反应的特点、影响因素 与分类
高分子化学反应的特点
1)高分子链长,屏蔽、位阻效应,反应速率、转化率低;分子
链上功能基转化不均匀。 2)溶液反应时,存在总浓度与局域浓度差异;反应不均匀。 3)反应过程导致物理性能改变,不溶等,导致反应速率改变。
4)副反应生成副产物难以分离;交联、降解使物理性能改变 大。
一、高分子的相似转变
温和、有效反应条件;定量控制。
新功能基的引入与功能基转换
e.g, 聚乙烯氯化 及氯磺化:
阻燃等功能
e.g, 聚苯乙烯功能化
• 苯基上各种取代反应:
作离子交换树脂、载体等
又能衍生出许多种功能基
e.g,纤维素的化学改性与 功能化
• 主要是羟基起反应
e.g, 聚乙烯醇的合 成及其缩醛化
辐射接枝法:
大分子引发法:
例子:
接枝—功能基偶联法:
主链高分子有功能侧基,
大分子单体法
• 大分子末端可聚合基团:
交联反应
• 不饱和橡胶的硫化
(2)-C+:
(3)交联:
过氧化物交联与辐射交联
光聚合交联
特点:速度快; 特定光照区域; 室温进行。
例如:不饱和 聚合物/乙烯基 单体体系:

聚合物的化学反应的概述和意义

聚合物的化学反应的概述和意义
CH2CH C O OH
-
OH-
NH2
CH2CH CH2CH CH2CH C O C O C O O NH2 O OH-
(ii) 功能基孤立化效应(几率效应)
当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时,由于成对 基团反应存在几率效应,即反应过程中间或会产生孤立的 单个功能基,由于单个功能基难以继续反应,因而不能 100%转化,只能达到有限的反应程度。 如聚乙烯醇的缩醛化反应,最多只能有约80%的-OH能 缩醛化:
交联 CH C CH CH2 CH3 + S8 Sm CH C CH CH2 CH3
Sm CH
C CH CH2 CH3
CH Sm
C CH CH2 CH3
+
CH2 C CH CH2 CH3
CH2 C CH CH2 CH3
硫化常加入促进剂,以增加硫化速率和硫的利用率。 常用促进剂多为有机硫化物:
N S SH
CH2 CH n CN
CH2 CH CN
CH2 CH
CH2 CH COOH
CONH2
反应不能用小分子的“产率”一词来描述,只能用基 团转化率来表征:即指起始基团生成各种基团的百分 数
(2)聚合物化学反应的复杂性。由于聚合物本身是聚合度 不一的混合物,而且每条高分子链上的功能基转化程度不一 样,因此所得产物是不均一的,复杂的。其次,聚合物的化 学反应可能导致聚合物的物理性能发生改变,从而影响反应 速率甚至影响反应的进一步进行。
CH2CH2
其反应历程跟小分子饱和烃的氯化反应相同,是一个自由 基链式反应:
光 Cl2 或有机过氧化物 +Cl + Cl2 2 Cl CH2CH CH2CH Cl + HCl + Cl

高分子材料物理化学实验复习

高分子材料物理化学实验复习

⾼分⼦材料物理化学实验复习⼀、热塑性⾼聚物熔融指数的测定熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压⼒下,10min 内⾼聚物熔体通过规定尺⼨⽑细管的重量值,其单位为g 。

min)10/(600g tW MI ?= 影响⾼聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个⽅⾯。

内因主要指分⼦链的结构、分⼦量及其分布等;外因则主要指等因素。

为了使MI 对固定。

在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的⾼聚物须选取不同的测试温度与压⼒。

因为各种⾼聚物的粘度对温度与剪切⼒的依赖关系不同,MI 值只能在同种⾼聚物间相对⽐较。

⼀般说来,熔融指数⼩,即在10min 内从⽑细管中压出的熔体克数少,样品的分⼦量⼤,如果平均分⼦量相同,粘度⼩,则表⽰物料流动性好,分⼦量分布较宽。

1、测烯烃类。

2、聚酯(⽐如涤纶)不能测。

3聚丙烯的熔点为165℃,聚酯的熔点为265考:简述实验步骤:(聚丙烯230℃)②装上⽑细管,预热2~3min 。

③加原料,“少加压实”。

平衡5min ,使其充分熔融。

④加砝码,剪掉⼀段料头。

1min 后,剪下⼀段。

⑤称量⑥重复10次,取平均值。

⑦关闭,清洁仪器。

思考题:1、影响熔融指数的外部因素是什么?(4个)2、熔融指数单位:g/10min3、测定热塑性⾼聚物熔融指数有何意义?参考答案:热塑性⾼聚物制品⼤多在熔融状态加⼯成形,其熔体流动性对加⼯过程及成品性能有较⼤影响,为此必须了解热塑性⾼聚物熔体的流变性能,以确定最佳⼯艺条件。

熔融指数是⽤来表征熔体在低剪切速率下流变性能的⼀种相对指标。

4、聚合物的熔融指数与其分⼦量有什么关系?为什么熔融指数值不能在结构不同的聚合物之间进⾏⽐较?答:见前⽂。

⼆、声速法测定纤维的取向度和模量测定取向度的⽅法有X 射线衍射法、双折射法、⼆⾊性法和声速法等。

其中,声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定,来计算纤维的取向度。

其原理是基于在纤维材料中因⼤分⼦链的取向⽽导致声波传播的各向异性。

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聚合物化学反应分类

分类方法: 聚合物的性能取决于其结构和 X 。聚 n 合物化学反应种类很多,根据 和基团(侧基和 Xn 端基)的变化分为:
X 基本不变而仅限于侧基和(或端基)变化的反 n

应—称作相似转变。

的反应—如交联、接枝、嵌段、扩链等。 Xn

—如解聚、降解、分解和老化等。 Xn 的反应
二、聚合物作为链转移剂

原理:将某些聚合物A溶于另一引发剂单体B中加 热,单体均聚的的同时,初级自由基或链自由基 向聚合物链转移,在主链上形成新的活性点,引 发单体B接枝聚合。

接枝效率取决于链转移常数:一般链转移常数很 小,结果产物可能是大量的A均聚物、B均聚物和 少量的AB接枝共聚物。
提高效率的方法:将链转移常数较高的基团(如SH,-NR2,-CH2R)引到原始聚合物中。


邻近基团效应

邻近基团的静电效应:

当涉及酸碱催化过程、有离子态反应物或离子生 成物参与反应时,反应进行到后期,未反应基团的进 一步反应会受到邻近带电荷基团的静电作用而改 变速率

例,聚丙烯酰胺的水解反应 已水解生成的羧基负 离子对邻近未水解酰胺基团上带部分正电荷的羰 基的吸引而容易靠近,有利于羰基上胺基的离去 而完成水解过程。反应式:
8.1 引言
聚合物化学反应:以聚合物为反应物的化学反应。大 分子参加反应的部位可以是分子主链,也可以是侧基 研究目的 改性:对天然或合成的高聚物进行化学改性,赋予其 更优异和特殊的性能,开辟新的用途。 如:将纤维素乙酰化、硝化或醚化,能得到纤维素的醋 酸酯、硝酸酯或纤维素醚,用于生产人造丝、清漆、 薄膜。 合成:合成某些不能直接通过单体聚合而得到的聚合 物。 例如:PVA和维尼纶等的合成。 研究聚合物结构:了解聚合物的破坏的原因及规律。 如,聚合物老化问题,提出防老化的措施。
交联的优缺点

优点:交联反应为聚合物提供了许多优异的性能, 如提高聚合物的强度、弹性、硬度、形变稳定性 等。所以交联反应常用于聚合物的改性。

缺点:在聚合物的加工、贮存和使用过程中,常
带来质量、安全和使用寿命等诸多问题。如PU树
脂的贮存过程中的交联。
一、橡胶的硫化


目的:生橡胶是较硬而缺乏弹性的,硫化橡胶可 使其弹性和强度得到提高 硫化:指使塑性高分子材料转变成弹性橡胶这一 交联反应的总称。 橡胶的分类:不饱和橡胶、饱和橡胶,两类橡胶 的硫化剂和硫化机理是不同的。
8.4.1 化学因素引起的高分子降解

缩聚物的化学降解反应 氧化降解
一、缩聚物的化学降解



缩聚物的化学降解反应:有水解、醇解、酸解、 胺解等,其中水解是最常见的化学降解反应。 水解反应:主链上含有杂原子的缩聚物相对容易 发生化学降解反应,碳链的烯烃加聚物的化学稳 定性相对较高。 例,聚酯和聚碳酸酯在高温下对水十分敏感,加 工前必须经过特别干燥,否则将导致加工过程中 水解反应的发生;大分子链上含有极性基团的尼 龙、纤维素衍生物在较高温度和湿度下很容易水 解反应。

2)饱和橡胶的硫化

特点:大分子中不含双键的合成橡胶如乙丙橡胶、 氯化氯磺酰化乙烯等。
硫化方法:在过氧化物或金属氧化物作用下进行 交联过程

二、不饱和聚酯的固化

特点:含有不饱和键的聚酯称为不饱和聚酯,最 重要的不饱和聚酯品种是顺丁酸酐与丁二醇缩聚 生成的产物。常以其烯类单体(苯乙烯)的溶液 形式作为市售产品。

三、聚合物侧基反应

原理:在聚合物侧链官能团与聚合物端基之间反 应而形成接枝聚合物。
如,某聚合物链上的侧基含有反应活性的官能团 A,另一聚合物端基B能与A反应,则通过类似缩 聚或逐聚聚合形成接枝聚合物。这也是将预先制 好的的支链接到主链上去的方法。

8.3.3 嵌段共聚

嵌段共聚物:主链由两种或两种以上的不同链段, 以末端相连组成的大分子。常见的有AB、ABA型, 其中A和B为不同单体组成的长段。 如:SBS热塑性弹性体,S-苯乙烯段,Mn1-1.5万; B-丁二烯(或异戊二烯)段,Mn5-10万。在室温 下SBS反映B段的弹性体的性质,S段成玻璃态微 区,相当于物理交联。当温度升高到PS的Tg (>100℃)时SBS具有流动性,可以模塑。 嵌段共聚方法:活性聚合法、特殊引发剂法、偶 联法、缩聚中的交换反应、力化学法。




一、聚合物作为引发剂





原理:将主链上某些链节转变成自由基、阳离子或阴离 子引发剂,然后引发聚合,形成支链。 自由基型接枝聚合:设法在聚合物中引入键能较低的基 团,在光或热的作用下分解成自由基,引发聚合接枝。 如,侧基为卤素或酮基的聚烯烃能通过光引发进行接枝 共聚。 阳离子型接枝聚合:含卤素或侧链上带有环氧基团的聚 合物用适当的催化剂,可形成阳离子活性中心,引发接 枝反应。 阴离子型接枝聚合:聚合物侧链上如有萘环、蒽环、联 苯环时,在四氢呋喃中容易与碱金属反应,生成阴离子 自由基,能引发一些烯类单体、环氧乙烷、环氧丙烷等 进行接枝聚合。
8.2.2 影响因素

物理因素 化学因素
1)物理因素
结晶性:对于部分结晶的聚合物而言,由于在其结晶区 域分子链排列规整,分子链间相互作用强,链与链之间 结合紧密,小分子不易扩散进晶区,因此反应只能在非 晶区。 溶解性: 聚合物的溶解性随化学反应的进行可能不断发生变化; 一般溶解性好对反应有利; 假若沉淀的聚合物对反应试剂有吸附作用,由于使聚合 物上的反应试剂浓度↑,反而使反应速率↑。 温度: 一般温度↑反应速率↑; 温度太高可能导致不期望发生的氧化、裂解等副反应。
二、氧化降解



氧化降解:暴露于空气中的高聚物产生的变化过程是 复杂的,其中最主要的是氧化降解,它是聚合物老化 的主要原因。氧的存在能加剧光、热辐射和机械力对 聚合物的作用,发生更为复杂的降解反应。 原理:聚合物吸收氧进行的反应—氧化。吸氧速度依 聚合物的分子结构而不同。聚合物氧化反应是游离基 反应,首先攻击主链上的薄弱环节,如双键、羟基、 叔碳原子上的氢等基团或原子,生成氧化物或过氧化 物,进一步促使主链断裂,再进一步发生降解反应。 影响因素: 在有光的辐射下,往往加速这种氧化反应; 引发剂或某些过度元素(如Fe、Cu、Mn、Ni离子) 可促使氧化进行。

2)化学因素
几率(概率)效应—功能基孤立化效应
邻近基团效应
几率效应—功能基孤立化效应

当高分子链上相邻功能基成对参与反应时,由于 成对基团反应存在概率效应,即反应过程中间会 产生孤立的单个功能基,而单个功能基难以继续 反应,因而不能100%转化。 如 PVC与锌粉共热脱氯,按几率计算,环化程度 有86.5%。PAV缩醛化、聚丙烯酸成酐的情况也 相似
8.3.4 扩链
8.4 分子量降低的化学反应
分子量降低的反应主要表现为降解 降解反应:是分子链的主链断裂,引起聚合物分子量 下降的反应。 降解的原因:由极性物质作用引起(如水、醇、酸、 胺或氧等),也可以在物理因素作用下发生(如热、 光、辐射、机械力等),在多数情况下往往是化学因 素和物理因素同时其作用(如热氧化、光氧化等)。 研究意义: 有目的地降解:如废聚合物解聚以回收单体、纤维素 水解制葡萄糖、菌解进行三废处理等。 对降解机理的研究有利于降解反应的应用,耐老化聚 合物的合成和防老化措施的采用。
化学反应特点:反应的复杂性、产物的多样性和 不均匀性。
以聚乙烯醇缩醛化反应制取维尼纶为例。

聚乙烯醇缩醛化反应制取维尼纶

反应方程:




特点: PVA大分子链上参加缩醛化反应的具体部位是羟基而不 是整个大分子; 缩醛化反应可以在一个大分子链内进行,也可能在两个 大分子链之间进行; 大分子链内进行的缩醛化反应不一定完全在相邻的两个 羟基之间进行
8.2 聚合物的化学反应特点及影响因素

研究意义: 掌握聚合物的化学反应特点和影响因素; 可合成新的有用的聚合物; 对聚合物进行改性、或防止聚合物的劣化。
8.2.1 聚合物化学反应的特点

化学反应的主体:高聚物参加化学反应的主体是 大分子的某个部分(如侧基或端基)而不是整个 分子。


性能:交联PE与具有支链的低密度PE以及线型高 密度PE比较,具有更高的抗张强度和抗冲击强度、 良好的抗应力开裂和耐候性、优良的耐磨性和抗 蠕变形以及很好的耐热性;同时具有卓越的电绝 缘线以及耐化学试剂、耐辐照性能。
应用:各种电线电缆的生产中。

8.3.2 接枝

接枝:通过化学反应,在聚合物主链上接上结构、 组成不同的支链的过程。其产物称接枝共聚物 接枝共聚物的性能:决定于主、支链的组成、结构 和长度及支链数。通过接枝可将不同性能的聚合物 接在一起得到新的或综合性能好的接枝共聚物。 接枝方法:聚合法和偶联法 聚合法:单体在高分子主链的引发点上进行聚合, 长出支链; 偶联法:将预先制好的支链偶联到高分子主链上去。

邻近基团的静电效应:
聚丙烯酰胺的水解反应式:
8.3 分子质量增加的化学反应
分子量增加的化学反应: 交联、接枝、嵌段、扩链等反应

8.3.1 交联





交联:聚合物在光、热、辐射线或交联剂的作用下, 分子链间形成共价键,产生凝胶或不溶(熔)物的反应 过程。 分类: 从单体出发合成三维网状聚合物; 先合成线型或支链预聚物,然后进行交联。 交联方式:化学交联和物理交联。 化学交联:如橡胶的硫化、不饱和聚酯通过链式聚合 反应的固化、环氧树脂与固化剂的反应; 物理交联:利用光、热和辐射使线型聚合物产生的交 联,如PE辐射交联。
8.4.2 物理因素引起的聚合物降解
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