讲座-3-高分子材料制备方法学习文档
高分子膜材料及其制备

高分子膜材料及其制备一、高分子膜材料的种类:1.聚合物膜:聚合物膜是指以聚合物为基础的薄膜材料,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、聚氟乙烯(PTFE)等。
2.复合膜:复合膜是指由两种或多种材料通过复合工艺制备而成的薄膜材料,如聚乙烯醇(PVA)/聚乙烯(PE)复合膜、聚六氟乙烯(PVDF)/介孔石墨烯复合膜等。
3.功能膜:功能膜是指在高分子膜材料中添加特殊功能性材料,赋予其特殊的性能,如阻隔性膜、导电膜、光学膜等。
二、高分子膜材料的制备方法:1.拉伸法:将高分子材料加热至熔融状态后快速拉伸,形成薄膜状。
2.压制法:将高分子材料加热至熔融状态后压制,形成薄膜状。
3.溶液法:将高分子材料加入溶剂中,形成均匀的溶液后通过蒸发或者凝胶法制备薄膜。
4.浇铸法:在高分子材料融熔状态下,将其注入模具中,通过冷却固化成薄膜状。
5.混摩法:将高分子材料与其他相容的材料进行混摩,再经过热压或拉伸等工艺制备薄膜。
三、高分子膜材料的应用:1.包装领域:高分子膜材料具有良好的柔韧性和阻隔性能,被广泛应用于食品包装、医药包装等领域。
2.过滤领域:高分子膜材料具有良好的过滤性能,可用于水处理、液态分离等领域。
3.分离领域:高分子膜材料具有良好的选择性和分离性能,可用于气体分离、膜生物反应器等领域。
4.传感器领域:高分子膜材料具有灵敏度高、响应速度快等优点,可用于压力传感器、湿度传感器等领域。
5.电子器件领域:高分子膜材料具有柔性、可塑性等特点,可用于柔性显示器、柔性电池等领域。
总之,高分子膜材料由于其特殊的性能和制备方法,已经在各个领域得到广泛应用,并且随着科技不断发展,高分子膜材料将会在更多领域展现出巨大的潜力。
高分子材料制备课程设计

设计报告内容
1. 选题的背景 2. 方案的详细流程图 3. 实验方案 4. 药品清单 5. 仪器清单 6. 实验过程与记录 7. 结果与讨论 8. 存在的问题与改进的思考 9. 安全与环保 10.实验感想(每人一份)
实验前预习的问题
1.画出该实验简易装置图,列出主要反应物的投料比, 相关 基础知识的综合运用与实践。通过本课程 的学习,使学生熟悉在高分子材料的合成、 表征方面的基本实验知识,掌握一些高分 子材料所必需的制备技术,相关实验仪器 设备的特点和使用方法,学会正确地观察 实验同时培养学生的分析问题、解决实际 问题以及独立工作的能力和合作精神。
2.简单画出该实验流程图。
主要先修课程
高分子化学、高分子物理、高分子合成工 艺学、高分子材料配方设计
实验基本要求
1.了解并掌握高分子制备方法,具备初步的独立设 计能力; 2.初步掌握高分子合成、表征与配方的工艺流程、 设计、操作参数、设备等基本技能; 3.提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问 题的能力;
课程设计内容与操作步骤
设计进程
第一周: 星期1:布置任务,分组,整理打扫实验室,熟悉实验
室。资料查询、确定方案。 星期2~3:资料查询、确定方案、仪器、药品,分组
与老师讨论方案 星期4~5:定购部分药品,搭建仪器,开始实验。
第二周: 星期1~5:进行实验和相关测试,撰写设计报告。 实验室开放时间:每天8:30~18:00
1. 从聚酰亚胺、环氧树脂以及聚苯胺等材料中选取 一种,作为实验内容。
2. 根据设计题目要求的指标,自行查阅有关资料并 与教师讨论,确定方案。包括材料的合成、固化、 表征以及性能测试等。
3. 画出工艺方框图; 4. 设计操作参数、确定仪器、设备等; 5. 通过实验验证、分析设计方案;
大学高分子材料科学教案

大学高分子材料科学教案大学高分子材料科学教案一、课程简介本课程是一门介绍高分子材料基本原理和应用的课程。
主要内容包括高分子结构、化学和物理性质、制备方法和应用。
通过本课程的学习,学生将掌握高分子材料的基本概念和原理,并了解其在各个领域中的应用。
二、教学目标本课程的教学目标如下:1. 掌握高分子结构、性质、制备方法和应用的基本知识;2. 能够理解高分子材料在各个领域的应用;3. 培养学生对高分子材料科学的兴趣和热情。
三、教学方法本课程主要采用讲授、实验、讨论、案例分析等教学方法。
通过讲授基本原理,启发学生思考和探索,通过实验和案例分析加深学生对概念和原理的理解,通过讨论和团队合作提高学生的分析和解决问题的能力。
四、教学内容第一章:高分子基本概念1. 高分子材料的定义和分类2. 高分子结构和基本单位3. 高分子物理和化学性质第二章:高分子合成1. 高分子合成方法的分类2. 高分子合成反应的机理3. 合成高分子材料的关键反应第三章:高分子材料的制备和加工1. 高分子材料的制备方法2. 高分子材料的加工方法3. 高分子材料的性能优化方法第四章:高分子材料的应用1. 高分子材料在电子和电器领域中的应用2. 高分子材料在汽车和交通领域中的应用3. 高分子材料在建筑和结构领域中的应用4. 高分子材料在生物医学领域中的应用五、教学评估本课程的评估方式主要包括课堂作业、小组讨论、实验报告和期末考试。
其中,期末考试占总评分的50%,其他评估方式占总评分的50%。
六、教学资源本课程主要参考以下书籍和网站:1. 《高分子化学与物理》(姜涛编著)2. 《高分子材料科学导论》(王绪怀,贾庆荣编著)3. 《高分子材料制备与加工》(李振山编著)4. 《高分子材料应用技术》(陈志刚编著)5. 化学工业出版社-高分子材料七、教学计划本课程预计为64学时,具体安排如下:第一章:高分子基本概念(8学时)1. 高分子材料的定义和分类2. 高分子结构和基本单位3. 高分子物理和化学性质第二章:高分子合成(16学时)1. 高分子合成方法的分类2. 高分子合成反应的机理3. 合成高分子材料的关键反应第三章:高分子材料的制备和加工(20学时)1. 高分子材料的制备方法2. 高分子材料的加工方法3. 高分子材料的性能优化方法第四章:高分子材料的应用(20学时)1. 高分子材料在电子和电器领域中的应用2. 高分子材料在汽车和交通领域中的应用3. 高分子材料在建筑和结构领域中的应用4. 高分子材料在生物医学领域中的应用第五章:教学总结(4学时)1. 课程复习2. 教学总结。
高分子材料制备方法

高分子材料制备方法
高分子材料制备方法有很多种,以下是常见的几种方法:
1. 添加聚合法:通过将单体加入反应体系中,在适当的温度和反应条件下进行聚合反应,来制备高分子材料。
常见的添加聚合法有自由基聚合法、阴离子聚合法、阳离子聚合法、共聚法等。
2. 缩聚法:通过合成可溶性低聚物和聚合物,然后通过化学反应或物理处理将其聚合成高分子材料。
常见的缩聚法有聚酯缩聚法、聚酰胺缩聚法、聚酰胺缩聚法等。
3. 乳液聚合法:将单体与表面活性剂、乳化剂等混合形成乳液,并通过反应引发剂或共聚催化剂进行聚合反应,得到乳液聚合物。
乳液聚合法具有操作简便、能够得到高纯度、高分子量聚合物等优点。
4. 溶液聚合法:将单体溶解在溶剂中,添加引发剂或催化剂,然后通过聚合反应得到高分子溶液。
常见的溶液聚合法有溶液聚合法、聚合溶胶-凝胶法等。
5. 辐射聚合法:通过辐射源(如光、电子束、离子束等)照射单体或预聚合体,使其发生聚合反应。
辐射聚合法具有反应速度快、操作简单等优点。
6. 其他方法:还有一些其他制备方法,如发泡法、交联法、剪切聚合法、纺丝
法等。
需要根据具体的高分子材料的性质和用途来选择适合的制备方法。
《功能高分子材料》 学习任务单

《功能高分子材料》学习任务单一、学习目标1、了解功能高分子材料的定义、分类和特点。
2、掌握常见功能高分子材料的性能和应用领域。
3、学会分析功能高分子材料的结构与性能之间的关系。
4、培养对功能高分子材料研究和开发的兴趣,激发创新思维。
二、学习内容(一)功能高分子材料的概述1、定义:功能高分子材料是指那些具有特定的功能,如光学、电学、磁学、生物学等性能的高分子材料。
2、分类:(1)按照功能分类:可分为反应型功能高分子、分离型功能高分子、导电型功能高分子、生物医用型功能高分子等。
(2)按照材料来源分类:可分为天然高分子材料和合成高分子材料。
(二)常见功能高分子材料1、导电高分子材料(1)导电原理:通过掺杂等方法改变高分子的电子结构,使其具有导电性。
(2)应用:用于制造电子器件、抗静电材料、电磁屏蔽材料等。
2、高分子分离膜(1)分离原理:基于膜的孔径大小、化学性质等实现对不同物质的分离。
(2)应用:在海水淡化、污水处理、气体分离等方面发挥重要作用。
3、生物医用高分子材料(1)分类:包括人工器官材料(如心脏起搏器外壳)、药物载体材料、组织工程材料等。
(2)性能要求:具有良好的生物相容性、生物降解性和一定的机械强度。
4、高分子吸附剂(1)吸附原理:依靠高分子链上的官能团与吸附质之间的相互作用进行吸附。
(2)应用:在废水处理、空气净化、贵金属回收等领域得到广泛应用。
(三)功能高分子材料的结构与性能关系1、高分子链的结构:包括主链结构、侧链结构、分子量和分子量分布等对性能的影响。
2、高分子的聚集态结构:晶态、非晶态、取向态等结构对功能的影响。
(四)功能高分子材料的研究进展与发展趋势1、最新研究成果:介绍一些前沿的功能高分子材料研究成果。
2、发展趋势:如绿色环保、高性能化、多功能化等方向的发展趋势。
三、学习方法1、理论学习:通过教材、网络课程、学术论文等途径,系统学习功能高分子材料的相关知识。
2、实验探究:参与相关实验课程,亲身体验功能高分子材料的制备和性能测试。
高分子材料成型加工中的多孔材料制备技术

高分子材料成型加工中的多孔材料制备技术在高分子材料的加工过程中,多孔材料制备技术是一项重要的研究内容。
多孔材料具有较大的比表面积和孔隙结构,可以被广泛应用于过滤、吸附、隔离、隔热等领域。
因此,研究高分子材料成型加工中多孔材料制备技术对于提高材料的性能和功能具有重要意义。
一、多孔材料的制备方法1. 发泡法发泡法是制备多孔材料的一种经典方法。
通过向高分子材料中引入发泡剂,在制备过程中释放气体形成气泡,最终形成多孔结构。
这种方法简单易行,可控性较强,可以通过改变发泡剂种类、含量和成型工艺来控制材料的孔隙结构和性能。
2. 相分离法相分离法是利用高分子材料中两种或多种互不相溶的组分在加工过程中发生相分离现象,形成多孔结构的方法。
通过调整组分的比例和相容性,可以制备出具有不同孔隙结构和性能的多孔材料。
3. 模板法模板法是利用具有孔隙结构的模板模具进行成型,然后从模板中去除,形成多孔材料的方法。
常见的模板包括颗粒模板、纤维模板、膜模板等,可以通过改变模板的形状和尺寸来调控多孔材料的结构和性能。
二、多孔材料的应用领域1. 吸附材料多孔材料具有较大的比表面积和孔隙结构,可以用作吸附材料。
例如,活性炭、分子筛等多孔材料可以用于气体净化、水处理、气体分离等领域。
2. 隔热材料多孔材料中包含大量的空气孔隙,具有较好的隔热性能。
可以用作隔热材料,如保温材料、隔热材料等,广泛应用于建筑、航空航天等领域。
3. 医用材料多孔材料具有良好的生物相容性和孔隙结构,可以用作医用材料。
例如,多孔聚合物材料可以用于骨修复、软组织修复等医疗应用。
总的来说,高分子材料成型加工中多孔材料制备技术是一个具有重要应用前景的研究领域。
通过不同的制备方法和应用领域,可以为材料的性能和功能提供更多选择,推动材料科学的发展和创新。
化学初中高分子材料教案

化学初中高分子材料教案教学目标:1. 了解什么是高分子材料,以及它在日常生活中的应用。
2. 掌握高分子材料的分类和特点。
3. 了解高分子材料的合成方法和性质。
教学重点:1. 高分子材料的分类和特点。
2. 高分子材料的合成方法和性质。
教学难点:1. 高分子材料的合成方法和性质。
教学准备:1. PPT课件。
2. 实物样品(如聚乙烯袋、聚酯纤维等)。
教学过程:一、导入(5分钟)1. 向学生介绍高分子材料的定义,以及它在日常生活中的应用。
2. 展示实物样品,引导学生观察和思考。
二、高分子材料的分类和特点(10分钟)1. 讲解高分子材料的分类,包括天然高分子材料和合成高分子材料。
2. 介绍天然高分子材料如淀粉、纤维素等,以及合成高分子材料如聚乙烯、聚酯等。
3. 讲解高分子材料的特点,如大分子量、可塑性、弹性等。
三、高分子材料的合成方法(10分钟)1. 介绍高分子材料的合成方法,包括聚合反应、缩聚反应等。
2. 讲解聚合反应的原理,如自由基聚合、离子聚合等。
3. 介绍缩聚反应的原理,如酯化缩聚、胺化缩聚等。
四、高分子材料的性质(10分钟)1. 讲解高分子材料的物理性质,如密度、熔点、沸点等。
2. 介绍高分子材料的化学性质,如稳定性、反应性等。
3. 讲解高分子材料的力学性能,如强度、韧性、硬度等。
五、实例分析(10分钟)1. 分析生活中常见的高分子材料产品,如塑料袋、纤维衣物等。
2. 引导学生思考高分子材料的环保问题,如废弃物的处理和再利用。
六、总结与反思(5分钟)1. 回顾本节课所学内容,引导学生总结高分子材料的分类、特点、合成方法和性质。
2. 引导学生反思高分子材料在日常生活中的应用和对环境的影响。
教学延伸:1. 邀请相关领域的专家或企业代表,进行专题讲座或实地考察。
2. 组织学生进行小研究,深入探究高分子材料的合成方法和性质。
教学反思:本节课通过讲解和实物展示,使学生了解了高分子材料的分类、特点、合成方法和性质。
高分子材料资料讲解

高分子材料高吸水性树脂摘要介绍高吸水性树脂的种类,回顾了国内外高吸水性树脂的发展历程,论述了高吸水性树脂的结构及吸水机理,阐述了高吸水性树脂的制备方法及应用领域,展望了高吸水性树脂的发展方向。
关键字高吸水树脂发展分类制备应用正文高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(SuperabsorbentPolymers ),简写为SAP。
它是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物,不溶于水也不溶于有机溶剂,能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水,且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性,一旦吸水膨胀成水凝胶 ,即使加压也难以将水分离出来。
同时 ,高吸水性树脂可循环使用。
因此 ,越来越受到人们的关注。
目前 ,超强吸水树脂已在工业、农业、林业、卫生用品等领域中得到广泛应用 ,并显示出更为广阔的发展前景。
高吸水性树脂发展迅速,品种繁多,可按以下几个方面进行分类。
按原料来源主要分为:淀粉系,包括淀粉接枝、羧甲基化淀粉、磷酸酯化淀粉、淀粉黄原酸盐等;纤维素系,包括纤维素接枝、羧甲基化纤维素、羟丙基化纤维素、黄原酸化纤维素等;合成树脂系,包括聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇类、聚氧化烷烃类、无机聚合物类等。
按亲水基团的种类主要分为:阴离子系,包括羧酸类、磺酸类、磷酸类等;阳离子系,包括叔胺类、季胺类等;两性离子系,包括羧酸-季胺类磺酸-叔胺类等;非离子系,包括羟基类、酰胺基类等;多种亲水基团系,包括羟基-羧酸类、羟基-羧酸基-酰胺基类、磺酸基-羧酸基类等。
高吸水性树脂的制备方法,首先将树叶洗净、烘干、粉碎后用NaOH溶液浸泡后水洗至中性并烘干;将烘干后的树叶在通有N[2]的条件下,加入NaOH溶液对烘干后的树叶进行活化处理,再加入引发剂;用NaOH溶液中和丙烯酸后与丙烯酰胺溶液混合得到混合溶液;将活化的树叶与混合溶液混合后再加入K[2]S[2]O[8]、交联剂和开孔剂反应;出料放在真空干燥箱中烘干,粉碎即可。
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CH2OH OO
OH
HNO 3
OH
CH2OH OO
OH
ONO 2 硝化纤维
b. 纤维素乙酸酯:常称醋酸纤维素,物性稳定,不燃,除火药外已全 部取代硝化纤维素。由乙酸酐和乙酸在硫酸催化下与纤维素反应而得:
P OH + CH3COOH
P OCOCH 3 + H2O
(3)纤维素醚的合成
将碱纤维素与卤代甲烷、卤代乙烷反应可分别制得甲基、乙基 纤维素,主要用做分散剂:
也称链式反应,反应需要活性中心。
特征: 单体分子之间不能够相互反应生成聚合物分子,而只能与聚合反应活 性中心之间发生聚合反应。 聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成,各步反应速 率和活化能差别很大; 反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂; 进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物。
引发剂
引发剂的性能对聚合结 果的影响极为重要。最常用 的引发剂是靠热分解生成自 由基,通常其分解活化能约 在105~170kJ/mol。
最常用的是一些过氧化 物如过氧化二苯甲酰(BPO) 和偶氮类化合物如偶氮二异 丁腈(AIBN)等。用量很少, 其摩尔浓度数值一般在10-4 ~10-2。
常用引发剂使用温度范围
如果一种物质能使每一个游离基的生长都得到停 止,聚合反应在该物质尚未耗尽前完全被抑制,则该 物质称为阻聚剂
用途:1. 聚合单体运输和存储时加入阻聚剂 2. 使整个聚合反应终止时加入阻聚剂
常用的阻聚剂:苯醌,对苯二酚等
离子型聚合 2)离子型聚合
离子型聚合靠催化剂生成的离子引发,并以离子的形式进 行链的生长。 离子型聚合与游离基聚合的不同之处在于 ,离子型聚合具有高度的选择性
苯甲醚 TiCl3/(C2H5)2AlCl TiCl3/(C2H5)2Zn
CoCl2/(C2H5)2AlCl/吡啶 TiCl4/(C2H5)3Al TiCl4/(C2H5)3Al
聚合结构 ——
间规体
等规体 等规体 1,4-顺式 1,4-顺式 1,4-顺式
II-2. 逐步聚合 (Step Polymerization)
络配位聚合
络合配位聚合是50年代发展起来的一类聚合方法 ,近40年来发展极为迅速,目前已在工业上大规模地 应用于生产空间结构规整的聚合物,所以又称为定向 聚合
空间结构包括三种:等规体,间规体,无规体 主要产品有α—烯烃及共轭二烯烃的聚合物,如 聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯及其共聚物、顺式聚丁二烯 、聚异戊二烯等。
离子型聚合根据根据生长离子的正负又分为阳离子聚合、 阴离子聚合。 阳离子聚合通常只限于具有供电子基团的单体,如烷氧 基,苯基,乙烯基及1,1-二烷基的单体等 阴离子聚合需具有能受电子基团的单体,如腈,羰基, 苯基及乙烯基等
离子型聚合
离子型聚合总是在低温和溶剂的存在下进行,且其反应 速率仍比游离基聚合高,溶剂通常是低极性的,如氯甲烷 ,二氯乙烯,戊烷及硝基苯等
机理上,离子型聚合与其他链式反应一样,也经历引发 ,生长,终止等阶段,也可有链转移,但是链的终止几乎 都是单分子自己终止或链转移而终止的
用于阳离子聚合的催化剂主要是一些Friedel-Crafts催化 剂如AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2、TiBr4及其它的Lewis酸 。质子酸如硫酸、磷酸也是阳离子聚合的催化剂,但所得 到的聚合物的相对分子质量低(在1000以下),常应用于表 面涂层、粘结剂的生产上。 当烃类在200-300℃用载于惰性物质上的磷酸进行叠合 时,则生成汽油、柴油及润滑油等产品。 在使用Friedel-Crafts催化剂进行阳离子聚合时,需要一 些助催化剂作为供质子体,如水或醇。
P OH + NaOH + CH3Cl P OH + NaOH + CH3CH2Cl
P OCH 3 + NaCl + H2O 甲基纤维素
P OCH 2CH3 + NaCl + H2O 乙基纤维素
将碱纤维素与氯乙酸钠反应可制得具有多种重要用途(胶体保护剂、 粘结剂、增稠剂、表面活性剂等)的羧甲基纤维素:
第三章、高分子的制备方法
天然高分子:淀粉、纤维素、天然橡胶和蛋白质等 合成高分子:合成纤维、塑料、合成橡胶
1、天然高分子的制备
橡胶
生漆
松香
2、天然高分子的改性
1. 纤维素(Cellulose)的化学改性 纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子
OH
OH OO
CH2OH
CH2OH OO
OH
OH
纤维素有许多重要衍生物, 如:粘胶纤维,纤维素硝酸酯, 纤维素醋酸酯,纤维素醚类,甲基、乙基、羧甲基纤维素
( CH2CH )n Cl
聚氯乙烯
nCH2=CH2 一定条件 [CH2 CH2]n (聚乙烯)
I-2. 缩聚反应 (Condensation Polymerization)
缩聚反应是一类具有两个或两个以上官能团的单体,相互反应生成 高分子化合物,同时产生有简单分子(如 H2O、HX、醇等)的化学反 应。兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为 缩聚物。
P OH + NaOH + ClCH2COONa
P OCH2COONa + NaCl + H2O
2. 天然橡胶改性
(1)天然橡胶硫化(vulcanization) 工业上多采用硫或含硫有机化合物进行交联
(2)加氢反应(Hydrogenation Reaction) 二烯类橡胶分子中含有双键,也可以进行加成反应,如加氢、氯化 和氢氯化,从而引入原子或基团
3、合成高分子的制备方法
1964年12月30日,中国邮电部发行一套“化学工业”特种邮票,共8枚,以反映中华人民 共和国成立15年以来在化学工业上取得的成就。
2为“塑料”,生产塑料的设备-聚合釜。 4为“橡胶”,汽车轮胎以及橡胶厂的硫化机。 8为“合成纤维”,合成纤维织成的各种花布,以及绕丝设备。
合成高分子要考虑的三个层次
• 逐步聚合反应是高分子材料合成的重要方法之一,占有重要地 位。有很多用该方法合成的聚合物,其中包括人们熟知的涤纶 、尼龙、聚氨酯、酚醛树脂等高分子材料。特别是近年来,逐 步聚合反应的研究无论在理论上,还是在实际应用上都有了新 的发展。一些高强度、高模量及耐高温等综合性能优异的高分 子材料不断问世。例如、聚碳酸酯、聚砜、聚苯醚、聚酰亚胺 及聚苯并咪唑等。
逐步缩聚的若干代表例子:
聚酰胺(尼龙) 聚酯 (涤纶)
聚氨基甲酸酯 聚硅氧烷
酚醛树脂
三聚氰胺
缩合
其他类型聚合
1. 共聚合
由两种或两种以上的单体共同参加的聚合,称做共聚合,所形成 的聚合物含有两种或多种单体单元,这类聚合物称做共聚物。共聚 物最大的优点是可以大幅度改变聚合物性能。
特征:
缩聚反应通常是官能团间的聚合反应,比如说酯化反应就是一
个典型的缩聚反应 反应中有低分子副产物产生,如水、醇、胺等 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- - NHCO-, 故大部分缩聚物都是杂链聚合物 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子,故分子量不再是单 体分子量的整数倍
n H2N (CH2)6 NH2 + n HOOC (CH2)4 COOH
特征:
加聚反应往往是烯类单体键加成的聚合反应,无官能团结构特征, 多是碳链聚合物; 加聚物的元素组成与其单体相同,仅电子结构有所改变; 加聚物分子量是单体分子量的整数倍。 加聚反应的产物大多是聚烯类,常被用作包装材料,如作为塑料的 聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。
n H2C CH Cl
链式加成反应是生成高分子的最广泛最重要的一类反应,根 据机理上的不同,可分为:自由基聚合,离子型聚合(阴离子 和阳离子,配位聚合)
1. 链引发阶段:
自由基聚合
引 发 方 式
此法最常用
光引发
热引发 辐射引发
引发剂引发
引发剂是一些对热不稳定的 物质,受热后即分解生成初 级自由基,从而进一步将单 体引发为自由基
引发剂
过氧化十二酰 过氧化苯甲酰 过氧化异丙苯 过氧化叔丁基 异丙苯过氧化氢 偶氮二异丁腈 过氧化碳酸二异丙酯
过硫酸钾
温度(℃)
50-70 60-90 105-125 120-140 120-140 45-65 50-70 0-50
2. 链生长阶段 单体自由基与单体反应, 生成长链自由基其机理如 下:
(1) 粘胶纤维的合成
CH2OH OO
OH
NaOH
OH
CH2OH
OO
CS2
OH
CH2OH OO
OH
ONa
H2SO4 纺丝
O C SNa S
纤维素黄原酸酯
纤维素 + Na2SO4 + CS2
(2)纤维素酯的合成
纤维素与酸反应酯化可获得多种具有重要用途的纤维素酯。重 要的有:
a. 硝化纤维素:纤维素经硝酸和浓硫酸的混合酸处理可制得硝化纤维 素:
在聚合反应过程中,聚合物分子是由体系中的单体分子以及 所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的, 聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。
特征: 单体分子及所有聚合度分子之间都能相互反应生成更高聚合度的聚 合物分子。 形成大分子的时间几乎是聚合反应所需的时间。 与连锁聚合不同,没有特定的反应活性中心,每个单体的官能团都 是活性中心,且具有相同反应活性。
3. 链终止阶段 不同长度的自由基之间通过偶合或者歧化作用而
终止,形成死的聚合物分子。 其机理如下:偶合终止: 歧化终止:
4. 链转移
长链自由基遇到单体分子、溶剂分子或聚合物分 子可以发生链的转移,长链自由基自身终止形成死的 聚合物,别的分子形成新的活性中心。
其机理如下: