高分子包装材料基础知识

（3）链终止
链终止：两个活性链相互作用或一个活性链与另一 物（终止剂）作用，使得活性中心消失。
① RMn +RMn RM2nR ② RMn +R'(终止剂) RM2nR' 常见的链终止反应有两种: ①重合反应
RMn +RMn RM2nR
HH HH H H HH ( C-C )n C-C + C-C ( C-C )n
(二) 缩聚反应 1. 缩聚原理
X-H+Y-OH→ X-Y+H2O nH-X-H+nHO-Y-OH→ H [ X-Y ]nOH+ (2n-1)H2O
缩聚反应: 分子中含有两个及其以上官能团的单体, 在一定条件下,其分子中的官能团相互作 用(反应)形成大分子(同时有小分子物质 生成)的过程.
2. 均缩聚 异缩聚 共缩聚
生成混合链节的聚合物。 例如：
HO-C- -OH+HOCH2CH2OH
对羟基苯甲酸
乙二醇
O
O
HO [ C- -OCH2CH2O-C- -O ]nH
+(2n-1)H2O
3. 缩聚反应的特点
❖ 1. 由若干步骤聚合反应构成称为逐步反应,有中间反 应.
❖ 2. 缩聚反应产物的链节的化学结构和单体的化学结 构不完全相同.
3. 共聚合
定义: 若由一种单体聚合后生成的产物称为均 聚物,由 两种或两种以上不同单体,在一定条 件下,发生 加聚反应的过程称为共聚反应(共 聚合),其产物 称为共聚物.
由两种不同单体聚合而成的共聚物,其两种不同 单体链节的排列方式有以下两种情况: 1) 无规共聚物
ABAABABBAABBABABB… … 2) 交替共聚物
例如: H H H H H H H H
( C-C )n C-C + C-C ( C-C )n
H CL H CL CLH CLH HH HH H H HH
( C-C )n C=C + H-C-C ( C-C )n
H CL CL CLH CLH
反应结果：分子链的长度没有增加，分子链的 一端含有引发基团。
H CL H CL CLH CLH HH HH H H HH ( C-C )n C-C C-C ( C-C )n H CL H CLCLH CLH
HH ( C-C )2n
H源自文库CL
❖ 反应结果：分子链的长度增加了近一倍，分 子链的两端含有引发基团。
②歧化反应 定义: 两个长着大分子的大分子链相互作用,一个由 于端基生成双键而终止,另一个大分子链由于 末端碳原子价键饱和而稳定.
ABABABABABABABAB… …
3) 嵌段共聚物
AAAABBBBBBAAAA … … 4) 接枝共聚物
AAAAAAAAAAAAAA … …
BBBBB … BBBBB …
4. 加聚反应的特点
1) 反应速度迅速,分子量大,反应不会停留在某一中间 阶段,故又称加聚反应为链索反应;
2) 产物中分子链节的化学结构与单体结构相同; 3) 反应中没有小分子副产物生成.
2)异缩聚: 两种不同单体分子间进行的缩聚反应.
例如:
O
O
H2N ( CH2 )6NH2+HO-C ( CH2 )4C-OH
O
O
H [ HN ( CH2 )6NH-C ( CH2 )4C ]nOH 聚酰胺66（尼龙66）
+(2n-1)H2O
3)共缩聚：两种以上含双官能团的单体的缩聚或两种 单体，但含有三个不同官能团间进行的缩聚反应，
+2CO2
最初自由基
② R +M RM
最初单体自由基
+ CH2=CH CL
CH2-CH
CL
最初单体自 由基
（2）链生长 RM +M
RMM +nM RMnM
HH
HHHH
CH2-CH + C=C CL H CL
C-C-C-C H CLH CL
+nCH=CHCL
HH HH ( C-C )n C-C
H CL H CL
1）均裂与异裂
（1）均裂 定义：有机物质中的原子或原子团之间的共 用电子对，在一定的条件下，均匀分 开的反应。
例：R:R 光或热 R +R R ：自由基或游离基
（2）异裂
定义：有机物质中的原子或原子团间的共用
电子对，在一定条件下，其共用电子
对中的某一原子或原子团所有的反
应。
例：A:B
光或热 催化剂
A++:B-
2）反应过程
分为三个阶段：链引发、链生长、链终止。
（1）链引发 ①引发剂：在聚合反应条件下，能分解出自 由基，且能引发单体聚合的物质 （不一定含有不饱和键）。
R:R 光或热 2R R ：最初自由基
例：氯乙烯聚合时的引发剂为过氧化二苯甲酰
O
O
COO C
2 600C-800C
O CO
2 ~1000C
§1. 高分子化合物合成机理
一. 高分子化合物的基本概念
1. 高分子化合物
低分子：分子量小，一般在10～103范围，分子 量恒定。如C2H4
高分子：分子量大，一般大于104，分子量在一 定范围，且由一种或多种简单的低分子 化合物聚合而成。
例: CH2=CHCL 聚合 -CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH-…
重复单元：高分子中重复连接的组成或结构相同的 单元称为重复单元 。
单体：形成聚合物的低分子物质。 聚合反应：单体或单体混合物在一定条件
下形成大分子的过程。
聚合度：大分子中重复连接的结构单元的
次数。
二. 合成聚合物的聚合机理
（一）加聚反应 1. 定义：含有双键或以上的单体在一定条件 下，其双键被打开，通过化学键互 相结合成大分子的过程。 官能度：单体中能打开键的数目。 2. 加聚反应机理
氯乙烯
CL
CL
CL
( CH2-CH )n
分子链
CL
链节
nC2H4+mC2H3COOC2H5聚合 ( CH2-CH2 )n( CH2-CH )m
乙烯
丙烯酸乙酯
乙烯丙烯酸乙酯
COOC2H5
高分子或大分子又称为聚合物或高聚物
2. 结构单元、重复单元、单体、聚合度 结构单元：在大分子中重复连接的原子或
原子团。
❖ 3. 反应中总伴随着小分子副产物生成.
三. 聚合物分子量的多分散性
1) 均缩聚: 同一种单体间进行的缩聚反应.
例如: 氨基酸缩聚成聚酰胺的反应
O
O
nH2N ( CH2 )x C-OH
H [ HN ( CH2 )xC ]nOH
+(n-1)H2O O
聚酰胺 O
nH2N ( CH2 )5 C-OH ω-氨基乙酸
+(n-1)H2O
H [ HN ( CH2 )5C ]nOH 聚酰胺6（或尼龙6）