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1、第一节 高分子材料概述第二节 加聚型聚合物的制备第三节 缩聚型聚合物的制备 第三章第三章 高分子材料的制备高分子材料的制备2021/3/291第一节第一节 高分子材料概述高分子材料概述q 高分子材料的分类高分子材料的分类塑塑塑塑 料料料料橡橡橡橡 胶胶胶胶合成纤维合成纤维合成纤维合成纤维胶胶胶胶 粘粘粘粘 剂剂剂剂 按用途按用途按用途按用途热塑性材料热塑性材料热塑性材料热塑性材料热固性材料热固性材料热固性材料热固性材料 按热性质按热性质按热性质按热性质2021/3/292q 高分子材料的制备高分子材料的制备天然气天然气聚聚 合合聚合物聚合物单单 体体煤炭煤炭石油石油2021/3/293 高聚物
2、粒料2021/3/294高聚物粉料2021/3/295化学基本知识高分子常用的元素 碳：C；氢：H；氧：O；氮：N；氯：Cl；硫：S；氟：F；高分子常用的基团：腈基：CN；羧基: COOH; 羟基: OH; 酯基: R-COO-R 烯基：C=C；炔基：CC; 苯基：2021/3/296高分子化合物的命名以单体名称为基础，在前面加“聚”字 乙烯乙烯 丙烯丙烯 氯乙烯氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯取单体简名，在后面加“树脂” 、“橡胶”二字 如 苯酚 甲醛 酚醛树脂 尿素 甲醛 脲醛树脂 丁二烯 苯乙烯 丁苯橡胶
3、2021/3/297l 商品名：商品名：合成纤维最普遍，我国以合成纤维最普遍，我国以“ “纶纶” ”作为合成纤维的后作为合成纤维的后缀缀 涤纶涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶丙纶 聚丙烯聚丙烯 锦纶锦纶 聚酰胺（尼龙）聚酰胺（尼龙） 腈纶腈纶 聚丙烯腈聚丙烯腈 氯纶氯纶 聚氯乙烯聚氯乙烯聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺 聚酯聚酯聚酯聚酯 聚氨酯聚氨酯聚氨酯聚氨酯 聚醚聚醚聚醚聚醚l 以高分子链的结构特征命名以高分子链的结构特征命名 2021/3/298高聚物的分子量式中式中: : M M 是高分子的分子量是高分子的分子量 MM0 0 是结构单元的分子量是结构单元的分
4、子量聚苯聚苯乙烯乙烯PA66: 聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺2021/3/299单体名单体名称称单体结构简式单体结构简式聚合物聚合物乙烯乙烯CH2=CH2 丙烯丙烯CH2=CHCH3氯乙烯氯乙烯CH2=CHCl苯乙烯苯乙烯CH2=CHPN异戊二异戊二烯烯表1 常用聚合物的单体及化学式2021/3/2910表1 常用聚合物的单体及化学式 尼龙6：PA6尼龙66：ABS：聚碳酸酯：PC聚对苯二甲酸乙二酯：PET HN(CH2)5CO n 聚对苯二甲酸丁二酯：PBT2021/3/2911q 高聚物的组成与结构高聚物的组成与结构 高分子量高分子量高分子量高分子量：结构单体：小分子量结构单体：小分子量聚
5、聚 合合 物：物：104 107聚四氟乙烯单体（聚四氟乙烯单体（聚四氟乙烯单体（聚四氟乙烯单体（xqdxqd） 线链状结构线链状结构线链状结构线链状结构：高分子可以看成是数量庞大高分子可以看成是数量庞大的小分子以共价键相连接而的小分子以共价键相连接而形成的，如果把小分子抽象形成的，如果把小分子抽象为一个为一个“点点”，那么绝大多数高分子则可抽象为由千百，那么绝大多数高分子则可抽象为由千百万万个个“点点”连接而成的连接而成的“线线”或或“链链”。2021/3/2912链链链链 节：节：节：节：是高分子链的最小结构单元。是高分子链的最小结构单元。链链链链 段：段：段：段：高分子链的独立运动基本单元
6、。高分子链的独立运动基本单元。聚合度：聚合度：聚合度：聚合度：链节的重复数目（链节的重复数目（n n）。）。 链节、链段与聚合度链节、链段与聚合度链节、链段与聚合度链节、链段与聚合度： 例如例如: : 聚氯乙烯是由氯乙烯重复连接而成，其中单聚氯乙烯是由氯乙烯重复连接而成，其中单体为体为CH2=CHCl，链节为，链节为 CH2- -CHCl ，单体分子量，单体分子量m=62.5，n为为8002400，M约为约为50000150000。 2021/3/2913 一般高分子主链的单键都可内旋转，由此引起高分子一般高分子主链的单键都可内旋转，由此引起高分子在空间有无数种排布（构象）。在空间有无数种排布
7、（构象）。C-C键的内旋示意图键的内旋示意图1 12 23 34 4 分子量和分子尺寸的多分散性分子量和分子尺寸的多分散性分子量和分子尺寸的多分散性分子量和分子尺寸的多分散性：2021/3/2914 因此，即使分子量相同的分子链，其构象不同，分子因此，即使分子量相同的分子链，其构象不同，分子尺寸也不相同。这可以理解为同一分子在不同的时刻可能尺寸也不相同。这可以理解为同一分子在不同的时刻可能具有不同的尺寸，也可理解为分子量相同的不同分子之间具有不同的尺寸，也可理解为分子量相同的不同分子之间在同一时刻可具有不同的尺寸。上述性质决定了所谓高分在同一时刻可具有不同的尺寸。上述性质决定了所谓高分子的分子
8、量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。子的分子量和分子尺寸只能是某种意义上的统计平均值。 乙烯类高聚物的构型（全同立构）乙烯类高聚物的构型（全同立构）2021/3/2915高分子的强度与分子量密切相关强强度度BAC聚合度聚合度A 点是初具强度的最低聚合度，点是初具强度的最低聚合度，A A点以上强度随分子链迅速点以上强度随分子链迅速增加增加B B 点是临界点，强度增加逐点是临界点，强度增加逐 渐减慢渐减慢C C 点以后强度不再明显增加点以后强度不再明显增加 不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如如2021/3/2916 1）链结构单
9、元的近程有序）链结构单元的近程有序 高分子链的化学组成：高分子链的化学组成： 碳链高分子碳链高分子 杂链高分子（杂链高分子（C与与O、S和和N等元素形成共价键）等元素形成共价键） 元素高分子（元素高分子（ C与与Si、B、P等元素形成共价键等元素形成共价键) 梯型和双螺旋型高分子梯型和双螺旋型高分子 侧基和端基侧基和端基 支化和交联支化和交联（支化表现为多个端基）（支化表现为多个端基） 物质结构的多层次性物质结构的多层次性物质结构的多层次性物质结构的多层次性：2021/3/2917 键键接接结结构构：是是指指单单体体在在形形成成高高分分子子链链时时因因相相互互 键接键接 而造成的各基团之间的相
10、对位置。而造成的各基团之间的相对位置。 例如：单体：例如：单体：CHR-CH2 a：头尾相接：头尾相接 -CHR-CH2-CHR-CH2- b：头头（尾尾）相接：头头（尾尾）相接 -CHR-CH2-CH2-CHR- c：无规相接：无规相接 2）整个高分子链的远程结构）整个高分子链的远程结构 远程结构的研究主要包括分子量及分布；构象两远程结构的研究主要包括分子量及分布；构象两 方面。方面。2021/3/2918 构象：单键内旋转导致分子在空间的不同形态。构象：单键内旋转导致分子在空间的不同形态。 分分 子子热热 运运 动动键的旋转键的旋转角的变化角的变化结构取向结构取向的的 变变 化化 关于构象
11、的分析：若关于构象的分析：若N个单键，每个键有个单键，每个键有M个旋个旋 转角，则分子可能的构象数为转角，则分子可能的构象数为MN个；分子热运动个；分子热运动可使其构象状态每时、每刻都在发生变化，可用统可使其构象状态每时、每刻都在发生变化，可用统计方法讨论实现某种构象的概率。计方法讨论实现某种构象的概率。2021/3/2919 3）大分子链的具体结构）大分子链的具体结构 2021/3/29201. 线形高分子（线形高分子（linear polymer） 分子长链可以蜷曲成团。线形的分子间没有化学建键结合，分子长链可以蜷曲成团。线形的分子间没有化学建键结合，在受热或者受力的情况下分子间可以相互移
12、动，因此在受热或者受力的情况下分子间可以相互移动，因此线型高聚线型高聚物可以在适当的溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。物可以在适当的溶剂中溶解，加热时可以熔融，易于加工成型。2. 支化高分子（支化高分子（branching polymer） 与线形高分子的化学性质相似，但物理机械性能不同，线与线形高分子的化学性质相似，但物理机械性能不同，线形分子易于结晶，故密度，熔点，结晶度和硬度方面都高于形分子易于结晶，故密度，熔点，结晶度和硬度方面都高于前者。前者。 支化破坏了分子的规整性，故结晶度大大降低。支化破坏了分子的规整性，故结晶度大大降低。2021/3/2921支化与交联的性能差异支化与
13、交联的性能差异: : 支化的高分子可以溶解支化的高分子可以溶解; ; 交联的高分子不溶解交联的高分子不溶解, ,在交联度不大的情况下溶胀在交联度不大的情况下溶胀, ,不熔融不熔融的热固性塑料和硫化橡胶都是交联高分子。的热固性塑料和硫化橡胶都是交联高分子。形成条件：形成条件：若在缩聚反应过程中有三个以上的官能度的单若在缩聚反应过程中有三个以上的官能度的单体存在；或在加聚过程中有自由基的链转移反应；或双烯体存在；或在加聚过程中有自由基的链转移反应；或双烯类单体中第二键的活化等都能生成的高分子。类单体中第二键的活化等都能生成的高分子。3. 交联（交联（ network polymer） 高分子链之间
14、通过支链连接成一个空间三维网状结构高分子链之间通过支链连接成一个空间三维网状结构2021/3/2922线线型型：长长径径比比1000:11000:1，具具有有良良好好的的弹弹性性和和塑塑性性，可可溶溶解解或或溶溶胀胀，加加热热可可融融化化或或软软化化；易易于于加加工工成成形形，可可重重复复使使用。热塑性塑料用。热塑性塑料PEPE、PVCPVC等。等。体体型型：网网状状结结构构，不不溶溶不不熔熔，具具有有良良好好的的耐耐热热性性和和强强度度，但但脆脆性性大大，弹弹性性塑塑性性低低，不不能能重重复复使使用用。热热固固性性树树脂脂酚醛树脂等。酚醛树脂等。2021/3/2923PE种类种类链的几何形状
15、链的几何形状 (%)拉伸强度拉伸强度t (kg/cm2)Tm最高使用最高使用温度温度LDPE支化结构支化结构0.910.9460707015010580100HDPE线形结构线形结构0.950.9795210370135120交联交联PE交联结构交联结构0.951.40-100210-135用途用途：1. LDPE ：薄膜材料、软制品薄膜材料、软制品2. HDPE ：硬制品、管材硬制品、管材3.交联聚乙烯：交联聚乙烯：海底电缆、电工器材海底电缆、电工器材PE链几何形状对其性能的影响链几何形状对其性能的影响2021/3/2924eg: 橡胶硫化橡胶硫化未硫化未硫化: :分子间容易滑动分子间容易滑
16、动, ,受力后不能恢复原状受力后不能恢复原状硫化后硫化后: : 不易滑动不易滑动, , 有可逆的弹性形变有可逆的弹性形变注意注意:交联度不同交联度不同,性能也不相同性能也不相同; 如交联度小的橡胶如交联度小的橡胶(含硫量含硫量5%),弹性好；交联度大（弹性好；交联度大（2030）的橡胶）的橡胶,弹性差弹性差,随着交联随着交联度的增加度的增加,机械强度和硬度都将增加机械强度和硬度都将增加,最后失去弹性而变脆最后失去弹性而变脆.2021/3/2925交联的作用交联的作用:1. 使分子在使用时克服分子间的流动使分子在使用时克服分子间的流动,即提高强度即提高强度 2. 提高耐热性提高耐热性3. 提高抗
17、溶剂性提高抗溶剂性,即不容易溶解于有机溶剂即不容易溶解于有机溶剂例如：电线电缆、橡胶、热固性塑料2021/3/2926 聚合物的三种聚集态结构聚合物的三种聚集态结构聚合物的三种聚集态结构聚合物的三种聚集态结构：2021/3/29271）晶晶态态结结构构 线线型型聚聚合合物物固固化化时时可可以以结结晶晶，但但由由于于分分子子链链运动较困难，不可能完全结晶。运动较困难，不可能完全结晶。 晶晶态态聚聚合合物物实实际际为为晶晶区区（分分子子有有规规律律排排列列）和和非非晶晶区区（分分子子无无规规律律排排列列）两两相相结结构构，一一般般结结晶晶度度（晶晶区区所所占占有有的的重重量量百百分分比比）只只有有
18、50%85%，特特殊殊情情况况可可达达到到98%。在在结结晶晶聚聚合合物物中中，晶晶区区与与非非晶晶区区相相互互穿穿插插，紧紧密密相相连连，一一个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。2021/3/29282）非非晶晶态态结结构构 聚聚合合物物凝凝固固时时，分分子子不不能能规规则则排排列列，呈呈长长程程无无序序、近近程程有有序序状状态态。非非晶晶态态聚聚合合物物分分子子链链的的活活动动能能力力大，弹性大，弹性和塑性较好。和塑性较好。材料的性能呈材料的性能呈各向同性。各向同性。非晶区晶 区2021/3/2929结晶高聚物和非晶高聚物区别 性能参数结晶高聚物
19、非晶高聚物熔点高高低硬度大大小密度大大小韧性差差好耐热性好好较差强度高高低化学稳定性好好差2021/3/2930 （一）线型非晶态高分子化合物的力学性能（一）线型非晶态高分子化合物的力学性能 此类聚合物在恒定应力下的变形此类聚合物在恒定应力下的变形- -温度曲线如图所示。温度曲线如图所示。T Tb b为脆化为脆化温度，温度，T Tg g为玻璃化温度，为玻璃化温度，T Tf f 为粘流温度，为粘流温度，T Td d为化学分解温度。为化学分解温度。 聚合物的形变温度关系聚合物的形变温度关系聚合物的形变温度关系聚合物的形变温度关系：2021/3/2931 1.1.玻璃态玻璃态 T Tb bTTTTg
20、 g时时，由由于于温温度度低低，分分子子热热运运动动能能力力很很弱弱，高高聚聚物物中中的的整整个个分分子子链链和和键键段段都都不不能能运运动动，只只有有键键长长和和键键角角可可作作微微小小变变化化，此此时时分子链的状态称为玻璃态。分子链的状态称为玻璃态。 在这种状态下使用的材料是塑料和纤维。在这种状态下使用的材料是塑料和纤维。 2.2.高弹态高弹态 T Tg gTTTTf f时，由于温度较高，分子活动能力较大，因此高聚物可时，由于温度较高，分子活动能力较大，因此高聚物可以通过单键的内旋转而使键段不断运动，但尚不能使整个分子链运以通过单键的内旋转而使键段不断运动，但尚不能使整个分子链运动，此时分
21、子链呈卷曲状态称高弹态。在这种状态下使用的高聚物动，此时分子链呈卷曲状态称高弹态。在这种状态下使用的高聚物是橡胶。是橡胶。 3.3.粘流态粘流态 当当T Tf fTTTTd d时时，由由于于温温度度较较高高，分分子子活活动动能能力力较较大大，不不但但链链段段可可以以不不断断运运动动，而而且且在在外外力力的的作作用用下下大大分分子子链链间间也也可可产产生生相相对对滑滑动动，从从而而使高聚物成为流动的粘液，这种状态称为粘流态。使高聚物成为流动的粘液，这种状态称为粘流态。 粘流态是高聚物成型加工的状态。粘流态是高聚物成型加工的状态。 2021/3/2932塑料与橡胶的差别室温下聚合物的所处的状态不同
22、 室温下： 塑料：处于玻璃态 橡胶：处于高弹态产品的分子结构有所不同 塑料：热塑性，分子链呈线性或支化结构 橡胶：交联结构2021/3/29332021/3/2934聚合反应分类聚合反应分类 由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应聚合反应聚合反应聚合反应l连锁聚合反应（Chain Polymerization） 链式反应链式反应，反应需要活性中心。，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下去，反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下去，瞬间形成高分子。瞬间形成高分子。1.
23、元素组成和结构变化2. 反应机理2021/3/2935自由基聚合：活性中心为自由基自由基聚合：活性中心为自由基自由基聚合：活性中心为自由基自由基聚合：活性中心为自由基阳离子聚合：活性中心为阳离子阳离子聚合：活性中心为阳离子阳离子聚合：活性中心为阳离子阳离子聚合：活性中心为阳离子阴离子聚合：活性中心为阴离子阴离子聚合：活性中心为阴离子阴离子聚合：活性中心为阴离子阴离子聚合：活性中心为阴离子配位离子聚合：活性中心为配位离子配位离子聚合：活性中心为配位离子配位离子聚合：活性中心为配位离子配位离子聚合：活性中心为配位离子特征特征: : oo聚合过程由聚合过程由链引发链引发、链增长链增长和和链终止链终止
24、几步基元反几步基元反应组成应组成oo反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂oo进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物合物连锁聚连锁聚合反应合反应2021/3/2936l l逐步聚合逐步聚合（Step PolymerizationStep Polymerization） 在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的特征特征: : oo聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成oo大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成
25、）都属于逐步聚合大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）都属于逐步聚合oo单体通常是含有官能团的化合物单体通常是含有官能团的化合物 两种聚合机理的两种聚合机理的两种聚合机理的两种聚合机理的区别区别区别区别： 1 1、聚合时间：平均每一个分子链增长所需要的时间、聚合时间：平均每一个分子链增长所需要的时间、聚合时间：平均每一个分子链增长所需要的时间、聚合时间：平均每一个分子链增长所需要的时间 连锁聚合：连锁聚合：连锁聚合：连锁聚合：瞬时聚合成大分子，延长聚合时间提高转化率，对分子量影响不瞬时聚合成大分子，延长聚合时间提高转化率，对分子量影响不瞬时聚合成大分子，延长聚合时间提高转化率，对分子量影
26、响不瞬时聚合成大分子，延长聚合时间提高转化率，对分子量影响不大；大；大；大；逐步聚合：逐步聚合：逐步聚合：逐步聚合：逐步进行，延长聚合时间提高分子量，转化率一开始就比较高；逐步进行，延长聚合时间提高分子量，转化率一开始就比较高；逐步进行，延长聚合时间提高分子量，转化率一开始就比较高；逐步进行，延长聚合时间提高分子量，转化率一开始就比较高； 2 2、活性中心：、活性中心：、活性中心：、活性中心： 连锁聚合：连锁聚合：连锁聚合：连锁聚合：少量活性中心，单体和聚合物间不能聚合；少量活性中心，单体和聚合物间不能聚合；少量活性中心，单体和聚合物间不能聚合；少量活性中心，单体和聚合物间不能聚合； 逐步聚合
27、：逐步聚合：逐步聚合：逐步聚合：无活性中心，单体和聚合物间可聚合。无活性中心，单体和聚合物间可聚合。无活性中心，单体和聚合物间可聚合。无活性中心，单体和聚合物间可聚合。2021/3/2937第二节第二节 加聚型聚合物的制备加聚型聚合物的制备q 概概 述述加加成成聚聚合合反反应应（简简称称加加聚聚）：含含有有双双键键的的单单体体（如如乙乙烯烯类类、二二烯烯类类化化合合物物等等）在在一一定定的的外外界界条条件件下下（光光、热热或或引引发发剂剂）双双键键打打开开，并并通通过过共共价价键键互互相相链链接接而而形形成成大大分分子链的反应。子链的反应。 定义定义定义定义：2021/3/29381）均聚物）
28、均聚物: 由一种单体加聚而成的高分子。由一种单体加聚而成的高分子。 加聚型聚合物分类加聚型聚合物分类加聚型聚合物分类加聚型聚合物分类：2）共聚物：）共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子。由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子。2021/3/29392 2、反应特点：、反应特点： 1）组分少，产品纯度、透明度高；组分少，产品纯度、透明度高； 2）工艺简单，操作简便，可直接聚合成型；工艺简单，操作简便，可直接聚合成型； 3）反应体系粘度大，温度不易控制，工艺不易控制；反应体系粘度大，温度不易控制，工艺不易控制； 4）生成物相对分子量分布较宽；生成物相对分子量分布较宽； 5）可用于生产聚氯
29、乙稀、丙稀腈等。可用于生产聚氯乙稀、丙稀腈等。1 1、定定义义： 在在不不加加入入其其他他溶溶剂剂（除除少少量量引引发发剂剂）的的情情况况下，在单体相中进行的聚合反应下，在单体相中进行的聚合反应。 本体聚合本体聚合本体聚合本体聚合：q 制备方法制备方法2021/3/2940 溶液聚合溶液聚合溶液聚合溶液聚合：1 1、定定义义：单单单单体体体体溶溶溶溶解解解解于于于于溶溶溶溶剂剂剂剂中中中中的的聚聚合合方方法法。反反应应产产物物溶溶于于溶溶剂剂称称为为均均相相聚聚合合；反反应应产产物物不不溶溶于于溶溶剂剂称称为为非非均均相相聚聚合合或或沉淀聚合沉淀聚合。2 2、特点：、特点： 1）反应粘度小，反
30、应散热快、易于控温，工艺易控制；反应粘度小，反应散热快、易于控温，工艺易控制； 2）合合成成物物分分子子量量较较低低，纯纯度度低低，生生产产效效率率低低，成成分分不不易易控制，生产中应用较少；控制，生产中应用较少； 3）可用于树脂、胶粘剂的生产。可用于树脂、胶粘剂的生产。2021/3/29411 1、定定义义：借借助助于于乳乳化化剂剂和和机机械械搅搅拌拌的的作作用用，将将单单体体分分散散在水中形成乳液而进行的聚合反应。在水中形成乳液而进行的聚合反应。 乳液聚合乳液聚合乳液聚合乳液聚合：2 2、乳化剂的作用：、乳化剂的作用： 1）作作为为表表面面活活性性剂剂，使使水水的的表表面面张张力力降降低低
31、，从从而而增增加加单体（油相）在水中的分散能力。单体（油相）在水中的分散能力。 2）乳乳化化剂剂分分子子包包围围因因搅搅拌拌而而形形成成的的油油滴滴周周围围，形形成成稳稳定定 的乳液。的乳液。2021/3/29424 4、特点：、特点：1）由单体、水、引发剂、乳化剂组成；由单体、水、引发剂、乳化剂组成；2）反应溶液粘度低；聚合速度快，反应温度易于控制；反应溶液粘度低；聚合速度快，反应温度易于控制；3）所得聚合物的分子量高；所得聚合物的分子量高；4）乳乳化化剂剂、分分散散剂剂和和稳稳定定剂剂等等加加入入，导导致致产产品品纯纯度度较较低低，工艺复杂。工艺复杂。5）主要用于合成橡胶、涂料等的生产主要
32、用于合成橡胶、涂料等的生产2021/3/2943 悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合悬浮聚合：1 1、定定义义： 以以水水为为介介质质并并加加入入分分散散剂剂，在在强强烈烈搅搅拌拌下下将将单单体体分分散散成成小小液液滴滴呈呈悬悬浮浮状状态态，经经溶溶于于单单体体内内的的引引发发剂剂引发而反应聚合。引发而反应聚合。2 2、悬浮分散剂的种类：、悬浮分散剂的种类： 1）水溶性分散剂：）水溶性分散剂：聚乙烯醇、明胶、苯乙烯等聚乙烯醇、明胶、苯乙烯等 2）水难溶性分散剂：）水难溶性分散剂：碳酸钙、滑石粉、硅藻土等碳酸钙、滑石粉、硅藻土等2021/3/29444 4、特点：、特点： 1）由单体、水、引发剂、分散剂四
33、个基本组分组成由单体、水、引发剂、分散剂四个基本组分组成 2）反反应应散散热热、控控温温比比本本体体聚聚合合更更佳佳，工工艺艺比比本本体体、溶溶液聚合易控制，且较乳液聚合简单；液聚合易控制，且较乳液聚合简单； 3）产产品品纯纯度度、透透明明度度受受残残留留物物影影响响，但但杂杂质质比比乳乳液液聚聚合少；合少； 4）反反应应制制备备的的聚聚合合物物分分子子量量比比溶溶液液聚聚合合高高、但但低低于于乳乳液聚合；液聚合； 5）被广泛应用，产品主要有聚苯乙烯、聚氯乙稀等。被广泛应用，产品主要有聚苯乙烯、聚氯乙稀等。2021/3/2945第三节第三节 缩聚型聚合物的制备缩聚型聚合物的制备q 概概 述述缩
34、缩合合聚聚合合反反应应（简简称称缩缩聚聚）：由由单单体体相相互互缩缩合合聚聚合合而而形形成成聚聚合合物物，同同时时会会析析出出水水、氨氨、醇醇、氯氯化化氢氢等等小小分分子子物物质。质。 定义定义定义定义：2021/3/29461）均缩聚物）均缩聚物: 由一种单体缩聚而成的高分子。由一种单体缩聚而成的高分子。 缩聚型聚合物分类缩聚型聚合物分类缩聚型聚合物分类缩聚型聚合物分类：2）共缩聚物：）共缩聚物：由两种或两种以上单体缩合而成的高分子。由两种或两种以上单体缩合而成的高分子。2021/3/2947q 制备方法制备方法1 1、定定义义：将将一一定定配配比比的的单单体体、催催化化剂剂和和相相对对分分
35、子子质质量量调调节节剂剂加加入入到到反反应应容容器器中中，在在高高于于聚聚合合物物熔熔点点1020的的温度下进行的缩聚反应。温度下进行的缩聚反应。 熔融缩聚熔融缩聚熔融缩聚熔融缩聚：2 2、应用：、应用： 主主要要用用于于熔熔点点与与分分解解温温度度相相差差较较大大的的聚聚合合物物【如如聚聚酰胺（尼龙）、聚酯（涤纶）和聚氨酯等酰胺（尼龙）、聚酯（涤纶）和聚氨酯等】的制备。的制备。2021/3/29483 3、特点：、特点： 1）反应过程无溶剂，产品质量、生产效率高；反应过程无溶剂，产品质量、生产效率高； 2）为为实实现现产产率率高高，产产物物相相对对分分子子量量大大，必必须须设设法法将将反反
36、应过程中生成的小分子副产物清除。应过程中生成的小分子副产物清除。 3）为控制聚合物的分子量，常加入分子量调节剂。为控制聚合物的分子量，常加入分子量调节剂。 4）为避免聚合物氧化为避免聚合物氧化、降解降解，反应在惰性气氛下进行反应在惰性气氛下进行 5）不适于制备高熔点聚合物。不适于制备高熔点聚合物。2021/3/29491 1、定定义义：将将单单体体和和催催化化剂剂等等加加入入到到溶溶剂剂中中进进行行的的缩缩聚聚反反应应。根根据据反反应应条条件件的的差差异异，可可分分为为高高温温溶溶液液缩缩聚聚和和低低温温溶液缩聚溶液缩聚两种类型。两种类型。 溶液缩聚溶液缩聚溶液缩聚溶液缩聚：2 2、应用：、应
37、用： 主主要要用用于于树树脂脂（如如酚酚醛醛树树脂脂、环环氧氧树树脂脂等等），以以及及熔熔点点与与分分解解温温度度接接近近的的聚聚合合物物【如如聚聚芳芳酰酰酯酯（芳芳纶纶）、聚芳酯聚芳酯】的制备。的制备。2021/3/29501 1、定定义义：将将两两种种单单体体分分别别溶溶解解在在两两种种互互不不相相溶溶的的溶溶剂剂中中，然后将两种溶液混合，使反应在两相界面处发生。然后将两种溶液混合，使反应在两相界面处发生。 界面缩聚界面缩聚界面缩聚界面缩聚：2 2、应用：、应用： 主要用于高熔点芳香主要用于高熔点芳香族高聚物的制备，如与加族高聚物的制备，如与加工工艺结合，可实现缩聚工工艺结合，可实现缩聚产物直接纺纱或制成薄膜。产物直接纺纱或制成薄膜。2021/3/2951
