高分子化學(xué)縮聚反應(yīng)

高分子化學(xué)縮聚反應(yīng)第一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二主要內(nèi)容:◆概述◆縮聚反應(yīng)機(jī)理◆線性縮聚動(dòng)力學(xué)、聚合度、分子量分布◆體型縮聚及凝膠化作用◆縮聚實(shí)施方法第二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.1引言縮聚在高分子合成中占有重要的地位，聚酯、聚酰胺、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等雜鏈聚合物多由縮聚反應(yīng)合成。大部分縮聚屬于逐步聚合機(jī)理。但縮聚≠逐步聚合第三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.2縮聚反應(yīng)第四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二高分子第五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二P3~5表1-1、1-2第九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.3線形縮聚反應(yīng)的機(jī)理第十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.4線形縮聚動(dòng)力學(xué)第二十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第二十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.5線形縮聚的聚合度第三十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第三十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二aAa單體為基準(zhǔn)，bBb微過量，設(shè)基團(tuán)a的反應(yīng)程度為p，a、b的反應(yīng)數(shù)均為Nap第四十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二兩種極限情況計(jì)算題5a計(jì)算題5b&c第四十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二計(jì)算題5dr=Na/(Nb+2Nb′)第四十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二作業(yè)1：P63：計(jì)算題5第四十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第四十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二對(duì)于n聚體來說，分子中必然含有n-1個(gè)酯鍵和一個(gè)不成鍵的羧基，則：第五十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二體系中存在各種聚合度大小的分子（分子總數(shù)為N）,n聚體的分子數(shù)為Nn。生成n聚體的幾率也可以表示為：第五十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二不同反應(yīng)程度下線型縮聚物相對(duì)分子質(zhì)量的數(shù)量分布函數(shù)。第五十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二若忽略端基重量，設(shè)：Wn為n聚體的重量Nn為n聚體的分子數(shù)目

Mo為結(jié)構(gòu)單元平均摩爾質(zhì)量則：n聚體的重量Wn=nMoNn聚合物的總重量W=NoMo故：n聚體的重量分?jǐn)?shù)為：第五十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第五十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二作業(yè)2：P63~64：

計(jì)算題2、12課外思考：P62思考題12第六十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第六十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二此時(shí)體系分為兩部分：第七十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第七十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二簡(jiǎn)單情況：P36第八十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二P37第八十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第八十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第九十頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第九十一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第13題Carothers法Flory統(tǒng)計(jì)法第九十二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二Carothers法Flory統(tǒng)計(jì)法第九十三頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第17題按Carothers方程計(jì)算按Flory方程計(jì)算因此該體系的凝膠點(diǎn)為：[0.7906,0.9]等官能團(tuán)數(shù)第九十四頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二以pc=0.9計(jì)算，起始反應(yīng)羧基物質(zhì)的量為2.5×2=5mol，反應(yīng)掉的羧基物質(zhì)的量為2.5×2×0.9=4.5mol，剩余羧基物質(zhì)的量為0.5mol，體系總重為524g，每克樹脂含羧基物質(zhì)的量為0.5/524=9.5×10-4mol.g-1，需要的KOH的克數(shù)及酸值為9.5×10-4×56.1×103=53.3(mgKOH/g試樣)。以pc=0.7906，得體系酸值為112.1(mgKOH/g試樣)。因此該體系出現(xiàn)凝膠點(diǎn)的酸值介于[53.3,112.1]（mgKOH/g試樣）酸值是指中和1g樹脂中游離酸所需的KOH毫克數(shù)，通常表示為mgKOH/g試樣第九十五頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二作業(yè)3：P59：

計(jì)算題14、18第九十六頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第九十七頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二優(yōu)點(diǎn):不用溶劑，反應(yīng)物濃度高；引入雜質(zhì)機(jī)會(huì)少，產(chǎn)品質(zhì)量能保證；反應(yīng)設(shè)備比較簡(jiǎn)單，生產(chǎn)能力大。

缺點(diǎn):在合成高分子量的線型聚合物時(shí)，官能團(tuán)之間的當(dāng)量比要求嚴(yán)格；原料純度要求高；需要復(fù)雜的真空系統(tǒng);溫度控制要求嚴(yán)格;在較高的反應(yīng)溫度下長(zhǎng)時(shí)間加熱容易發(fā)生氧化、脫氨、脫羧等副反應(yīng)，導(dǎo)致官能團(tuán)的損失;而且還會(huì)產(chǎn)生聚合物的裂解或交聯(lián),生成不熔不溶的產(chǎn)物。第九十八頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2)溶液縮聚(SolutionPolycondensation)單體加適量催化劑在惰性溶劑中進(jìn)行縮聚反應(yīng)的方法。它可以使不熔的或易分解的單體進(jìn)行縮聚，得到耐熱的芳雜環(huán)高分子，如聚酰亞胺、聚砜、聚芳酰胺、聚芳酯等。第九十九頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第一百頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二第一百零一頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二4)固相縮聚(SolidStatePolycondensation)指反應(yīng)物原料在固體狀態(tài)下的縮合反應(yīng)。玻璃化溫度以上，熔點(diǎn)以下進(jìn)行聚合反應(yīng)的過程。第一百零二頁，共一百零六頁，編輯于2023年，星期二2.9-2.18內(nèi)容，類似于科普讀物，介紹了常見的一些縮聚反應(yīng)的例子，對(duì)了解高分子很有幫助。很容易懂，屬于自學(xué)部分。第