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1、第六章 聚合物反应1本讲稿第一页，共二十六页n 研究聚合物结构的需要研究聚合物结构的需要聚合物化学反应的研究目的聚合物化学反应的研究目的n 对天然或合成高分子化合物进行化学改性；对天然或合成高分子化合物进行化学改性；n 合成某些不能直接通过单体聚合而得到的合成某些不能直接通过单体聚合而得到的 聚合物；聚合物；例如：聚乙烯醇和维尼纶等的合成例如：聚乙烯醇和维尼纶等的合成n了解聚合物在使用过程中造成破坏的原因及规律。了解聚合物在使用过程中造成破坏的原因及规律。2本讲稿第二页，共二十六页聚合物化学反应可以分为以下三类：聚合物化学反应可以分为以下三类：l聚合度不变的反应，如侧基反应等；聚合度不变的反应
2、，如侧基反应等；l聚合度增加的反应，接枝、扩链、嵌段和交聚合度增加的反应，接枝、扩链、嵌段和交联等；联等；l聚合度减小的反应降解、解聚、分解和老化聚合度减小的反应降解、解聚、分解和老化等。等。3本讲稿第三页，共二十六页6.1 6.1 聚合物化学反应的特点及影响因素聚合物化学反应的特点及影响因素 反应的复杂性、产物的多样和不均匀、影响因素的多样性反应的复杂性、产物的多样和不均匀、影响因素的多样性是聚合物化学反应的主要特点。是聚合物化学反应的主要特点。一、一、聚合物化学反应的特点聚合物化学反应的特点分子间分子内4本讲稿第四页，共二十六页二、聚合物化学反应的影响因素二、聚合物化学反应的影响因素1 1
3、）聚合物聚集态的影响）聚合物聚集态的影响(结晶态一般很难发生反应结晶态一般很难发生反应)2 2）邻近基团位阻的影响）邻近基团位阻的影响3 3）邻近基团的静电效应）邻近基团的静电效应4 4）构型的影响：）构型的影响：5 5）基团的隔离作用或）基团的隔离作用或“孤立化孤立化”6 6）相容性的影响）相容性的影响5本讲稿第五页，共二十六页6.2 6.2 聚合物侧基反应聚合物侧基反应6本讲稿第六页，共二十六页7本讲稿第七页，共二十六页6.2.2 6.2.2 聚乙烯醇和维尼纶聚乙烯醇和维尼纶聚乙烯醇聚乙烯醇维尼纶维尼纶8本讲稿第八页，共二十六页6.2.3 聚丙烯酰胺高分子聚电解质聚丙烯酰胺高分子聚电解质6
4、.2.4 聚烯烃的氯化和氯磺酰化聚烯烃的氯化和氯磺酰化6.2.5 PE、PP和和PS的化学反应的化学反应9本讲稿第九页，共二十六页6.3 功能高分子功能高分子 聚合物侧基反应的生成物具有某种特殊功能和用途时，就转变为聚合物侧基反应的生成物具有某种特殊功能和用途时，就转变为功能高分子材料或叫精细高分子。功能高分子材料或叫精细高分子。u 定义：定义：功能高分子是对物质、能量和信息具有传输、转换和储存功能高分子是对物质、能量和信息具有传输、转换和储存功能的特殊高分子材料。功能的特殊高分子材料。（1 1）化学功能高分子）化学功能高分子（2 2）物理功能高分子）物理功能高分子（3 3）生物功能高分子）生
5、物功能高分子u 类型：类型：10本讲稿第十页，共二十六页11本讲稿第十一页，共二十六页12本讲稿第十二页，共二十六页6.4 聚合物主链反应聚合物主链反应聚合物主链反应：聚合物主链反应：包括接枝、扩链、交联和降解包括接枝、扩链、交联和降解6.4.1 6.4.1 接枝接枝13本讲稿第十三页，共二十六页6.4.2 6.4.2 扩链扩链 扩链反应是指以适当的方法，将分子量为几千扩链反应是指以适当的方法，将分子量为几千扩链反应是指以适当的方法，将分子量为几千扩链反应是指以适当的方法，将分子量为几千的低聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高。的低聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高。的低聚物连接起来，使
6、分子量成倍或几十倍提高。的低聚物连接起来，使分子量成倍或几十倍提高。一般先获得活性端基聚合物：一般先获得活性端基聚合物：14本讲稿第十四页，共二十六页6.4.3 6.4.3 交联交联橡胶的硫化：橡胶的硫化：15本讲稿第十五页，共二十六页6.5 6.5 聚合物的降解、分解、老化及防老聚合物的降解、分解、老化及防老降解：降解：是聚合物分子量变小的化学反应的总称是聚合物分子量变小的化学反应的总称聚合物降解的因素聚合物降解的因素化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸物理因素：热、光、幅射、机械力物理因素：热、光、幅射、机械力物理因素：热、光、幅射、机械力物理因
7、素：热、光、幅射、机械力物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧生物降解和化学降解生物降解和化学降解机械降解机械降解机械降解机械降解热降解热降解热降解热降解氧化降解氧化降解氧化降解氧化降解光降解光降解光降解光降解降解类型降解类型16本讲稿第十六页，共二十六页6.5.2 6.5.2 聚合物的分解聚合物的分解17本讲稿第十七页，共二十六页18本讲稿第十八页，共二十六页复习提纲复习提纲考试内容：考试内容：以基本概念、理论为主以基本概念、理论为主 70的内容为平时作业的内容为平时作业题型：题型：填空填空20分分 选择选择10分分 名词解释名词解释
8、 20分分 问答问答 20 分分 计算计算 20分分 综合分析综合分析 10分分19本讲稿第十九页，共二十六页第一章第一章 绪论绪论掌握高分子化合物、结构单元、重复单元、单体单元、聚合度、掌握高分子化合物、结构单元、重复单元、单体单元、聚合度、多分散性等概念多分散性等概念掌握高分子化合物的特征、分类。掌握高分子化合物的特征、分类。掌握聚合反应的类型。掌握聚合反应的类型。20本讲稿第二十页，共二十六页第二章第二章 逐步聚合逐步聚合缩聚反应、缩合反应、官能度、反应程度、转化率等概念缩聚反应、缩合反应、官能度、反应程度、转化率等概念逐步聚合反应及其单体的类型和特征，聚合方法类型。逐步聚合反应及其单体
9、的类型和特征，聚合方法类型。线型缩聚反应的计算、体型缩聚凝胶点的计算（作业习题线型缩聚反应的计算、体型缩聚凝胶点的计算（作业习题体型缩聚反应的条件体型缩聚反应的条件控制缩聚聚合物相对分子质量的方法控制缩聚聚合物相对分子质量的方法21本讲稿第二十一页，共二十六页第三章第三章 自由基聚合自由基聚合动力学链长、自加速过程等概念动力学链长、自加速过程等概念单体类型及特征。单体类型及特征。自由基的产生方式，两种重要的引发剂及反应、自由基与单自由基的产生方式，两种重要的引发剂及反应、自由基与单体活性的关系。体活性的关系。基元反应的类型，链终止反应类型，链转移反应类型，基元反应的类型，链终止反应类型，链转移
10、反应类型，自由基聚合反应的历程（自由基聚合反应的历程（4个阶段），自加速过程的原因个阶段），自加速过程的原因自由基聚合反应方法的类型及其聚合体系的组成，乳液聚合过程的自由基聚合反应方法的类型及其聚合体系的组成，乳液聚合过程的两种成核方式。两种成核方式。聚合度或相对分子质量的控制方法聚合度或相对分子质量的控制方法聚合度的计算（习题）聚合度的计算（习题）22本讲稿第二十二页，共二十六页第四章第四章 自由基共聚合自由基共聚合自由基共聚合、竞聚率、自由基共聚合、竞聚率、Q-e等概念等概念共聚物的类型及特征共聚物的类型及特征二元共聚物的组成方程及组成曲线（恒比和交替）二元共聚物的组成方程及组成曲线（恒比
11、和交替）共聚物组成的控制方法共聚物组成的控制方法单体活性及自由基活性的关系单体活性及自由基活性的关系Q和和e的意义及的意义及Qe方程及利用其计算竞聚率（习题）方程及利用其计算竞聚率（习题）23本讲稿第二十三页，共二十六页第五章第五章 离子聚合离子聚合活性聚合物、立构规整性、遥爪聚合物、配位和定向聚合等活性聚合物、立构规整性、遥爪聚合物、配位和定向聚合等概念概念阴离子聚合的单体特征、类型，引发剂类型及方式，阴离子聚合阴离子聚合的单体特征、类型，引发剂类型及方式，阴离子聚合的动力学特征，的动力学特征，阳离子聚合单体的类型及特征，引发体系的类型，动力学特阳离子聚合单体的类型及特征，引发体系的类型，动
12、力学特征征配位聚合的单体类型及特征，引发剂类型，动力学特征配位聚合的单体类型及特征，引发剂类型，动力学特征三种聚合的活性中心，活性中心形态及对聚合速率、聚合物三种聚合的活性中心，活性中心形态及对聚合速率、聚合物规整性的影响规整性的影响24本讲稿第二十四页，共二十六页第六章第六章 聚合物化学反应聚合物化学反应聚合物化学反应特点聚合物化学反应特点功能高分子、聚合物老化、降解、解聚等概念功能高分子、聚合物老化、降解、解聚等概念25本讲稿第二十五页，共二十六页需要掌握的一些重要聚合物需要掌握的一些重要聚合物尼龙尼龙66，环氧树脂，聚氨酯，环氧树脂，聚氨酯聚苯乙烯，聚氯乙稀，高压聚乙烯聚苯乙烯，聚氯乙稀，高压聚乙烯乙烯丙烯共聚物乙烯丙烯共聚物SBS,丁基橡胶，聚丙烯，乙丙橡胶丁基橡胶，聚丙烯，乙丙橡胶26本讲稿第二十六页，共二十六页