第6章 高分子反应-精简.ppt

3、高分子化学反应有哪些类型？ ① 聚合度基本不变，而仅限于侧基和／或端基变化的反应。（相似转变） ② 聚合度变大的反应：如交联、嵌段、接枝和扩链等反应。 ③ 聚合度变小的反应：如解聚、降解等反应。 4、聚合物化学反应的特征  (1) 反应不完全， (2) 聚合物的化学反应十分复杂： 酯的水解、烷烃的卤化、羧基和羟基的缩合、羧基和氨基的酰氨化。 工艺较复杂 不易制得含有同一基团的“纯”的高分子 反应式表示的意义不一样 改性：天然高聚物的改性-橡胶硫化、纤维素硝化 合成高聚物的改性-PE氯化、PE氯磺化 合成新物质：单体不稳定-乙烯醇 单体难聚合-对磺酸苯乙烯 合成具有特殊功能的高聚物； 了解高分子材料破坏的影响因素和规律； 制备体形高聚物：环氧树脂，聚氨酯。 7、聚合物的相似转变应用实例 天然或合成聚合物的官能团反应如酯化、醚化、卤化、磺化、硝化、酰胺化、缩醛化、水解、醇解等，以及大分子链中的环化反应，含不饱和键聚合物的加氢反应等。 包括：纤维素的酯化、PVAc的水解、PE的氯化、含芳环高分子的取代反应。 (1)芳环取代反应 多用苯乙烯—二乙烯基苯 ( 少量) 共聚树脂为母体制备离子交换树脂。 这是一类重要的功能高分子材料，用于水的纯化、混合体系的分离及某些反应的催化剂等许多场合。 8、聚合度变大的化学转变应用实例 （1）交联 聚合物在热、光、辐射能或交联剂作用下，分子链间以 化学键联结起来构成三维网状或体型结构的反应。 A. 橡胶的硫化 顺丁、异戊二烯、氯丁、丁苯和丁腈橡胶等需经补强和交 联后，才能制得合用的橡胶制品。 交联的目的是消除永久变形，使其变形后能迅速而完全地 恢复原状，从而呈现高弹性。 橡胶的交联常称为硫化。 硫化有狭义硫化与广义硫化。 B. 聚烯烃交联 过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基等热引发交联. 过氧化物受热分解成自由基，夺取大分子链上的氢， 形成大分子自由基，然后偶合交联. 9、聚合物分子量变小的反应 聚合物分子量变小的反应总称降解，其中包括解聚、无规断链及低分子物的脱除等反应。 影响因素：如热、光、机械力、超声波、化学药品及微生物等，有时还常受几种因素的综合影响。 老化：聚合物在使用过程中，受物理和化学因素的影响，性能变坏的过程。主要是降解，有时伴有交联。 降解过程复杂：有热降解、机械降解、氧化降解、化学降解及光降解。 (1)热降解 (2) 机械降解 固体物的粉碎、橡胶的塑炼、熔融聚合物的挤出、注塑 等，在机械力作用下，聚合物分子会被拉伸而断裂，导致降解 (3)氧化降解 A. 直接氧化：聚合物与某些化合物在环境温度下的反应， 如聚烯烃与 KMn04／H2S04 或HN03的氧化反应，淀粉与 NaBr03 和 Na2S204的氧化反应以及具有官能团的聚合物与 Cu， Co， Ni, Mn 等金属离子的氧化反应等。 B. 自动氧化：聚合物材料在使用或加工时与分子氧反应。 这种反应常使聚合物分子量降低，性能变劣，老化加速。 (5)光降解和光氧化 聚合物在使用过程中经常受到日光照射，可发生光降解和光氧化。 聚合物受光照时，是否引起分子链的断裂，决定于光能和键能的相对强弱光的能量与波长有关，波长越短则能量越大。 10、聚合物的老化和防老化 高分子材料在加工、储存和使用过程中，由于受到各种因素的综合作用，聚合物的化学组成和结构会发生一系列的变化，以致最后丧失使用价值，这些现象和变化统称为老化。 老化是一种不可逆化学变化。 高分子材料的老化，在外观 、物理化学性质、机械强度和电性能等方面均有所表现。 根据聚合物材料的结构特点和适应环境能力的差异，在使用时要合理选择。但不管用于何处，一般都应采取防老化措施和添加各种助剂。防老化助剂有热稳定剂、抗氧化剂、紫外光吸收剂和屏蔽剂、防霉剂和杀菌剂等，可根据不同材料的不同要求加以选用。 11、绿色高分子 随着现代科技的突飞猛进以及人类对改善生活质量的要求，人们对高分子材料的需求量越来越大，对材料性能的要求也越来越高高分子材料的开发与应用研究，在新世纪中仍将成为材料学家的重要研究课题。 11、绿色高分子 高分子材料的大量生产与使用带来的负面效应：  一方面，作为主要原料来源的石油 ( 不可再生) 的消费量猛增，人类将面临石油资源枯竭的威胁； 另一方面，被称为“白色污染”的高分子材料废弃物也与日俱增，给人类赖以生存的自然环境造成