任務(wù)2 認(rèn)識化學(xué)纖維的聚合方法

主講人：陳曉玲項(xiàng)目一任務(wù)2認(rèn)識化學(xué)纖維的聚合方法目錄CONTENT聚合反應(yīng)的分類第一章聚合反應(yīng)的特征第二章聚合反應(yīng)的機(jī)理第三章0.5秒延遲符，無意義，可刪除.化纖的制備過程小分子化合物成纖聚合物化學(xué)纖維紡絲聚合化學(xué)纖維是用高分子化合物為原料，經(jīng)過制備紡絲原液、紡絲和后處理等工序制得的具有紡織性能的纖維。聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)：由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)。010203010203加聚反應(yīng)：單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物稱為加聚物?？s聚反應(yīng)：是縮合反應(yīng)多次重復(fù)縮合形成聚合物的過程；兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義；開環(huán)反應(yīng)：環(huán)狀單體σ鍵斷裂而后聚合成線形聚合物的反應(yīng)稱為開環(huán)反應(yīng)。按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類1聚合反應(yīng)的分類觀察下列三種聚合物的反應(yīng)方程式的不同之處：聚丙烯：聚己二酰己二胺：加聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)聚環(huán)氧乙烷：開環(huán)反應(yīng)2.1加聚反應(yīng)特征特征一加聚反應(yīng)往往是烯類單體鍵加成的聚合反應(yīng)，無官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，多是碳鏈聚合物；特征二加聚物的元素組成與其單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)有所改變；特征三加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍。聚丙烯的聚合反應(yīng)方程式原料（單體）：丙烯高聚物：聚丙烯纖維：丙綸（聚丙烯纖維）2.2縮聚反應(yīng)特征特征一縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)，縮聚物中有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征,如-OCO--NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物特征二反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺等特征三縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比其單體少若干原子，故分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍聚酰胺的聚合反應(yīng)方程式原料（單體）：己二胺、己二酸高聚物：聚己二酰己二胺纖維：尼龍-66（聚酰胺纖維）一般是雜環(huán)化合物聚合得到雜鏈聚合物，從結(jié)構(gòu)上看像縮聚物；聚合物的結(jié)構(gòu)單元和單體有相同的化學(xué)組成，分子量是單體分子量的整數(shù)倍。反應(yīng)中沒有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，類似于加聚反應(yīng)；特征一特征二特征三2.3開環(huán)反應(yīng)特征3.1加聚反應(yīng)的機(jī)理大多數(shù)的加聚反應(yīng)按連鎖機(jī)理進(jìn)行。連鎖聚合在聚合反應(yīng)過程中有活性中心（自由基或離子）形成，而且可以在很短的時間內(nèi)使許多單體聚合在一起，形成分子量很大的大分子的反應(yīng)。主要包括三個基元反應(yīng)，即鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止。有時還伴有連轉(zhuǎn)移反應(yīng)發(fā)生?；钚灾行目梢允亲杂苫?、陽離子和陰離子，它進(jìn)攻單體的雙鍵，使單體的π鍵打開，與之加成，形成單體活性種，而后進(jìn)一步與單體加成，促使鏈增長。IR*引發(fā)劑或離解分解引發(fā)活性種（中心）R*

+H2CCHXRCH2CH*X鏈增長活性中心RCH2CH*X+H2CCHXCH2CH*X增長鏈增長鏈聚合物鏈終止反應(yīng)

活性中心的形成共價鍵的斷裂均裂結(jié)果：共價鍵上一對電子分屬兩個基團(tuán)，帶獨(dú)電子的基團(tuán)呈中性，稱為自由基。異裂結(jié)果：共價鍵上一對電子全部歸屬于某一基團(tuán)，形成陰離子；另一缺電子的基團(tuán)則稱為陽離子。RRRRRRR1R2自由基陽離子陰離子R1R2R1R23.1加聚反應(yīng)的機(jī)理三種連鎖聚合示例：3.1加聚反應(yīng)的機(jī)理自由基聚合：陰離子聚合：陽離子聚合：3.1加聚反應(yīng)的機(jī)理引發(fā)劑單體初級自由基R·單體自由基反應(yīng)開始前加熱生成初級自由基生成單體自由基1、鏈引發(fā)（慢）：包括初級自由基及單體自由基的生成兩個步驟3.1加聚反應(yīng)的機(jī)理2、鏈增長（快）：單體自由基捕捉剩余單體形成高分子鏈3、鏈終止（速）：自由基活性高，有相互作用終止而失去活性的傾向，鏈自由基失去活性形成穩(wěn)定聚合物的反應(yīng)稱為鏈終止。一般為雙基終止。3.2縮聚反應(yīng)的機(jī)理很多普通的縮聚物都是通過逐步聚合反應(yīng)的機(jī)理聚合得到的。逐步聚合反應(yīng)是由許多階段性的重復(fù)反應(yīng)而生成高聚物的過程，每個階段都能得到較穩(wěn)定的化合物。HOOCCOOHHOOHHOOCCOOHHOOCCOOHHOOCCOOHHOOCCOOHHOOCCOOHHOOHHOOHHOOHHOOHHOOHHOOHHOOHHOOHHOOCCOOHHOOCCOOHCOO二聚體COOCOO三聚體COOCOOCOOCOOCOOCOOCOOCOO課程任務(wù)化學(xué)纖維的種類繁多，大多數(shù)的合成纖維均由小分子化合物聚合后