缩聚反应与逐步聚合反应ppt课件.ppt

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1、第三章　缩聚反应与逐步聚合反应学习目的:学习掌握缩聚反应的基本概念、基本特点和类型；掌握缩聚反应的基本规律和应用。1§3-1缩聚反应的特点与分类●定义缩聚反应是由含两个或两个以上官能团的单体或各种低聚物之间的缩合反应。式中和可取1，2，3，4，5，······等任意正整数；M为单体残基。●应用通过缩聚反应合成的高聚物主要用于工程塑料、纤维、橡胶、黏合剂和涂料等。●主要产品尼龙涤纶酚醛树脂脲醛树脂氨基树脂醇酸树脂不饱和聚酯环氧树脂硅橡胶聚碳酸酯等［M］［M］［M］＋mnm+n2§3-1缩聚反应的特点与分类一、缩聚反应的特点●缩聚反

2、应的特点缩聚反应的逐步性、可逆性和复杂性。●缩聚反应与加聚反应的比较比　较　项　目加　聚　反　应缩　聚　反　应分子链形成特点聚合度与反应级数关系反应过程中活性大分子数目活性大分子反应中心结构聚合产物与单体组成引发剂或催化剂聚合机理和聚合速率热效应及反应平衡单体转化率与时间的关系产物相对分子质量与时间的关系按链节进行算术级数不变不同于单体与单体组成相同必需分为链引发、链增长、链终止等基元反应，增长活化能小，反应速率极快，以秒计。热效应较大，△H约为84kJ/mol；聚合极限温度高（200～300℃）；一般温度下为不可逆反应。随时间

3、的延长而增加。开始迅速增加，但很快平稳。按链段进行几何级数减少类似于单体多数不同于单体组成不一定必需无明显链引发、链增长、链终止等基元反应，增长活化能较高，聚合速率较慢，以小时计。热效应较小，△H约为21kJ/mol；聚合临界温度低（40～50℃）；一般温度下为可逆反应。开始迅速增加，但很快平稳。随时间增加而增加。3§3-1缩聚反应的特点与分类二、缩聚反应的分类●按产物大分子的几何形状分类〆线型缩聚条件：参加反应单体都带有两个官能团；大分子向两个方向增长；产物为线型结构。通式：实例：naAa＋nnbBba[AB]b(2n-1)a

4、b＋naAbna[A]b(n-1)ab＋二、缩聚反应的分类●按产物大分子的几何形状分类〆线型缩聚条件：参加反应单体都带有两个官能团；大分子向两个方向增长；产物为线型结构。通式：实例：二、缩聚反应的分类●按产物大分子的几何形状分类〆线型缩聚条件：参加反应单体都带有两个官能团；大分子向两个方向增长；产物为线型结构。通式：实例：nHOOC－R－COOHnHO－R’－OHHO［OC－R－CO－O－R’－O］H(2n-1)H2O＋＋nHOOC－R－COOHnHOOC－R－COOHn聚酯nH2N－R’－NH2nHOOC－R－COOH＋HO［

5、OC－R－CO－NH－R’－NH］H(2n-1)H2O＋n聚酰胺＋nHO－R－COOHHO［O－R－CO］Hn(n-1)H2O聚酯4§3-1缩聚反应的特点与分类〆体型缩聚条件：参加反应的单体中至少有一种带有两个以上官能团；大分子向三个以上方向增长；产物为体型结构。通式：实例：酚醛树脂●按参加反应的单体种类分类〆均缩聚（一种单体参加的缩聚反应）实例：ω-氨基酸、ω-羟基酸等单体进行缩聚反应。〆混缩聚（两种单体参加的缩聚反应）实例：二元酸与二元胺、二元酸与二元醇等单体进行缩聚反应。〆共缩聚（在均缩聚体系和混缩聚体系加入其它单体进行的

6、缩聚反应）na-A-a＋nb-B-bb～A－B－A－B－A－B－A－B－A－B－A～～A－B－A～～A－B－A－B－A－B－A－B－A－B－A～AAAA～A～AA～5§3-1缩聚反应的特点与分类●按反应中生成的键合基团分类反应类型键合基团典型产品聚酯化反应－C－O－涤纶，聚碳酸酯，不饱和聚酯，醇酸树脂聚酰胺化反应－C－NH－尼龙-6，尼龙-66，尼龙-1010，尼龙-610聚醚化反应－O－－S－聚苯醚，环氧树脂，聚苯硫醚，聚硫橡胶聚氨酯化反应－O－C－NH－聚氨酯类酚醛缩聚反应酚醛树脂脲醛缩聚反应－NH－C－NH－CH2－脲醛树

7、脂聚烷基化反应［CH2］聚烷烃聚硅醚化反应－Si－O－有机硅树脂OHOOOO－　　－CH2－n6§3-1缩聚反应的特点与分类●按反应热力学的特征分类〆平衡缩聚（平衡常数小于103）〆不平衡缩聚（平衡常数大于103）7§3-2缩聚反应的单体说在前面●官能团与活性中心官能团是指单体分子中能参加反应并能表征反应类型的原子团，其中直接参加反应的部分称为活性中心。●作用官能团决定化学反应的行为，而聚合物链节的形成是活性中心作用的结果。●官能团的类型常见的官能团有羟基（－OH）、氨基（NH2）、羧基（－COOH）、活泼原子（H、Cl）等。其

8、它的还有异氰酸酯基（－N＝C＝O）、烯酮基（－C＝C＝O）等。●活性中心一般的活性中心是上述官能团中标记为红字体的原子，但对象带有羟基的苯酚分子中参加反应的却不是羟基中的氢原子，而是邻、对位上三个氢原子。另外有些官能团在不同的条件下不反应中活性中心具有可变性，如