第374章:缩聚
云陌JUN2019-03-09 10:062,199

  体型结构的特征是分子链与分子链之间还有许多共价键交联起来,形成三度空间的网络结构。这两种不同的结构,性能上有很大的差异。

  从性能上看,高分子由于其相对分子质量很大,通常都处于固体或凝胶状态,有较好的机械强度;

  又由于其分子是由共价键结合而成的,故有较好的绝缘性和耐腐蚀性能;由于其分子链很长,分子的长度与直径之比大于一千,故有较好的可塑性和高弹性。

  高弹性是高聚物独有的性能。此外,溶解性、熔融性、溶液的行为和结晶性等方面和低分子也有很大的差别。

  加聚物结构简式的书写方法:书写加聚物结构简式时,将链节写在方括号内,将聚合度写在方括号的右下角,用横线“—”表示端基。

  缩聚物结构简式的书写方法:书写缩聚物结构简式时,将链节写在方括号内,聚合度写在方括号的右下角,并在方括号外侧写出链节余下的端基原子或原子团。

  高分子的分子结构可以分为两种基本类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物。

  第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合物称为体型高分子化合物。此外,有些高分子是带有支链的,称为支链高分子,也属于线型结构范畴。

  有些高分子虽然分子链间有交联,但交联较少,这种结构称为网状结构,属体型结构范畴。

  在线型结构(包括带有支链的)高分子物质中有独立的大分子存在,这类高聚物的溶剂中或在加热熔融状态下,大分子可以彼此分离开来。

  而在体形结构(分子链间大量交联的)的高分子物质中则没有独立的大分子存在,因而也没有相对分子质量的意义,只有交联度的意义。

  交联很少的网状结构高分子物质也可能被分离的大分子存在。

  两种不同的结构,表现出相反的性能。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故具有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。

  体型结构高聚物由于没有独立大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。

  因此从结构上看,橡胶只能是线型结构或交联很少的网状结构的高分子,纤维也只能是线型的高分子,而塑料则两种结构的高分子都有。

  合成高分子化合物最基本的反应有两类:一类叫缩合聚合反应(简称缩聚反应),另一类叫加成聚合反应(简称加聚反应)。这两类合成反应的单体结构、聚合机理和具体实施方法都不同。

  缩聚反应指具有两个或两个以上官能团的单体,相互缩合并产生小分子副产物(水、醇、氨、卤化氢等)而生成高分子化合物的聚合反应。

  如:单体中对苯二甲酸和乙二醇各有两个官能团,生成大分子时,向两个方向延伸,得到的是线型高分子。

  苯酚和甲醛虽然是单官能团化合物,但它们反应的初步产物是多官能团的,这些多官能团分子缩聚成线型或体型的高聚物,即酚醛树酯。

  加聚反应是指由一种或两种以上单体化合成高聚物的反应,在反应过程中没有低分子物质生成,生成的高聚物与原料物质具有相同的化学组成。

  其相对分子质量为原料相对分子质量的整改数倍,仅由一种单体发生的加聚反应称为均聚反应。例如,氯乙烯合成聚氯乙烯:

  由两种以上单体共同聚合称为共聚反应。例如,苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯共聚:共聚产物称为共聚物,其性能往往优于均聚物。因此,通过共聚方法可以改善产品性能。

  加聚反应具有如下两个特点:加聚反应所用的单体是带有双键或叁键的不饱和键和化合物。

  例如,乙烯、丙烯、氯乙烯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等,者是常用的重要单体,加聚反应发生在不饱和键上。

  加聚反应是通过一连串的单体分子间的互相加成反应来完成的:而且反应一旦发生,便以连锁反应方式很快进行下去得到高分子化合物(通常称为加聚物)。

  相对分子质量增长几乎与时间无关,但单体转化率则随同时间而增大。上述两个特点就是加聚反应和缩聚反应最基本的区别。

  加聚反应根据反应活性中心的不同可以分为自由基加聚反应和离子型加聚反应两大类。

  高分子化合物的系统命名方法,比较复杂,在实际中使用不多,常用的是习惯命名法。

  天然高分子化合物,常用俗名,如,淀粉、蛋白质、橡胶、纤维素,等等。

  合成高分子化合物,通常按照制备方法和原料名称来命名。

  加聚反应制得的高分子化合物,加聚反应制得的高分子化合物,其命名习惯上是在原料名称之前,加一个“聚”字。

  如,氯乙烯的聚合物,称为聚氯乙烯;四氟乙烯的聚合物,称为聚四氟乙烯;

  有机玻璃,是由甲基丙烯酸甲酯通过加聚反应制得的,故学名为聚甲基丙烯酸甲酯。

  缩聚反应制得的高分子化合物,其命名习惯上是在原料名称之后,加“树脂”二字。如,酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂等。

  事实上,加聚产物在未制成成品之前也常以“树脂”称之。如,聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等。

  聚酰胺类高分子化合物,其命名是在聚酰胺后面加上数字,该数字表示单体中碳原子的个数。例如,由己二胺和己二酸缩聚而成的高分子化合物,称为聚酰胺66;

  由癸二胺和癸二酸缩聚而成的高分子化合物,称为聚酰胺1010。

  合成橡胶类高分子化合物,其命名是在橡胶二字的前面加上能代表单体名称的几个字。如1,3-丁二烯与苯乙烯的聚合物称为丁苯橡胶;

  2-氯-1,3-丁二烯的聚合物称为氯丁橡胶;1,3-丁二烯与丙烯腈的聚合物称为丁腈橡胶;异戊二烯的聚合物称为异戊橡胶,依此类推。

继续阅读:第375章:自由基

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