高分子化合物的合成.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/8/30,#,高分子化合物的合成,聚合反应,7.3.1,高分子化合物的合成反应,加成聚合反应（,加聚反应,）,聚合反应,由小分子单体合成聚合物的化学反应,缩合聚合反应（,缩聚反应,）,7.3,高分子化合物的合成、改性与再利用,加聚反应,仅由一种单体聚合而成的，,分子链中只包含一种单体构成的链节的聚合反应,由两种或两种以上单体同时进行聚合，生成的聚合物含有多种单体构成的链节的聚合反应,共聚物往往可兼具两种或两种以上均聚物的一些优异性能，因此,通过共聚方法可以改善产品的性能,。,加聚反应,由一种或多种单体相互加成，或由环状化合物开环相互结合成聚合物的反应。,均聚反应,共聚反应,1,加聚反应,缩聚反应,由一种或多种单体相互缩合生成高聚物，同时有低分子物质（如水、卤化氢、氮、醇等）析出的反应。,例如癸二酸和己二胺合成为尼龙,-610,的反应：,2,缩聚反应,高分子材料的改性,通过各种方法改变已有材料的组成、结构，以达到改善性能、扩大品种和应用范围的目的。,通常采用的改性方法大体上可分为,化学法,与,物理化学法,两大类：,7.3.2,高分子化合物的改性,1,高聚物的化学改性,借化学反应改变高聚物本身的组成、结构，以达到材料改性的目的。,常用的反应,交联反应,共聚反应,官能团反应,经,部分交联,后的橡胶，既提高了强度和韧性，又同时保留了较好的弹性。硫化后的橡胶只发生溶胀，具有耐溶剂性。,例,橡胶的硫化：,借化学键的形成，使线型高聚物连接成为体型高聚物的反应。,（,1,）交联反应,ABS,工程塑料具有聚苯乙烯优良的电性能和易加工成型性，丁二烯提高弹性和冲击强度，丙烯腈可增加耐热、耐油、耐腐蚀性和表面硬度，使之成为综合性能优良的工程材料。,由两种或两种以上不同单体通过共聚所生成的共聚物，往往在性能上有取长补短的效果。,（,2,）共聚反应,如离子交换树脂就是利用官能团反应，在高聚物结构中引入可供离子交换的基团，使之具有离子交换功能，且应具备不溶性和一定的机械强度。,先要制备高聚物母体（即骨架）如苯乙烯,-,二乙烯苯共聚物（体型高聚物），然后再通过官能团反应，在高聚物骨架上引入活性基团。例如，制取磺酸型阳离子交换树脂，可利用上述共聚物与,H,2,SO,4,的磺化反应，引入磺酸基,SO,3,H,。由此所得离子交换树脂（简称为聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂）的结构（简）式可表示如下：,利用官能团反应，在高分子结构中引入适当的,功能基,，使高分子具有特定的功能。,（,3,）官能团反应,通常可简写为,R-SO,3,H,（,R,代表树脂母体），磺酸基,-SO,3,H,中的氢离子能与溶液中的阳离子进行离子交换。,同理，若利用官能团反应在高聚物母体中引入可与溶液中,阴离子,进行离子交换的基团，即可得,阴离子交换树脂,。例如，季铵型阴离子交换树脂,R-N,（,CH,3,）,3,Cl,。,在高聚物中掺和各种助剂（又称添加剂）、将不同高聚物共混、或用其他材料与高分子材料复合而完成的改性。,（,1,）掺和改性,聚合物中通常要加入填料、增塑剂、防老剂（抗氧剂、热稳定剂、紫外光稳定剂）、着色剂、发泡剂、固化剂、润滑剂、阻燃剂等,添加剂,，以提高产品质量和使用效果。,其中填料和增塑剂是添加剂中用量最大的。,填料,降低成本,类型,有机填料,木粉、纤维、棉布等,作用,改善性能,:,机械性能、耐热性、电性能、加工性能,无机填料,碳酸钙、硅藻土、炭黑、滑石粉、金属粉、金属氧化物、白炭黑（,SiO,2,）等,2,高聚物的物理化学改性,通常都选用一些高沸点（一般大于,300,）的液体或低熔点的固体有机化合物（如邻苯二甲酸酯类、磷酸酯类、脂肪族二元酸酯类、环氧化合物等）作为增塑剂。,如聚氯乙烯中加入质量分数为,30%70%,的增塑剂就成为软质聚氯乙烯塑料。,增塑剂的加入能增大高聚物分子链间的距离，减弱分子链之间的作用力，从而使其,T,g,和,T,f,值降低，材料的脆性和加工性能得以改善。,一些能增进高聚物柔韧性和熔融流动性的物质。,增塑剂,将两种或两种以上不同的高聚物混合形成具有纯组分所没有的综合性能的高聚物的方法。形成的高聚物称为,共混高聚物,(,又称为,高分子合金,),。,聚合物共混物,塑料塑料共混。如,ABS-PVC,共混，可改善耐燃性,橡胶橡胶共混。,丁腈橡胶与天然橡胶共混，可提高天然橡胶的耐油性和耐热性,橡胶塑料共混。,PVC-,天然氯丁胶共混，可改善抗冲击性能,共混的作用：,改变单一聚合物的弱点，性能互补，获得优良综合性能；,赋予特别性能或功能，如赋予粘结性能、减震、导电、阻燃、耐水等；,改善加工功能。,（,2,）共混改性,由两种或两种以上性质不同的材料组合制得一种多相材料的过程。,与共混相比，复合包含的范围更广；共混改性的组分材料仅限于高聚物，而复合改性的对象除高聚物外，还可包括金属材料与无机非金属材料。,（,3,）复合改性,