1、2-2 聚合物制备反应 材料科学与工程学院 关瑞芳上节课主要内容n 2.1 高分子与高分子材料2.1.1 基本概念2.1.2 命名2.1.3 分类2.1.4 高分子材料的组成和成型加工2.1.5 聚合反应2.1.5 聚合反应 根据聚合物和单体元素组成和结构的变化由低分子单体合成聚合物的反应 。加聚反应缩聚反应元素组成与单体相同，加聚物分子量是单体分子量与聚合度的乘积。除形成聚合物外，还有低分子副产物形成聚合反应根据反应机理逐步聚合连锁聚合 反应过程为相继的基元反应：链引发，链增长，链终止。 大分子瞬时形成，体系中始终由单体和聚合物组成聚合物分子量与反应时间几乎无关 转化率随反应时间的延长而增加
2、。 反应逐步进行 分子量随时间的延长而增加，体系单体很快转化为低聚物。 聚合物分子链随反应时间延长而增长 转化率在很短的时间就较高反应活化能不同反应活化能相同反应时间 t分子量反应时间 t分子量反应时间 t逐步聚合过程中转化率与时间的关系转化率%自由基聚合过程中单体转化率与时间的关系反应时间 t转化率%单体聚合物本节课主要内容n 2.2 连锁聚合反应2.2.1 自由基聚合反应n 2.2.1.1 自由基和引发剂n 2.2.1.2 自由基聚合机理n 自由基聚合的产物占聚合物总产量 60%以上n 自由基聚合的理论研究比较成熟完善连锁聚合 (Chain polymerization)进行的条件n 活性
3、种 (reactive species)的存在 （外因）必须由外界提供，即可 提供活性种的化合物。在高分子化学中称为引发剂。n 聚合单体 有利于活性种的进攻 （内因）与单体的结构有关自由基 (free radical )阳离子 (cation)阴离子 (anion)活性种活性种的产生化合物共价键的断裂形式n 均裂 (homolysis)共价键上一对电子分属两个基团，带独电子的基团呈中性，称为自由基 异裂 (heterolysis)共价键上一对电子全部归属于某一基团，形成阴离子，另一缺电子的基团，称做阳离子:Cl.Cl:. .:Cl.+ .Cl:.2.2.1 自由基聚合反应2.2.1.1 自由基 和 引发剂光引发聚合热引发聚合：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯辐射聚合引发剂引发聚合引发类型引发剂种类偶氮类引发剂过氧化物氧化 -还原体系n引发剂容易分解成自由基的化合物，分子结构上具有弱键，在热能或辐射能的作用下，沿弱键均裂成自由基。
