曾少琼-有机化学-第22章合成高分子化合物.ppt

酚醛树脂 脲醛树脂 ２ 合成纤维 锦纶：聚酰胺类合成纤维的商品名称。 锦纶-66为己二胺和己二酸缩聚得到； 涤纶：聚酯纤维的商品名称。 锦纶-6的单体是己内酰胺。 聚己内酰胺 聚对苯二甲酸乙二醇酯 腈纶：聚丙烯腈纤维的商品名。 维纶：化学组成是聚乙烯醇缩甲醛。 ３ 橡胶 (1) 天然橡胶 割胶 硫化，形成网状结构。 防老剂，N-苯基-2-萘胺等。 (2) 合成橡胶 顺丁橡胶 丁苯橡胶，丁二烯和苯乙烯的共聚物。 丁腈橡胶，丁二烯和丙烯腈的共聚物。 氯丁橡胶，由氯丁二烯用乳液聚合的方法得到。 硅橡胶，由二氯二烃基硅经水解、缩和得到。 * ?高分子化合物的基本概念； ?高分子的结构和性能的关系； ?合成高分子化合物的基本反应； ?了解高分子化合物的应用。 ?高分子化合物的基本概念； ?链式缩合和逐步缩合的特点。 １ 高分子化合物的涵义 合成有机高分子。 ２ 组成和相对分子质量 简写为 单体 链节 相对分子质量在5000以上。 聚合度 均聚物：由一种单体聚合而成的高聚物。 聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯等。 共聚物：两种或两种以上单体聚合而成的高聚物。 乙丙橡胶、ABS树脂等。 高分子的分子量是平均分子量。 多分散性（不均一性）。 分散性越大，高分子的性能越差。 按主链元素组成分类 ３ 高分子的分类 碳链高分子： 聚氯乙烯 聚苯乙烯 杂链高分子： 聚酯 聚酰胺 元素有机高分子： 聚硅氧烷 无机高分子： 无机耐火橡胶 按性能和用途分类 塑料、合成橡胶、合成纤维以及功能高分子、离子交换树脂、涂料、胶粘剂等。 ４ 高分子化合物的命名 系统命名法： 聚氯乙烯系统名称是聚(1-氯亚乙基)。 按制备方法和原料名称： 一种单体：聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。 加聚物在未添加助剂或填料时，常称为树脂。 两种或两种以上单体：聚苯乙烯-丙烯腈等。 缩聚物：酚醛树脂、脲醛树脂等、醇酸树脂等。 １ 基本结构 线型结构、支化结构、交连结构。 ２ 聚集状态及性能 聚集状态是指高分子之间相互堆砌排列的状态。 分子链无序排列的非晶态是各向同性的。 高分子可彼此整齐排列成一系列有序程度不同的晶态。 高聚物晶区的尺度只有几十纳米。 部分结晶，结晶度。 ３ 热运动及物理状态 (1) 高分子的热运动特点 两种运动单元：链段和整个分子链。 (2) 物理状态和性能 三种物理状态： 玻璃态：两种运动单元都不能发生运动； 高弹态：链段运动而整个分子不能运动； 黏流态：两种运动单元都容易发生运动。 形变 温度 玻璃态 高弹态 黏流态 Tg Tf 要了解高分子的基本性能(高弹性、可塑性和机械强度、硬度等)，必须从高聚物的组成、分子结构、聚集状态、分子的运动状态等几方面去分析。 １ 链式聚合反应 均聚反应：由一种单体聚合。 共聚反应：两种以上单体共同聚合。 链式聚合的特点： ①聚合反应发生在不饱和键上，所用的单体是带有不饱和键的化合物。 ②是通过一连串的单体分子间的互相加成来完成的，而且反应一旦发生，就以链式反应方式很快进行下去得到高分子。 ③反应过程中没有小分子生成，聚合物化学组成和单体相同。 (1) 自由基聚合 链引发 单体自由基 氯乙烯的聚合： 链增长 链终止 自由基反应的引发剂，是不稳定、易分解为自由基的化合物，常用的有过氧化物、偶氮化合物等。 (2) 离子型聚合 链引发 异丁烯的聚合： 链增长 链终止 负离子型聚合反应，催化剂为Leuis碱，反应历程与正离子型相似。 (3) 配位聚合 烯类单体在Ziegler-Natta催化下引起的聚合反应。 优点：①反应产物是没有支链的线形结构高分子， ②能控制分子结构的空间构型，形成立构规整性的高聚物。 聚合时，单体与聚合物在催化剂上按一定方向结合，生成具有规整结构的大分子链， 全同立构：分子链中每个链节的构型完全相同。 间同立构：分子链中间隔链节的构型相同。 无规立构：分子链中链节的构型无规则分布。 ２ 逐步聚合反应 (1) 缩聚反应的特点 ①所用的单体必须是双官能团或多官能团的化合物，常见的有羟基、羧基、氨基、卤素或活泼氢等。 ②是通过一连串缩合反应来完成的，和低分子的缩合反应一样，都是可逆的平衡反应。 ③反应过程有小分子物质生成，这些小分子物质为水、醇、氨、氯化氢等。 缩聚产物的组成与单体不同。 (2) 缩聚反应的历程 链开始： 链增长： 链终止：原因有多种。 缩聚物分子量增大，活性部位相互碰撞的机会减少； 粘度增加使小分子难以逸出； 官能团分解，如脱羧反应； 单体组分摩尔比失衡，发生链端封闭作用。 活性大分子链 过量二元酸 对苯二甲酸二甲酯和乙二醇缩聚可得聚酯，聚酯纤维的商品名称为涤纶。 链开始： 链增长： 链终止：官能团的热分解(脱羧)，由于副反应使某一