第七章缩聚反应与逐步加聚反应
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思考题简述逐步聚合和缩聚、缩合和缩聚、线形缩聚和体形缩聚、自缩聚和共缩聚的关系和区别。
解 (1)逐步聚合和缩聚逐步聚合反应中无活性中心,通过单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。
缩聚是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,缩聚物为主产物,同时还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。
逐步聚合和缩聚归属于不同的分类。
按单体—聚合物组成结构变化来看,聚合反应可以分为缩聚、加聚和开环三大类。
按聚合机理,聚合反应可以分成逐步聚合和连锁聚合两类。
大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。
(2)缩合和缩聚缩合反应是指两个或两个以上有机分子相互作用后以共价键结合成一个分子,并常伴有失去小分子(如水、氯化氢、醇等)的反应。
缩聚反应是缩合聚合的简称,是指带有两个或两个以上官能团的单体间连续、重复进行的缩合反应,主产物为大分子,同时还有低分子副产物产生。
l-1、1-2、1-3等体系都有一种原料是单官能度,只能进行缩合反应,不能进行缩聚反应,缩合的结果,只能形成低分子化合物。
醋酸与乙醇的酯化是典型的缩合反应,2-2、2-3等体系能进行缩聚反应,生成高分子。
(3)线形缩聚和体形缩聚根据生成的聚合物的结构进行分类,可以将缩聚反应分为线形缩聚和体形缩聚。
线形缩聚是指参加反应的单体含有两个官能团,形成的大分子向两个方向增长,得到线形缩聚物的反应,如涤纶聚酯、尼龙等。
线形缩聚的首要条件是需要2-2或2官能度体系作原料。
体形缩聚是指参加反应的单体至少有一种含两个以上官能团,并且体系的平均官能度大于2,在一定条件下能够生成三维交联结构聚合物的缩聚反应。
如采用2-3官能度体系(邻苯二甲酸酐和甘油)或2-4官能度体系(邻苯二甲酸酐和季戊四醇)聚合,除了按线形方向缩聚外,侧基也能缩聚,先形成支链,进一步形成体形结构。
(4)自缩聚和共缩聚根据参加反应的单体种类进行分类,可以将缩聚反应分为自缩聚、混缩聚和共缩聚。
加聚反应和缩聚反应的特点-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述加聚反应和缩聚反应是化学领域中两种重要的反应类型,它们在合成高分子材料和药物等领域具有广泛的应用。
加聚反应是指将小分子单体通过共价键反应转化为高分子链或网络结构的过程,而缩聚反应则是指将大分子聚合物通过一系列反应转化为低聚物或小分子的过程。
本文将分别探讨加聚反应和缩聚反应的特点,以及它们在不同领域的应用。
通过对两种反应类型的深入了解,我们可以更好地利用它们来实现材料和药物的设计与制备。
.1 概述部分的内容1.2 文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构的设计是为了清晰地呈现加聚反应和缩聚反应的特点,通过分别介绍它们的定义、过程和应用,以便读者更好地理解这两种化学反应的差异和重要性。
在本文的正文部分中,将首先介绍加聚反应的特点,包括其定义、过程和应用,然后转向缩聚反应的特点,同样介绍其定义、过程和应用。
通过对这两种反应的细致分析,读者将更全面地了解它们在化学领域的重要性和实际应用。
在结论部分,将总结加聚反应和缩聚反应的特点,比较它们之间的异同,并展望未来它们在化学领域的发展和应用前景。
整篇文章的结构将有助于读者系统地理解和掌握这两种重要的化学反应的特点和用途。
1.3 目的本文的目的是对加聚反应和缩聚反应的特点进行深入探讨和分析。
通过详细介绍它们的定义、过程和应用,旨在帮助读者更好地了解这两种化学反应的特性和区别。
同时,通过比较加聚反应和缩聚反应的异同点,可以帮助读者更全面地认识它们在化学领域的作用和意义。
最后,本文也将展望未来,探讨加聚反应和缩聚反应在科学研究和工业生产中的发展前景,为读者提供对这两种反应的更深入了解和认识。
": {}}}}请编写文章1.3 目的部分的内容2.正文2.1 加聚反应的特点:2.1.1 定义:加聚反应是指通过将小分子化合物(单体)在一定条件下聚合成具有高分子量的聚合物的化学反应过程。
在这种过程中,单体分子通过不断的反应形成长链的高聚物,形成一种线性或支化结构。
加聚反应和缩聚反应集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]加聚反应和缩聚反应一、概念和区别 由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应。
聚合反应包括两类:加成聚合反应和缩合聚合反应。
单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称为加聚反应。
单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应,简称缩聚反应。
加聚反应和缩聚反应的异同:1.加聚反应是含“C =C ”键的不饱和化合物的性质,而不能说成是烯烃,也不能说成广义的不饱和烃如炔烃或不饱和化合物的性质。
但有例外的是,甲醛可以聚合为聚甲醛。
2.加聚反应是把“C =C ”键碳上的原子或基团上下甩,打开双键中的一键连起来。
加聚反应的实质是通过加成反应而生成高分子的聚合反应,故它只能生成一种物质,即高分子化合物。
3.除特种橡胶外,一般橡胶都是加聚反应的产物,且单体都是二烯烃,或两个含“C =C ”键的化合物,故橡胶链节中有“C =C ”,易氧化、老化。
4.加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称前加上一个“聚”字。
5.加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相同,结构不同,故其相对分子质量是单体的相对分子质量的整数倍:M =M 单体×n 聚合度。
6.缩聚反应是含有双官能团的物质或物质间可能发生的反应,如氨基酸,苯酚与甲醛,己二酸和己二胺等发生缩聚反应。
7.缩聚反应的实质是缩合反应而生成高分子的聚合反应,在生成高分子物质的同时,还会产生一种小分子,如H 2O 、NH 3等。
8.缩聚反应所生成的高分子的链节与单体组成不相同,结构也不同,其相对分子质量一定小于单体的相对分子质量的整数倍:M <M 单体×n 聚合度。
二、有关的加聚反应聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃聚丁二烯橡胶、人造橡胶丁苯橡胶三、缩聚反应的类型1.羟醇、酚醛缩合型1酚醛树脂电木2聚乙烯醇缩甲醛维尼纶单体:CH 3COOCH =CH 2、CH 3OH 、HCHO3糠醛树脂似电木2.羟醇羧酸缩合型酯化型1聚对苯二甲酸二乙醇酯涤纶3.羧氨缩合型酰胺键、肽键1聚己内酰胺绵纶、尼龙—62蛋白质3尼龙—664.氨醛缩合脲醛塑料电玉5.羟羟缩合醇、酚 环氧树脂:作粘合剂,跟玻璃纤维复合制作增强塑料。
缩聚反应与加聚反应的区别加聚反应:即加成聚合反应,烯类单体经加成而聚合起来的反应。
加聚反应无副产物。
单体间相互反应生成一种高分子化合物,叫做加聚反应。
另外,单体间相互反应生成高分子化合物,同时还生成小分子(水、氨等分子)的反应叫缩聚反应。
加聚反应:小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分子化合物的反应,叫做加成聚合反应。
缩聚反应:是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程,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。
其特征是: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缩聚反应:即缩合聚合反应,单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。
该反应常伴随着小分子的生成。
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。
如:甲醛跟过量苯酚在酸性条件下生成酚醛树脂(线型)在碱性和甲醛过量条件下,则生成网状高分子再如:由对苯二甲酸和乙二醇含成聚酯树脂缩聚反应是合成高分子化合物的基本反应之一,在有机高分子化工领域有重要应用。
缩聚反应的特点是:大多数为可逆反应和逐步反应,分子量随反应时间的延长而逐渐增大,但单体的转化率却几乎与时间无关。
根据反应条件可分为熔融缩聚反应、溶液缩聚反应、界面缩聚反应和固相缩聚反应四种;根据所用原料可分为均缩聚反应、混缩聚反应和共缩聚反应三种;根据产物结构又可分为二向缩聚或线型缩聚反应和三向缩聚或体型缩聚反应两种。
加聚反应和缩聚反应一、概念和区别由小分子生成高分子化合物的反应叫做聚合反应。
聚合反应包括两类:加成聚合反应和缩合聚合反应。
单体或单体间反应只生成一种高分子化合物的反应叫做加成聚合反应,简称为加聚反应。
单体间相互反应而成高分子化合物,同时还生成小分子如水、氨等的聚合反应叫做缩合聚合反应,简称缩聚反应.加聚反应和缩聚反应的异同:1.加聚反应是含“C=C”键的不饱和化合物的性质,而不能说成是烯烃,也不能说成广义的不饱和烃如炔烃或不饱和化合物的性质。
但有例外的是,甲醛可以聚合为聚甲醛。
2.加聚反应是把“C=C"键碳上的原子或基团上下甩,打开双键中的一键连起来。
加聚反应的实质是通过加成反应而生成高分子的聚合反应,故它只能生成一种物质,即高分子化合物。
3.除特种橡胶外,一般橡胶都是加聚反应的产物,且单体都是二烯烃,或两个含“C=C"键的化合物,故橡胶链节中有“C=C”,易氧化、老化。
4.加聚反应所生成的高分子的名称是在单体名称前加上一个“聚"字.5.加聚反应所生成的高分子的链节与单体组成相同,结构不同,故其相对分子质量是单体的相对分子质量的整数倍:M=M单体×n聚合度。
6.缩聚反应是含有双官能团的物质或物质间可能发生的反应,如氨基酸,苯酚与甲醛,己二酸和己二胺等发生缩聚反应。
7.缩聚反应的实质是缩合反应而生成高分子的聚合反应,在生成高分子物质的同时,还会产生一种小分子,如H2O、NH3等。
8.缩聚反应所生成的高分子的链节与单体组成不相同,结构也不同,其相对分子质量一定小于单体的相对分子质量的整数倍:M<M单体×n聚合度。
二、有关的加聚反应聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃聚丁二烯橡胶、人造橡胶丁苯橡胶三、缩聚反应的类型1.羟醇、酚醛缩合型1酚醛树脂电木2聚乙烯醇缩甲醛维尼纶单体:CH3COOCH=CH2、CH3OH、HCHO3糠醛树脂似电木2.羟醇羧酸缩合型酯化型1聚对苯二甲酸二乙醇酯涤纶3.羧氨缩合型酰胺键、肽键1聚己内酰胺绵纶、尼龙—62蛋白质3尼龙—664.氨醛缩合脲醛塑料电玉5.羟羟缩合醇、酚环氧树脂:作粘合剂,跟玻璃纤维复合制作增强塑料.单体是:、四、应用1、判断反应类型如果链节中含有—N—、—O—或C=O、—COO-、—CONH—等基团,一般是缩聚产物。
陕西国防工业职业技术学院
课时授课计划
课程名称:高聚物生产技术任课教师:杨博授课顺序:第讲
教研室主任签名年月日
陕西国防工业职业技术学院教案专用稿纸
第二节缩聚反应与逐步加聚反应的工业实施聚酯是制造聚酯纤维、涂料、薄膜及工程塑料的原料,是由饱和的二元酸和二元醇通过缩聚反应制得的一类线型高分子缩聚物。
这类缩聚物大分子中各个链接都是以酯基(-COO-)相连的,所以称为聚酯。
以聚酯为基础制得的纤维称为涤纶(的确良),是三大合成纤维之一,是最主要的纤维。
一、聚酯的生产
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的生产工艺
(一)主要原料
(二)聚酯的生产工艺
1.聚酯的合成工艺路线
2.聚对苯二甲酸乙二醇酯的生产工艺
3.聚酯的纺丝:熔融纺丝
(三)聚酯的结构、性能和用途
二、聚酰胺-66,聚酰胺-1010的生产
聚酰胺纤维是以聚酰胺为基础制得的纤维,商品名是锦纶、尼龙,简称PA。
它是三大合成纤维之一,也是制造薄膜及工程塑料的原料,是由饱和的二元酸与二元胺通过缩聚反应制得的一类线性高分子缩聚物。
常见的聚酰胺有PA-6、PA-11、PA-12、PA-66、PA-610、PA-612、PA-1010等,其中PA-6和PA-66的产量最大,约占聚酰胺产量的90%。
聚酰胺的共同特点:大分子中的各链节间都是以酰胺基相连。
(一)聚酰胺-66的生产
聚酰胺-66是己二酸与己二胺的缩聚物是最早实现工业化生产的聚酰胺品种,也是产量最大的聚酰胺。
1.主要原料
(1)己二酸(2)己二胺
2.生产原理
3.生产工艺
4.聚酰胺的纺丝
5.聚酰胺-66的结构、性能及用途
聚酰胺的纺丝采用直接熔融纺丝和间接熔融纺丝。
熔融纺丝主要包括纺丝和纤维的后加工两个基本操作过程
(二)聚酰胺-1010的生产
聚酰胺-1010学名聚癸二酰癸二胺,俗称尼龙1010,简称PA-1010,是我国利用蓖麻油为主要原料的独特尼龙品种。
结构式:H-[-NH(CH2)10NHCO(CH2)8CO-]n-OH
1.主要原料
(1)癸二酸(2)癸二胺
2.生产原理
方程式?
3.生产工艺
4.聚酰胺-1010的结构、性能与用途
酚醛树脂是酚类化合物与醛类化合物在酸性或碱性条件下,经缩聚反应而制得的一类聚合物的统称。
其中以苯酚和甲醛为单体缩聚的酚醛树脂最为常用,简称为PF,是第一个工业化生产的树脂品种。
以酚醛树脂为主要成分并添加大量其他助剂而制得的制品称为酚醛塑料。
三、酚醛树脂的生产
1.主要原料
(1)苯酚俗称石炭酸(2)甲醛
2.酚醛树脂的生产原理
3.酚醛树脂生产工艺
4.酚醛树脂结构、性能和用途
四、聚氨酯的生产
聚氨酯为大分子链中含有氨酯型重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯,简称PU或PUR。
它是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多羟基化合物在一定比例下反应的产物。
一般分为热塑性和热固性两大类;或分为弹性体和泡沫塑料两大类。
1.主要原料
(1)异氰酸酯
(2)多氰基化合物
2.聚氨酯泡沫塑料的生产工艺
3.聚氨酯的结构、性能及用途
(1)聚氨酯泡沫塑料的结构、性能及用途
(2)聚氨酯弹性体的结构、性能及用途
五、聚碳酸酯的生产
聚碳酸酯简称PC。
聚碳酸酯可以分为脂肪族、脂环族、芳香族、芳香族和脂肪-芳香等几大类型。
其中,以双酚A聚碳酸酯最为重要。
1.主要原料
(1)碳酸二苯酯(2)双酚A (3)光气(4)一氧化碳
2.聚碳酸酯的结构、性能及用途
逐步缩聚。