高分子概念和合成工艺PPT课件

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1、 上课学生：上课学生：07级印刷和包装工程学院所有级印刷和包装工程学院所有专业。专业。 方式：课堂讲授和实验室实验。方式：课堂讲授和实验室实验。 本课程分数计算方法：本课程分数计算方法： 平时、作业平时、作业5%。 实验实验15%。实验时间另行通知。实验时间另行通知。 期末考试期末考试80%第1页/共139页：了解高分子化合物的基本了解高分子化合物的基本概念和合成方法、高分子化合物概念和合成方法、高分子化合物的化学和物理性质。的化学和物理性质。：为专业课程打下基础，因为专业课程打下基础，因为印刷化学材料中，大部分是高为印刷化学材料中，大部分是高分子材料分子材料:有机玻璃的制备有机玻璃的制备/胶

2、水合成胶水合成/球晶的制备与观察球晶的制备与观察.第2页/共139页 内容分为：内容分为： 基本概念基本概念 高分子的制造：原理、工艺高分子的制造：原理、工艺 高分子化学反应：原理、改性高分子化学反应：原理、改性 高分子物理性质：理论及实用例证高分子物理性质：理论及实用例证第3页/共139页 高分子材料无处不在。塑料、化学纤高分子材料无处不在。塑料、化学纤维、橡胶、黏合剂、涂料、感光材料、维、橡胶、黏合剂、涂料、感光材料、纸张、油墨等；天然高分子。纸张、油墨等；天然高分子。 新品种不断涌现。新品种不断涌现。 合成高分子材料的产量不断提高。合成高分子材料的产量不断提高。 专业课中的材料问题，对高

3、分子知识专业课中的材料问题，对高分子知识的需求。的需求。 高分子材料高分子材料=+填料填料。第4页/共139页 参考书：参考书： 高分子物理及化学高分子物理及化学武军、李和平武军、李和平 中国轻工业出版社中国轻工业出版社 高分子物理及化学高分子物理及化学李玉瑛李玉瑛 化学工业出版社化学工业出版社 高分子化学及工艺学高分子化学及工艺学李红军李红军 化学工业出版社化学工业出版社第5页/共139页：介绍介绍高分子的基本概念高分子的基本概念和高分子的基和高分子的基本特性，通过一些日常可见的实物举例，让学生本特性，通过一些日常可见的实物举例，让学生进入高分子的世界。进入高分子的世界。 高分子高分子 对学

4、生是一个全新的领域，需要时间适对学生是一个全新的领域，需要时间适应它的特别之处，进而掌握高分子的基本概念，应它的特别之处，进而掌握高分子的基本概念，掌握掌握，了解高分子的分类和命名方法。，了解高分子的分类和命名方法。：分子量、高分子的多分散性、几何：分子量、高分子的多分散性、几何形状。形状。第6页/共139页 重点和难点：分子量、高分子的多重点和难点：分子量、高分子的多分散性、几何形状分散性、几何形状第7页/共139页普通的分子：普通的分子： 水水H2O（分子量（分子量18）、硫酸）、硫酸H2SO4（98）、）、 乙醇乙醇CH3CH2OH（46） 苯乙烯苯乙烯C6H5CH=CH2（104） 甲

5、基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 CH2=C (CH3) COOCH3（100）第8页/共139页1、什么是高分子化合物？、什么是高分子化合物？：分子量大于分子量大于10000、由简单的结构单、由简单的结构单元重复连接而成的化合物称为高分子化元重复连接而成的化合物称为高分子化 合合物，简称物，简称第9页/共139页CHCH2CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH2885个苯乙烯单元个苯乙烯单元聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）1030万万下面了解一下实际接触到的高分子物质。第10页/共139页高分子化合物无处不在！高分子化合物无处不在！ 高分子材料只要你想到的，就可以做！高分子材料只要你想到的，就可以做！

6、 金属、木材，石材，甚至人体器官，金属、木材，石材，甚至人体器官，都可以用高分子材料来代替。都可以用高分子材料来代替。第11页/共139页高分子化合物高分子化合物 及其应用：及其应用： 天然高分子化合物天然高分子化合物 人工合成高分子化合物人工合成高分子化合物天然高分子天然高分子： 蛋白质蛋白质15万、纤维素万、纤维素200万、万、 、天然橡胶、天然橡胶2030万万 （葡萄糖（葡萄糖198，蔗糖，蔗糖342，苯，苯78）第12页/共139页第13页/共139页合成高分子合成高分子： 高密度聚乙烯高密度聚乙烯1020万，万，HD-PE（化妆品包（化妆品包装）装）第14页/共139页 线形低密度聚

7、乙烯线形低密度聚乙烯5-10万，万，LLD-PE（保鲜膜）（保鲜膜）第15页/共139页 有机玻璃有机玻璃514万、万、PMMA，特点：透，特点：透光率高，近似于无机玻璃，轻便（眼光率高，近似于无机玻璃，轻便（眼镜、采光玻璃、飞机眩窗）镜、采光玻璃、飞机眩窗）第16页/共139页有机玻璃：飞机眩窗同种高分子的不同性质，与小分子不同苯第17页/共139页 聚丙烯聚丙烯-PP，柔性好而有一定硬度，做器皿。，柔性好而有一定硬度，做器皿。印刷中的印刷中的BOPP，做覆膜材料。，做覆膜材料。第18页/共139页 聚对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶）聚对苯二甲酸乙二醇酯（涤纶）PET，特，特点，柔性好，无毒，（雪

8、碧、农夫山泉，点，柔性好，无毒，（雪碧、农夫山泉，冰露、食品包装罐，印刷、打印胶片、照冰露、食品包装罐，印刷、打印胶片、照相胶片的片基；激光打印机外壳）相胶片的片基；激光打印机外壳）产品特性产品特性:采用优质采用优质PET片基为基片基为基材加工而成材加工而成,透光度高透光度高,兼兼容性强容性强,色彩鲜艳色彩鲜艳,图像分图像分析度高析度高,抗光抗光,抗老化性能抗老化性能好好,吸墨速度快吸墨速度快,材质硬挺材质硬挺不变形不变形,不受气候条件影不受气候条件影响响,易剥离易剥离.应用范围应用范围用于水晶人像制作用于水晶人像制作,数码数码工艺品工艺品,幻灯片幻灯片,数码打印数码打印礼品等礼品等第19页/

9、共139页 聚氯乙烯聚氯乙烯PVC：耐腐蚀，高的电绝缘性，：耐腐蚀，高的电绝缘性，有毒，易老化。建筑管件、板材；地板革、有毒，易老化。建筑管件、板材；地板革、人造革、电线电缆包皮。人造革、电线电缆包皮。第20页/共139页 聚苯乙烯聚苯乙烯-PS 1025万：易着色，易碎，万：易着色，易碎，衣架、肥皂盒、牙刷柄、梳子、果盘；衣架、肥皂盒、牙刷柄、梳子、果盘；喷墨打印机外壳。喷墨打印机外壳。 聚碳酸酯：聚碳酸酯：PC，（家庭饮用水包装），（家庭饮用水包装） 太空杯由太空杯由PC聚碳酸酯材料制成。聚碳酸酯材料制成。第21页/共139页2 2、高分子化合物的结构特点、高分子化合物的结构特点 和相关概

10、念和相关概念第22页/共139页 聚苯乙烯（聚苯乙烯（PS）1030万万(瓶盖、容器等瓶盖、容器等) 2885个苯乙烯单元。个苯乙烯单元。(104X2885=30万万)CHCH2CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH苯乙烯：苯乙烯：?CH=CH2第23页/共139页CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCHCHCHClClClClCl聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC）515万：万：2400个单个单元（人造革）（元（人造革）（62.5X2400=15万万）因此说，高分子化合物是由许多结构因此说，高分子化合物是由许多结构相同而且简单的相同而且简单的通过共价键通过共价键重复连接而成的。重复连接而成的。氯

11、乙烯：氯乙烯：CH2=CHCl第24页/共139页：用于合成高分子化合物的小分：用于合成高分子化合物的小分子物质子物质：单体分子进入高分子链后：单体分子进入高分子链后的基本结构，简称结构单元。的基本结构，简称结构单元。CHCH2CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH单体单体-苯乙烯：苯乙烯：?CH=CH2例例如如：结构单元？结构单元？第25页/共139页 例如：聚氯乙烯（例如：聚氯乙烯（PVC）CH2CH2CHCH2CH2CH2CHCHCHCHClClClClCl单体单体-氯乙烯：氯乙烯：CH2=CHCl结构单元？结构单元？第26页/共139页 高分子化合物的分子大小如何表示？高分子化合物的

12、分子大小如何表示？：高分子结构单元的数目称为聚合：高分子结构单元的数目称为聚合度，用度，用DP表示。表示。 例如：例如：CHCH2CH2CHCH2CHCH2CHCH2CH聚苯乙烯（聚苯乙烯（ 30万万PS）2885个苯乙烯单元个苯乙烯单元则：则： DP=2885第27页/共139页 例如聚乙烯醇商品例如聚乙烯醇商品: 聚合度聚合度175050（纸张表面施胶）（纸张表面施胶） 分子量分子量Mn= (1750 50) 44 =万万 分子量分子量Mn= n M0 =DP M0 结构单元数结构单元数n 结构单元分子量结构单元分子量M0 CH2CHCH2CHCH2CHCH2CHCH2CHO HO HO

13、HO HHO结构单元分子量的问题？多分散性分子量的问题？多分散性第28页/共139页 例如 ： 高密度高密度1020万，万，HD-PE（化妆品包（化妆品包装）装）第29页/共139页 线形低密度线形低密度5-10万，万，LLD-PE（保鲜膜）（保鲜膜）第30页/共139页3、高分子化合物中的、高分子化合物中的 聚合的概念：聚合的概念： 重复单元或链节：高分子链中重复出现的结构称重复单元或链节：高分子链中重复出现的结构称 为重复单元或为重复单元或，用，用 表示表示n=16n=10第31页/共139页 例如聚乙烯：例如聚乙烯：CH2CH2nCH2CH2nCH2CHClnCH2CHCln+nCH2=

14、CHOCOCH3()CH2CHOCOCH3结构单元、重复单元和链节结构单元、重复单元和链节结构单元结构单元重复单元和链节重复单元和链节高分子的分子式写法？第32页/共139页 均聚物：由同一种单体合成的高分子化合均聚物：由同一种单体合成的高分子化合物。物。 共聚物：由两种或多种单体合成的高分子共聚物：由两种或多种单体合成的高分子化合物。化合物。 n=16（均聚物）（均聚物） n=10（共聚物）（共聚物） 对于均聚物，结构单元、重复单元或链节对于均聚物，结构单元、重复单元或链节都相同，则聚合度都相同，则聚合度DP=n 共聚物：例如共聚物：例如Xn=2n（）（）第33页/共139页例如聚乙烯例如聚

15、乙烯CH2CH2nCH2CH2n氯乙烯氯乙烯- -醋酸乙烯酯共醋酸乙烯酯共聚物聚物CH2CHClnCH2CHCln+nCH2=CHOCOCH3() CH2CHOCOCH3第34页/共139页 小结： 小分子与高分子的比较： 小分子 高分子高分子分子大小： 小 很大很大结构： 自然而成 简单结构的重复连接简单结构的重复连接分子量： 小，确定 很大，不确定很大，不确定第35页/共139页 1-2.聚合物的命名和分类聚合物的命名和分类 1、 聚合物的命名聚合物的命名 A、按照高聚物单体命名、按照高聚物单体命名:以单体名为基础以单体名为基础 ,前面前面 加上一个加上一个“聚聚”字字: 例如例如:乙烯乙

16、烯-乙烯乙烯 氯乙烯氯乙烯-氯乙烯氯乙烯 苯乙烯苯乙烯-苯乙烯苯乙烯 醋酸乙烯醋酸乙烯-醋酸乙烯醋酸乙烯 第36页/共139页复杂缩合物：原料名称后加复杂缩合物：原料名称后加“树脂树脂” 例如：例如： 苯酚苯酚+甲醛甲醛-酚醛树脂酚醛树脂(电木电木) 尿素尿素+甲醛甲醛-尿醛树脂（尿醛胶）尿醛树脂（尿醛胶） 二元醇二元醇+二元酸二元酸-醇酸树脂醇酸树脂第37页/共139页B、按照高聚物化学结构命名：常用于、按照高聚物化学结构命名：常用于单体形成的高聚物的命名。单体形成的高聚物的命名。 例如：己二例如：己二+己二己二-聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺 （聚酰胺）（聚酰胺） 对苯二甲对苯二甲+乙二乙二

17、-聚对苯二甲酸乙聚对苯二甲酸乙 二醇酯（聚酯）二醇酯（聚酯）C、习惯名称：聚酰胺、习惯名称：聚酰胺-尼龙、聚酯尼龙、聚酯-涤纶涤纶 （见表）（见表）第38页/共139页 2、聚合物的分类 均聚物均聚物/ /共聚物共聚物:聚乙烯/乙烯-丙烯共聚物 聚乙烯 -， 乙丙塑料-CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3) )- 加聚物加聚物/ /缩聚物缩聚物(聚合物、聚合物) -CHCH2 2CH(CHCH(CH3 3) )-（乙丙塑料） -（聚乙二醇） 单体 CHCH2 2=CH(CH=CH(CH3 3) ), 第39页/共139页聚合物聚合物/ /聚合物聚合物 例如：聚丙烯例如：聚丙烯/ /酚醛树脂

18、（电木）酚醛树脂（电木）热塑性热塑性 ：加热融化，冷却固化，可以重复：加热融化，冷却固化，可以重复进行。线形高分子具有这种特性。例如聚进行。线形高分子具有这种特性。例如聚乙烯。乙烯。热固性热固性：加热融化，冷却或加固化剂固化。：加热融化，冷却或加固化剂固化。不能不能 再次融化。例如酚醛树脂再次融化。例如酚醛树脂第40页/共139页1-31-3、高聚物分子量的多分散性、高聚物分子量的多分散性 高聚物分子量大小不均一的特性叫高高聚物分子量大小不均一的特性叫高聚物分子量的聚物分子量的同一名称的聚合物，分子量同一名称的聚合物，分子量千差万别。例如聚乙烯，不同厂家的千差万别。例如聚乙烯，不同厂家的产品分

19、子量差别很大。产品分子量差别很大。同一厂家同一厂家的同一种产品中，分子量也是大小不的同一种产品中，分子量也是大小不一。一。5-105-10万的聚乙烯（保鲜膜）和万的聚乙烯（保鲜膜）和10-2010-20万的聚乙烯（容器）。万的聚乙烯（容器）。第41页/共139页 所谓的分子量、聚合度，都是平均值。所谓的分子量、聚合度，都是平均值。例如聚乙烯醇：聚合度例如聚乙烯醇：聚合度175017505050，结构单，结构单元分子量元分子量4444， 1750175044=7700044=77000 50 50 44=220044=2200分子量为分子量为7 74874879 2 789 2 78万万C H2

20、C HnO H第42页/共139页 为什么分子量大小不一？（多分散性对使用有利为什么分子量大小不一？（多分散性对使用有利有弊）有弊） 因为反应过程中，各个因为反应过程中，各个的环境不完全相的环境不完全相同，反应进程也千差万别，同，反应进程也千差万别，的速度不一，的速度不一，终止反应时的就有各种不同长度的分子。（与反终止反应时的就有各种不同长度的分子。（与反应机理有关）。应机理有关）。第43页/共139页1-4、高分子的几何形状、高分子的几何形状按照形状分类：按照形状分类：:线状长链高分子线状长链高分子,例如低压聚乙烯。例如低压聚乙烯。 ：高压聚：高压聚乙烯，聚醋酸乙烯酯（白乳胶）。乙烯，聚醋酸

21、乙烯酯（白乳胶）。第44页/共139页星形和梳形高分子：星形和梳形高分子：第45页/共139页：固化的环：固化的环 氧树脂、酚醛树脂等。氧树脂、酚醛树脂等。第46页/共139页问题：线形高分子化合物在溶液中的形态是什么问题：线形高分子化合物在溶液中的形态是什么样的？样的？无规线团第47页/共139页1-5、高分子的凝聚态、高分子的凝聚态 ：液态、固态（结晶态、非晶态、：液态、固态（结晶态、非晶态、冰花油墨冰花油墨）。）。原理：分子间力很大。当然，分子越大，越难熔原理：分子间力很大。当然，分子越大，越难熔融。例如线形、支链形为分子间力结合，较容易融。例如线形、支链形为分子间力结合，较容易溶解或熔

22、融，而体形高分子由于分子间的交联使溶解或熔融，而体形高分子由于分子间的交联使之很难克服键力而被溶解或熔融。之很难克服键力而被溶解或熔融。：线形高分子，高分子链间排列整齐。特：线形高分子，高分子链间排列整齐。特点是熔点高、密度大、耐溶剂性好。点是熔点高、密度大、耐溶剂性好。：无规线形或支链形高分子，链间排列杂：无规线形或支链形高分子，链间排列杂乱无序，密度低，透明性好，易软化，可溶性好。乱无序，密度低，透明性好，易软化，可溶性好。第48页/共139页 第一章小结：第一章小结： 本章主要内容：本章主要内容：单体、结构单元、链节、聚合度、：单体、结构单元、链节、聚合度、分子量。分子量。：掌握以：掌握

23、以“聚聚”开头的命名方法：聚开头的命名方法：聚+ +单体单体：大小不等、长短不一。：大小不等、长短不一。 几何形态：线形、支链形、空间网状。性几何形态：线形、支链形、空间网状。性质不同。质不同。：1 1、橡胶、塑料、涂料、纤维、胶粘剂、橡胶、塑料、涂料、纤维、胶粘剂 2 2、共聚物、共聚物/ /均聚物；热塑性均聚物；热塑性/ /热固性；热固性；第49页/共139页 第50页/共139页单体经外因作用形成单体自由基活性单体经外因作用形成单体自由基活性中心，中心，再与单体连锁再与单体连锁聚合形成高聚物的化学反应，称为自聚合形成高聚物的化学反应，称为自由基型聚合反应。由基型聚合反应。第51页/共13

24、9页 在外因作用下，某些化合物的共价键会发生在外因作用下，某些化合物的共价键会发生均裂均裂，形成两个带有单电子的原子或基团称为形成两个带有单电子的原子或基团称为自由基自由基。（比如氯气分子）（比如氯气分子）R:R 2R 带单电子的自由基一般是化学性质很带单电子的自由基一般是化学性质很活泼活泼的基团，的基团，可以发生各种反应。可以发生各种反应。自由基的重要特性之一自由基的重要特性之一是能引发烯烃类单体进行自由基型聚合反是能引发烯烃类单体进行自由基型聚合反应。应。第52页/共139页 自由基型聚合反应中，高分子的成长过程自由基型聚合反应中，高分子的成长过程经历经历链引发、链增长、链终止链引发、链增

25、长、链终止3个基元反应。个基元反应。(相当于加成反应相当于加成反应) 常用常用I先分解形成初级自由基先分解形成初级自由基 R。 I 2R 初级自由基与单体的双键反应形成单体自初级自由基与单体的双键反应形成单体自由基活性中心：由基活性中心： R+M(单体单体)RM第53页/共139页： 单体自由基活性中心与单体发生连锁反应。单体自由基活性中心与单体发生连锁反应。 RM+M RMM RM ： 活性高分子链活性高分子链失去活性形成稳定高分失去活性形成稳定高分 子链。子链。 2 RM RM-M R第54页/共139页 自由基聚合反应机理：链引发、链增长、自由基聚合反应机理：链引发、链增长、链终止链终止

26、 引发剂引发剂I：可以在光照或加热的条件下，生：可以在光照或加热的条件下，生成初级自由基。例如：过氧化二苯甲酰成初级自由基。例如：过氧化二苯甲酰(BOP)COOOCOCOO2hor 第55页/共139页R+CH2=CH2R CH2CH2CH2=CH2R CH2CH2CH2CH2+链引发链引发链增长链增长链终止链终止可能有其他终可能有其他终止方式止方式第56页/共139页RC H2C H *xC H2=C Hx+R*CH2CHCH2CH*xxRCH2=CHx+CH2CH*xRxxxnCH2CH*CH2CHCH2CHRM*MM例如：2第57页/共139页例如：有机玻璃例如：有机玻璃 单体，甲基丙烯

27、酸甲酯单体，甲基丙烯酸甲酯 引发剂：过氧化二苯甲酰引发剂：过氧化二苯甲酰 -相应的实验相应的实验90 30min，60 12h。再比如：聚丙烯酸钠：再比如：聚丙烯酸钠： 用过硫酸钾作引发剂，用过硫酸钾作引发剂，9010分钟，聚合分钟，聚合为分子量为十几万的大分子。为分子量为十几万的大分子。 CH2=CCH3COOCH3nOCH3COCH2CnBOPCH3第58页/共139页 很多固化反应应用了自由基反应的机理。很多固化反应应用了自由基反应的机理。例如紫外光油墨、紫外光固化涂料等，应用的就例如紫外光油墨、紫外光固化涂料等，应用的就是这个原理。是这个原理。紫外光固化涂料组成：予聚物、活性单体或稀释

28、紫外光固化涂料组成：予聚物、活性单体或稀释剂、引发剂（二苯甲剂、引发剂（二苯甲 酮、酮、137等）、助剂（流平等）、助剂（流平剂、黏度调节剂）剂、黏度调节剂） UCB、沙头玛、德谦等、沙头玛、德谦等第59页/共139页 自由基聚合部分小结：自由基聚合部分小结：烯烃类单体：烯烃类单体：自由基、：自由基、：连锁聚合反应：连锁聚合反应-链引发、链增长、链链引发、链增长、链终止。终止。：速度快：速度快 催化方式或催化剂催化方式或催化剂：光敏剂或光引发剂，要求一：光敏剂或光引发剂，要求一定的温度条件使引发剂分解。定的温度条件使引发剂分解。第60页/共139页：不同的单体聚合成为聚合物。：不同的单体聚合成

29、为聚合物。自由基型共聚合反应：自由基型共聚合反应：nM1+mM2 共聚物共聚物 在共聚合反应中，可以形成不同类型的共聚在共聚合反应中，可以形成不同类型的共聚物，如物，如等。这主要取决于单体的等。这主要取决于单体的。 单体的单体的定义为定义为，反映了单体均聚与共聚，反映了单体均聚与共聚的竞争能力。的竞争能力。 第61页/共139页 k11M1 +M1M1M1*M1+M2M1M2*k12 竟聚率竟聚率r：r1= k11/k12 ：r1表示以单体表示以单体单元单元M1结尾的链自由基分别与单体结尾的链自由基分别与单体M1和和M2的反应能力之比的反应能力之比第62页/共139页r1=k11/k12，所以

30、，所以r1表示以单体单元表示以单体单元M1结尾结尾的链自由基分别与单体的链自由基分别与单体M1和和M2的反应能力之比。的反应能力之比。 具体看，当具体看，当r11，即，即k11k12，则表示链自，则表示链自由基由基M1加上同种单体的倾向大于异种单体加上同种单体的倾向大于异种单体M2；若若r11，即，即k11k12，则表示链自由基，则表示链自由基M1更更易加上易加上 异种单体异种单体M2；k11M1 +M1M1M1*M1+M2M1M2*k12第63页/共139页 同样：对同样：对M2结尾的链自由基来说，其竞聚率为结尾的链自由基来说，其竞聚率为r2=k22/k21 r2表示以单体单元表示以单体单元

31、M2结尾的链自由基分别与单结尾的链自由基分别与单体体M2和和M1的反应能力之比。的反应能力之比。r2越大，表明该单越大，表明该单体的自聚能力越强。体的自聚能力越强。第64页/共139页 例如：（例如：（1）极端情况下，当）极端情况下，当r1=r2=0时，表明两时，表明两种链自由基只能加上异种单体，即两种单体只能种链自由基只能加上异种单体，即两种单体只能共聚，很难均聚。得到交替共聚物。共聚，很难均聚。得到交替共聚物。 M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1第65页/共139页 （2）极端情况下，当）极端情况下，当r1=r2=1时，表明两种链自时，表明两种链自由基的均聚和共聚

32、能力相同，共聚产物为无规共由基的均聚和共聚能力相同，共聚产物为无规共聚物，。聚物，。 四氟乙烯（四氟乙烯（r1=1）、三氟氯乙烯（）、三氟氯乙烯（r2=1）的共聚）的共聚就属于这种情况。就属于这种情况。 M1M2M2M1M2M1M2M2M1M2M1M1M1M1M2第66页/共139页 例如（）极端情况下，当例如（）极端情况下，当r1=r2=时，则时，则两种单体的自聚能力都很强，共聚能力很两种单体的自聚能力都很强，共聚能力很弱，最后得到嵌段共聚物。弱，最后得到嵌段共聚物。 M1M1M1M1M1M2M2M2M2M2M2M1M1M1M1M1M1 思考思考： r1=0，r2=时，产物的结构？时，产物的

33、结构？第67页/共139页 .1、M1M2M2M1M2M1M2M2M1M2M1M1M1M1M2 组成随单体配比而变化组成随单体配比而变化2、M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2 共聚物组成与单体配比无关。共聚物组成与单体配比无关。3、M1M1M1M1M1M2M2M2M2M2M2M1M1M1 M1M1M1第68页/共139页 但是更多的情况是但是更多的情况是r1和和r2=都有一定的数值：都有一定的数值： 例如：例如：50氯乙烯（氯乙烯（ M1 ）与丙烯酸甲酯（）与丙烯酸甲酯（ M2）共聚的共聚的r1=0.083,r2=9.0,共聚时共聚时,丙烯酸甲酯以比氯丙烯酸甲酯以比氯乙烯

34、快的多的速度进入共聚物乙烯快的多的速度进入共聚物.(进入共聚物的比进入共聚物的比例随着聚合的进行不断变化例随着聚合的进行不断变化)第69页/共139页 ： 机理：同自由基聚合 概念：共聚合、竞聚率及其意义。 产物类型：无规、交替、嵌段共聚物。 r1和和r2极端情况下的产物判断。第70页/共139页 单体与引发剂单体与引发剂 1.阴离子型聚合反应单体大多是带有吸电阴离子型聚合反应单体大多是带有吸电子取代基的烯类单体。子取代基的烯类单体。 常见的吸电子取代基有（带有多重键）：常见的吸电子取代基有（带有多重键）： 腈基腈基(CN)、 酯基酯基(COOR)、 酰胺基酰胺基(CONH2)、硝基、硝基(N

35、O2)等。等。第71页/共139页 吸电子基团的存在使双键电子云密度减少，吸电子基团的存在使双键电子云密度减少，使使-碳原子产生一定的正电性，有利于阴离子进碳原子产生一定的正电性，有利于阴离子进攻。同时可以使形成的攻。同时可以使形成的，电子云，电子云得到分散而稳定。例如得到分散而稳定。例如活性中间体活性中间体为负离子为负离子第72页/共139页 2.容易产生阴离子，引发聚合反应。容易产生阴离子，引发聚合反应。 主要是金属有机化合物主要是金属有机化合物 金属烷基化合物金属烷基化合物 丁基锂（丁基锂（C4H9Li）是最常用）是最常用的阴离子型引发剂。的阴离子型引发剂。 C4H9Li C4H9 +

36、Li+ 氨基化合物氨基化合物 金属氨基类引发剂是将金属放入金属氨基类引发剂是将金属放入液氨中形成的化合物。常用的品种有氨基钾和氨液氨中形成的化合物。常用的品种有氨基钾和氨基钠。基钠。 2K + 2NH32KNH2 + H2 ， KNH2 K+ + NH2-第73页/共139页（CNCHC4H9_CHC4H9LiC4H9+ Li+C4H9+CNCH=CH222CH_CHC4H9CN+CH=CH2CNCNCHC4H9CH2_CHCNCH2_+H+_H引发传递终止第74页/共139页 聚苯乙烯聚苯乙烯第75页/共139页CH - +KNH2CH2CH2=CH+NH2-+K+ M - +Me+H2OM

37、H+MeOHCH3OHMH+MeOCH3HXMH+MeXn CH2CH - +K CH2CHH2NnCH2=CH+CH - +KNH2CH2链链引引发发链增长链增长链终止链终止例如：合成聚苯乙烯：例如：合成聚苯乙烯：第76页/共139页。当当重新加入单体时，聚合反应重新开始，高重新加入单体时，聚合反应重新开始，高聚物分子量又可以继续增加。聚物分子量又可以继续增加。 当第一批单体反应完后，长链阴离子当第一批单体反应完后，长链阴离子可以与第二批加入的单体反应使高聚物的可以与第二批加入的单体反应使高聚物的分子量进一步增加，这是活性高聚物所独分子量进一步增加，这是活性高聚物所独有的特征。有的特征。 A

38、AAAAAAAAAAAAAAA- AAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBB-第77页/共139页 链不终止反应链不终止反应 如果阴离子型聚合反应既不发生链终止，如果阴离子型聚合反应既不发生链终止，也不发生链转移，形成的也不发生链转移，形成的活性高聚活性高聚物的应用研究十分活跃。物的应用研究十分活跃。 只要链终止反应不发生，消耗完所有单体，聚合只要链终止反应不发生，消耗完所有单体，聚合物链仍保持着活性，再加入同种单体，会继续聚物链仍保持着活性，再加入同种单体，会继续聚合。在活性高聚物反应体系中加入第二单体可以合。在活性高聚物反应体系中加入第二单体可以得到得到；加入适当终止剂可以得到有指

39、；加入适当终止剂可以得到有指定端基（羟基、羧基等）的定端基（羟基、羧基等）的“遥爪聚合物遥爪聚合物”。第78页/共139页 如果再加入新单体仍能继续聚合，这就是如果再加入新单体仍能继续聚合，这就是所谓活的聚合。所谓活的聚合。 但是活的聚合实际上也只能保持几天，极但是活的聚合实际上也只能保持几天，极微量的质子杂质还是难免的。微量的质子杂质还是难免的。 例如：玻璃表面的例如：玻璃表面的Si一一OH基也是终止剂。基也是终止剂。 如果没有链终止剂存在，而且聚合温度又如果没有链终止剂存在，而且聚合温度又很低，没有链转移反应发生，则聚合就是很低，没有链转移反应发生，则聚合就是活性聚合。活性聚合。第79页/

40、共139页 例如：例如：ABS树脂的合成树脂的合成（丙烯腈（丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯）苯乙烯） （用于工程塑料：建筑结构件、机床、齿轮等）（用于工程塑料：建筑结构件、机床、齿轮等） （1）用阴离子聚合法合成丙烯腈活性高分子）用阴离子聚合法合成丙烯腈活性高分子C4H9 Li+CH2=CH CNC4H9CH2CHCNCH2=CHCNC4H9CH2CHCH2CHCNCNAAAAAAAAAAA第80页/共139页 （2）继续加入丁二烯）继续加入丁二烯AAAAAAAAAAA+CH2=CH CH=CH2AAAAAA CH2CHCH=CHAAAAAABBBBBB（3）最后加入苯乙烯）最后加入苯乙烯AAA

41、AAABBBBBB+CH2=CHAAABBBCH2CHAAAAAABBBBBBBBBSSSSSSSSS终止剂第81页/共139页5、自由基聚合与离子型聚合的比较、自由基聚合与离子型聚合的比较 自由基聚合常采用过氧化物、偶氮化物自由基聚合常采用过氧化物、偶氮化物等容易热分解产生自由基的物质作引发等容易热分解产生自由基的物质作引发剂，引发剂的性质只影响引发反应。剂，引发剂的性质只影响引发反应。 离子型聚合则采用容易产生活性离子的离子型聚合则采用容易产生活性离子的物质作引发剂。物质作引发剂。第82页/共139页 离于型聚合对单体有较高的选择性。离于型聚合对单体有较高的选择性。 具有吸电子基团的乙烯基

42、单体，则容易进行具有吸电子基团的乙烯基单体，则容易进行负离子型聚合。负离子型聚合。 带有弱吸电子基的乙烯基单体，适于自由基带有弱吸电子基的乙烯基单体，适于自由基聚合。聚合。 共轭烯类单体能以三种机理聚合。共轭烯类单体能以三种机理聚合。 环状单体和羰基化合物由于极性较大，一般环状单体和羰基化合物由于极性较大，一般不能自由基聚合，只能离子型聚合或逐步聚不能自由基聚合，只能离子型聚合或逐步聚合。合。第83页/共139页 自由基聚合温度取决于引发反应需要，自由基聚合温度取决于引发反应需要，通常在通常在5080左右，甚至更高。左右，甚至更高。 离子型聚合的引发反应活化能很低，为离子型聚合的引发反应活化能

43、很低，为防止链转移、重排等副反应发生，常在防止链转移、重排等副反应发生，常在低温下进行，反应仍足够快速进行。低温下进行，反应仍足够快速进行。第84页/共139页 缩合反应缩合反应： 是有机化学中常见的一类反应，例如乙酸与是有机化学中常见的一类反应，例如乙酸与乙醇间的酯化反应是典型的乙醇间的酯化反应是典型的，其产物为，其产物为醋酸乙酯，同时放出醋酸乙酯，同时放出副产物水。副产物水。CH3COOH+HOC2H5H+CH3COOC2H5+H2O第85页/共139页 那么如果用丁二酸（双官能团）与乙醇反应呢？那么如果用丁二酸（双官能团）与乙醇反应呢？可能形成什么产物呢？可能形成什么产物呢？HOOCCH

44、2CH2COOC2H5H2O+CH3CH2OHH5C2OOCCH2CH2COOC2H5+H2OHOOCCH2CH2COOC2H5HOOCCH2CH2COOH CH3CH2OH如果乙醇足够多可以把一个羧酸分子上两个羧如果乙醇足够多可以把一个羧酸分子上两个羧基全部酯化，形成丁二酸二乙（醇）酯：基全部酯化，形成丁二酸二乙（醇）酯：第86页/共139页缩合与缩聚缩合与缩聚 缩聚反应是缩合聚合反应的简称，是指带有官能缩聚反应是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于逐步聚合。合物的过程，在机理上属于逐步聚

45、合。 有机反应中许多官能团间的反应即为缩合反应，有机反应中许多官能团间的反应即为缩合反应，除主产物外，还有副产物生成除主产物外，还有副产物生成 例如上提到的醋酸与乙醇的酯化反应是典型的缩例如上提到的醋酸与乙醇的酯化反应是典型的缩合反应，主产物是醋酸乙酯，副产物是水合反应，主产物是醋酸乙酯，副产物是水第87页/共139页缩聚反应缩聚反应 在反应过程中有低分子物析出产物在反应过程中有低分子物析出产物组成和单体组成不同的反应组成和单体组成不同的反应 如果在链增长过程中，不但单体可如果在链增长过程中，不但单体可加入到增长链中，而且已形成的各种加入到增长链中，而且已形成的各种低聚物之间亦可相互连接的反应

46、低聚物之间亦可相互连接的反应第88页/共139页 官能度官能度( f ) ：一个分子：一个分子(如单体，低聚物如单体，低聚物)中中能参加反应的官能团数目。能参加反应的官能团数目。 基本概念基本概念 官能团：单体分子中能参加反应并能表征官能团：单体分子中能参加反应并能表征出反应类型的原子团。出反应类型的原子团。如：如： COOH，OH，NH2，Cl， NCO，COOR ， CHO ， SO3H等等第89页/共139页例1： CH3COOH+HOC2H5 CH3COOC2H5 + H2O RCOOH + RNH2 RCONHR +H2O 上述反应称为上述反应称为 f = 1，1体系体系 上述反应产

47、物不再有可继续反应的官能团，可设上述反应产物不再有可继续反应的官能团，可设想想 f 1,1；1,2；1,3等体系都可缩合，但不构成缩等体系都可缩合，但不构成缩聚反应，不能获得大分子。聚反应，不能获得大分子。第90页/共139页例2：HOOC(CH2)4COOH + H2N(CH2)6NH2 HOOC(CH2)4CONH(CH2)6NH2 + H2O ( 二聚体二聚体) 反应总式：反应总式：f = 2，2 体系体系第91页/共139页采用采用2-2官能度反应体系官能度反应体系 若采用若采用2-2官能度反应体系，其结果与含单个官能度反应体系，其结果与含单个官能团的体系不同官能团的体系不同 这种二聚

48、体因仍含有端羟基和羧基，可以进一这种二聚体因仍含有端羟基和羧基，可以进一步与单体酸或醇缩合，也可跟另一个二聚体分子及步与单体酸或醇缩合，也可跟另一个二聚体分子及n聚体缩合，如此逐步反应就可得到线型高分子聚体缩合，如此逐步反应就可得到线型高分子聚酯聚酯。 如用己二酸和丁二醇反应，一分子己二酸和如用己二酸和丁二醇反应，一分子己二酸和一分子丁二醇缩合一次就生成一分子一分子丁二醇缩合一次就生成一分子H2O，同时，同时形成一个形成一个二聚体二聚体第92页/共139页1. nHOOC(CH2)4COOH + nH2N(CH2)6NH2 2. nHOCH2CH2OH + nHOOCC6H5COOH O(CH

49、2)4CONH(CH2)6NHn + ( 2n1)H2O 尼龙尼龙66 OCH2CH2OOCC6H5COn + ( 2n1)H2O 涤涤 纶纶 通式通式：naRa + nbRb aRRnb + (2n1)ab a，b官能团；官能团； R，R结构单元；结构单元；ab小分子小分子第93页/共139页若同一分子带有若同一分子带有2个可缩合的官能团，也可个可缩合的官能团，也可进行缩聚反应进行缩聚反应例：nHORCOOH ORCOn + (n1)H2O nH2NRCOOH NHRCOn + (n1)H2O 通式通式： naRb Rn + (n1)ab f=2 体体 系系 f = 2,3；2,4；3,3

50、体系，条件适当即可构成体型缩聚体系，条件适当即可构成体型缩聚第94页/共139页1) 单体的单体的f 22；2)2)可供缩聚的官能团类型很多可供缩聚的官能团类型很多( (OHOH，COOHCOOH，COORCOOR，ClCl，NHNH2 2，),),再加上改变再加上改变f f( (可得线型或体型可得线型或体型) )和和改变改变R R，R R即可形成许多类型缩聚物。即可形成许多类型缩聚物。所以缩聚物种类所以缩聚物种类很多很多。 3) 3)缩聚物一般为杂链聚合物，主链除缩聚物一般为杂链聚合物，主链除C C外，还常含外，还常含N N，O O S S，P P等元素，且保留有官能团的结构特征，如等元素，

51、且保留有官能团的结构特征，如O O CONHCONH，COOCOO等。等。据此，又可把缩聚反应按聚合物链中原子基据此，又可把缩聚反应按聚合物链中原子基团的结构分为团的结构分为聚酯聚酯、聚酰胺聚酰胺、聚醚聚醚反应等等类反应等等类型型第95页/共139页4) 反应中有小分子析出，所以聚合物的化学组成、结反应中有小分子析出，所以聚合物的化学组成、结 构与单体不同。构与单体不同。5) 缩聚反应单体转化率不随着反应时间的延长而提高。缩聚反应单体转化率不随着反应时间的延长而提高。转化率很快提高到很高的水平，然后保持。（与前两种转化率很快提高到很高的水平，然后保持。（与前两种机理不同）。机理不同）。 缩聚反

52、应本质是缩聚反应本质是官能团之间官能团之间的反应，只有的反应，只有官能团之间充分反应才能生成大分子。官能团之间充分反应才能生成大分子。第96页/共139页缩聚反应分类缩聚反应分类 单体种类单体种类; 分子结构分子结构; 热力学特征热力学特征 缩聚反应按不同的分类原则有多种分缩聚反应按不同的分类原则有多种分类方法，常见的有如下三种类方法，常见的有如下三种第97页/共139页（1）按参加反应的按参加反应的单体种类单体种类分类分类 1. 均缩聚均缩聚（自缩聚）（自缩聚）f = 2 只有一种单体参加的缩聚反应。只有一种单体参加的缩聚反应。(自缩聚自缩聚) 如：己氨酸的缩聚如：己氨酸的缩聚 n H2N(

53、CH2)5COOH NH(CH2)5COn + (n1)H2O第98页/共139页 2. 混缩聚混缩聚（杂缩聚）（杂缩聚） 由两种具有不同官能团由两种具有不同官能团(数目相同数目相同)的单体的单体参加的缩聚反应，其中任何一种单体都不能参加的缩聚反应，其中任何一种单体都不能进行均缩聚。如二元酸与二元醇、二元酸与进行均缩聚。如二元酸与二元醇、二元酸与二元胺等缩聚反应。二元胺等缩聚反应。(f = 2.2) nH2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH NH(CH2)6NHOC(CH2)4CO n + (2n1)H2O第99页/共139页3. 共缩聚共缩聚(两种情况两种情况) 一种是在

54、一种是在均均缩聚反应体系中缩聚反应体系中, 加入加入相同类型相同类型的第二种单体的缩聚反应的第二种单体的缩聚反应 另一种情况是在另一种情况是在混混缩聚体系中加入第三甚至缩聚体系中加入第三甚至第四种单体进行的缩聚反应第四种单体进行的缩聚反应 n aRb + m aRbmn R RaRa + bRb + bRbyx ( R R ) ( R R )第100页/共139页（2）按缩聚产物的分子结构分类按缩聚产物的分子结构分类 线线 型型缩聚反应缩聚反应 体体 型型缩聚反应缩聚反应 第101页/共139页 线型缩聚反应线型缩聚反应 参加缩聚的单体都含有参加缩聚的单体都含有2个可反应官能团，反个可反应官能

55、团，反应时分子沿着链端向两个方向增长，结果形应时分子沿着链端向两个方向增长，结果形成线型缩聚物，这类反应称为线型缩聚反应。成线型缩聚物，这类反应称为线型缩聚反应。 第102页/共139页 f = 2及及22官能度体系即为线型缩聚体系官能度体系即为线型缩聚体系 缩聚产物分子量的控制则是线型缩聚的核心缩聚产物分子量的控制则是线型缩聚的核心 问题问题 第103页/共139页 体型缩聚反应体型缩聚反应 参加缩聚反应的单体中至少有一种含有两个以参加缩聚反应的单体中至少有一种含有两个以上的官能团上的官能团 (如官能度如官能度f为为23或或24，33反应体系反应体系 ) 反应时分子向两个以上方向增长，结果形

56、成体反应时分子向两个以上方向增长，结果形成体型交联结构缩聚物型交联结构缩聚物 例如由甘油与邻苯二甲酸酐制醇酸树脂例如由甘油与邻苯二甲酸酐制醇酸树脂, 苯酚苯酚与甲醛制酚醛树脂与甲醛制酚醛树脂, 尿素与甲醛制脲醛树脂等，尿素与甲醛制脲醛树脂等，都是体型缩聚反应都是体型缩聚反应 第104页/共139页 这类反应进行到某一程度时，体系粘度会这类反应进行到某一程度时，体系粘度会突然增大，形成冻胶状物质，称为突然增大，形成冻胶状物质，称为凝凝 胶胶 这种形成体型结构的临界点称为这种形成体型结构的临界点称为凝胶点凝胶点。第105页/共139页（3）按反应的热力学特征分类）按反应的热力学特征分类 平衡缩聚平

57、衡缩聚 不平衡缩聚不平衡缩聚 逆反应速率不等于零的缩聚反应称平衡缩逆反应速率不等于零的缩聚反应称平衡缩聚反应。聚反应。K10103 3 。 逆反应速率很小或等于零的缩聚反应称为逆反应速率很小或等于零的缩聚反应称为不平衡缩聚。不平衡缩聚。 K10103 3 。第106页/共139页线型缩聚反应特征线型缩聚反应特征A. 缩聚反应的重要特征之一是大分子链缩聚反应的重要特征之一是大分子链 增长是增长是逐步逐步进行的进行的第107页/共139页 缩聚反应中，任何二个带有官能团缩聚反应中，任何二个带有官能团的分子间都可反应，没有特定的活性种。的分子间都可反应，没有特定的活性种。官能团逐步减少，生成物的分子

58、量逐渐官能团逐步减少，生成物的分子量逐渐增加。增加。 链式聚合延长反应时间不会改变聚链式聚合延长反应时间不会改变聚合物分子量，而是增加产物产率。合物分子量，而是增加产物产率。 M转化率初期很高，转化率初期很高， 逐步增加，逐步增加，以后的反应主要在低聚物间进行，延长以后的反应主要在低聚物间进行，延长反应时间，主要为了提高反应时间，主要为了提高 ，而不是，而不是转化率。转化率。nXnX第108页/共139页 图为癸二酸与乙二醇聚酯反应体系缩聚大图为癸二酸与乙二醇聚酯反应体系缩聚大分子的生成过程分子的生成过程 1. 癸二酸含量癸二酸含量 2. 低分子量聚酯的含量低分子量聚酯的含量 3. 高分子量聚

59、酯的含量高分子量聚酯的含量 4. 体系中聚酯的总含量体系中聚酯的总含量 5. 聚酯分子量的聚酯分子量的增长（粘度法）增长（粘度法） 第109页/共139页 如以如以 aAa 代表二元醇，以代表二元醇，以bBb代代表表 二元酸，它们相互反应生成聚酯的过程二元酸，它们相互反应生成聚酯的过程 如下如下第110页/共139页 首先由首先由两种单体两种单体分子相互反应生成二聚体分子相互反应生成二聚体 aAa + bBb a A B b + ab 然后，该然后，该二聚体二聚体同同单体单体反应生成反应生成三聚体三聚体，或，或二聚二聚体间体间相互反应生成相互反应生成四聚体四聚体 aA Bb + aAaaA B

60、 Aa + abaA Bb + bBbbB A Bb + abaA Bb + + abaA BbaA B A Bb 第111页/共139页 以后的反应更复杂以后的反应更复杂 ，生成的二、三、四，生成的二、三、四聚体可同单体反应生成三、四、五聚体聚体可同单体反应生成三、四、五聚体 它们之间也可相互作用生成不同链长的它们之间也可相互作用生成不同链长的聚合物聚合物 不同链长的聚合物间也可进行反应不同链长的聚合物间也可进行反应 可见，聚酯的分子量是通过许多次的可见，聚酯的分子量是通过许多次的 OH（a）和和COOH（b）间的缩合间的缩合反应而逐步增大的反应而逐步增大的 整个过程可表示为整个过程可表示为

61、 第112页/共139页B. 缩聚反应的另一重要特征是反应的缩聚反应的另一重要特征是反应的可逆平衡性可逆平衡性 有机化学中，许多官能团间的缩合反应有机化学中，许多官能团间的缩合反应都具有可逆平衡特征。都具有可逆平衡特征。 缩聚反应有许许多多缩合反应构成，缩聚反应有许许多多缩合反应构成，因此也具有平衡特征。因此也具有平衡特征。第113页/共139页 在封闭体系中进行缩聚反应时，由于产在封闭体系中进行缩聚反应时，由于产物和小分子副产物的逆反应，往往使聚物和小分子副产物的逆反应，往往使聚合物分子量难以提高合物分子量难以提高 为了提高缩聚物的分子量，必须打破平为了提高缩聚物的分子量，必须打破平衡，在工

62、业生产中常采用减压除去副产衡，在工业生产中常采用减压除去副产物小分子的方法使平衡向着有利于生成物小分子的方法使平衡向着有利于生成大分子的方向移动大分子的方向移动 如涤纶生产时，产物分子量的大小主要如涤纶生产时，产物分子量的大小主要决定于体系真空度的高低（反映在残余决定于体系真空度的高低（反映在残余副产物小分子的量的多少），即源于此副产物小分子的量的多少），即源于此 第114页/共139页 大量的实验事实和理论分析都证明了大量的实验事实和理论分析都证明了在缩聚过程中，在缩聚过程中，官能团的反应活性是基本官能团的反应活性是基本不变的，即官能团的反应活性与链长无关不变的，即官能团的反应活性与链长无关

63、，这就是缩聚反应中官能团的这就是缩聚反应中官能团的等活性等活性概念。概念。第115页/共139页反应程度反应程度P与聚合度关系与聚合度关系反应程度反应程度 P：某一特定官能团某一特定官能团，在缩聚中已参加，在缩聚中已参加 反应的官能团数与起始官能团数之反应的官能团数与起始官能团数之 比值。比值。 P = ( P1)0001NNNNN N0 ：初始时某官能团总数初始时某官能团总数 N ：t = t 时，未反应的官能团数时，未反应的官能团数第116页/共139页 聚合度聚合度 ：进入每个大分子链的结构单元总进入每个大分子链的结构单元总数数。 平均每个大分子中含有的结构单元数命名平均每个大分子中含有

64、的结构单元数命名为为数均聚合度数均聚合度。nX第117页/共139页 例1：某一聚酯化反应某一聚酯化反应。 nHORCOOH ORCOn + (n1)H2O 设设t=0时，时， 起始官能团数：起始官能团数：COOH：N0 t=t时，未反应官能团数：时，未反应官能团数：COOH：N POHPCOOH P (22) 0001NNNNN = (23)nX大分子数结构单元总数NN0第118页/共139页 由由(23)可知：可知： 代入代入(22)得：得：nX10NN P 1nX1 (24) P11nX第119页/共139页 在缩聚过程中，欲提高反应程度在缩聚过程中，欲提高反应程度 1. 延长反应时间延

65、长反应时间 2. 提高反应温度提高反应温度 3. 尽量排除生成的低分子物尽量排除生成的低分子物 4. 选用高活性单体选用高活性单体第120页/共139页 缩聚反应（缩合聚合反应）实例缩聚反应（缩合聚合反应）实例 采用己二酸和乙二醇进行酯化反应，在催化采用己二酸和乙二醇进行酯化反应，在催化剂作用下，一分子己二酸和一分子乙二醇缩合一剂作用下，一分子己二酸和一分子乙二醇缩合一次，形成的二聚体两端分别含有羟基和羧基，同次，形成的二聚体两端分别含有羟基和羧基，同时时。 可以进一步与原料醇或酸反应，也可以和另可以进一步与原料醇或酸反应，也可以和另一个二聚体反应。这样，反应逐步进行下去，就一个二聚体反应。这

66、样，反应逐步进行下去，就可以形成线形高分子聚酯可以形成线形高分子聚酯 。第121页/共139页HOOC(CH2)4COOCH2CH2OH+HOCH2CH2OHHOCH2CH2OOC(CH2)4COOCH2CH2OH+H2OHOOC(CH2)4COOH+HOCH2CH2OHHOOC(CH2)4COOCH2CH2OH+H2OHOC(CH2)4C OCH2CH2nO HOO+xH2OHOCH2CH2OOC(CH2)4COOCH2CH2OH+HOOC(CH2)4COOHHOCH2CH2OOC(CH2)4COOCH2CH2OOC(CH2)4COOH+H2O第122页/共139页 在我们的印象中，缩合反应是很难的，进行在我们的印象中，缩合反应是很难的，进行的很慢，但是实际上缩合聚合进行的速度还是比的很慢，但是实际上缩合聚合进行的速度还是比较快的，为什么？较快的，为什么？ 实际上，实际上， 可以先形成各种长链缩聚分子，可以先形成各种长链缩聚分子，它们之间再进行缩聚，形成更大的分子（这与自它们之间再进行缩聚，形成更大的分子（这与自由基聚合不同）。由基聚合不同）。CHO O CO HHO+HO O CO