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1、项目项目28课件一课件一高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应高聚物的降解反应指在化学因素或物理因素作用下高聚物分子的聚合度降低的过程。指在化学因素或物理因素作用下高聚物分子的聚合度降低的过程。降解对高聚物性能的直接影响降解对高聚物性能的直接影响降解对高聚物性能的直接影响降解对高聚物性能的直接影响引起高聚物材料性能改变，如弹性消失、强度降低、黏性增加等。引起高聚物材料性能改变，如弹性消失、强度降低、黏性增加等。高聚物降解反应的利用与克服高聚物降解反应的利用与克服高聚物降解反应的利用与克服高聚物降解反应的利用与克服高聚物的
2、降解方式高聚物的降解方式高聚物的降解方式高聚物的降解方式克服克服在高聚物材料的有效使用过程要防止降低利用利用以便于加工为目的，如橡胶塑炼，纤维素水解以回收单体为目的，如有机玻璃的降解以获取燃料为目的，如高聚物材料的热降解以三废处理为目的，如废高聚物的生物降解降解方式降解方式化学降解化学降解物理降解物理降解受热降解氧化降解光降解化学降解机械降解高聚物的降解反应高聚物的降解反应一、高聚物的热降解一、高聚物的热降解一、高聚物的热降解一、高聚物的热降解解聚反应解聚反应解聚反应解聚反应是指高聚物受热后，从高分子链的末端开始，以结构单元为单位进行连锁脱是指高聚物受热后，从高分子链的末端开始，以结构单元为单
3、位进行连锁脱除单体的解聚反应。除单体的解聚反应。实例：实例：实例：实例：有机玻璃解聚回收甲基丙烯酸甲酯单体有机玻璃解聚回收甲基丙烯酸甲酯单体某些高聚物热降解时的单体回收率某些高聚物热降解时的单体回收率某些高聚物热降解时的单体回收率某些高聚物热降解时的单体回收率热降解的形式热降解的形式解聚反应无规断链反应取代基脱除反应CH2CCH2CCH3COOCH3CH3COOCH3CH2CCH2CCH3COOCH3CH3COOCH3T270 高聚物单体回收率%高聚物单体回收率%聚甲基丙烯酸甲酯聚 甲基苯乙烯聚四氟乙烯聚间甲基苯乙烯10010010052聚苯乙烯聚异丁烯聚异戊二烯聚乙烯4232113高聚物的降
4、解反应高聚物的降解反应无规断链反应无规断链反应无规断链反应无规断链反应是指高聚物受热后，在高分子主链上的任意位置发生的断链反应。是指高聚物受热后，在高分子主链上的任意位置发生的断链反应。实例：实例：实例：实例：PEPE的无规断链的无规断链CH2CH2CHCH2CH2CH2CH2HCH2CH2CHCH2CH2CH2CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH31122高聚物的降解反应高聚物的降解反应取代基脱除反应取代基脱除反应取代基脱除反应取代基脱除反应特点特点特点特点是聚合度不变，只是取代基与邻近的氢在温度双主链断
5、裂温度低的情况是聚合度不变，只是取代基与邻近的氢在温度双主链断裂温度低的情况下发生消除反应，并以氯化氢、醋酸、水、氢等形式从主链上脱除下来，同时在下发生消除反应，并以氯化氢、醋酸、水、氢等形式从主链上脱除下来，同时在主链上形成双键，使产品颜色加深，强度降低。主链上形成双键，使产品颜色加深，强度降低。实例：实例：实例：实例：PVCPVC的取代基脱除反应的取代基脱除反应100-120100-120 脱氯化氢，脱氯化氢，200200 以上脱除更快。以上脱除更快。240240 下的热分解产物为下的热分解产物为96.3%96.3%是氯化氢，是氯化氢，2.7%2.7%是苯，是苯，0.1%0.1%的甲苯，的
6、甲苯，0.9%0.9%是是其他烃类产物。其他烃类产物。二、高聚物的氧化降解反应二、高聚物的氧化降解反应二、高聚物的氧化降解反应二、高聚物的氧化降解反应是指高聚物在加工、使用过程中受空气中氧的作用发生高分子链断链的降解是指高聚物在加工、使用过程中受空气中氧的作用发生高分子链断链的降解反应。反应。原理：原理：原理：原理：通过氢的过氧化物进行降解通过氢的过氧化物进行降解CHCHCHCHCHCH3HClCH2CHCH2CHCH2CHClClCl高聚物的降解反应高聚物的降解反应实例实例实例实例1 1：PPPP的氧化降解的氧化降解实例实例实例实例2 2：顺丁橡胶的氧化降解顺丁橡胶的氧化降解CH2CHCH2
7、CHO2CH3CH3CH2CCH2CHCH3CH3OOHCH2CCH2CHCH3CH3OCH2CH3CCH2CHCH3OCH2CHCHCH2CH2O2CH2CHCHCHCH2OOHCH2CHCHCHCH2OCH2CHCHCCH2OH高聚物的降解反应高聚物的降解反应实例实例实例实例3 3：聚异戊二烯的氧化降解聚异戊二烯的氧化降解影响氧化降解的因素影响氧化降解的因素影响氧化降解的因素影响氧化降解的因素CH2CHCCH2CH3O2CH2CHCCH2CH3O OCH2CCCH2OHCH3O影响氧化降解的因素外界条件光、热、金属氧化物加速降解支链多、结晶度低容易降解含叔氢原子多容易降解内部因素高聚物的降
8、解反应高聚物的降解反应三、高聚物的光降解反应三、高聚物的光降解反应三、高聚物的光降解反应三、高聚物的光降解反应指高聚物受日光的照射而发生的分解反应。指高聚物受日光的照射而发生的分解反应。非光敏降解非光敏降解非光敏降解非光敏降解原理：原理：原理：原理：用相当于高聚物分子中化学键吸收波峰波长的光照射时，高聚物吸收用相当于高聚物分子中化学键吸收波峰波长的光照射时，高聚物吸收能量后，而被激发，则发生光降解反应。能量后，而被激发，则发生光降解反应。部分高聚物光降解吸收的光波波长（部分高聚物光降解吸收的光波波长（ ）光敏降解光降解类型光降解类型非光敏降解高聚物 /nm高聚物 /nm涤纶聚苯乙烯聚乙烯聚丙烯
9、325318300310聚氯乙烯氯-醋共聚物聚甲醛聚甲基乙烯基酮310322-364300-320330-360高聚物的降解反应高聚物的降解反应实例：实例：实例：实例：甲基乙烯基酮（羰基）吸收甲基乙烯基酮（羰基）吸收330-360nm330-360nm波长的光后发生的光降解。波长的光后发生的光降解。另外，还可能发生如下反应另外，还可能发生如下反应CH2CHCOCH3CH2CHCOCH3CH2CHCH3COhv1122CH2CHCH2CHCOCH3COCH3CH2CHCCOCH3CH3CH2OHChvCH2CH CH2CH2COCH3CCH3OH高聚物的降解反应高聚物的降解反应光敏降解光敏降解光
10、敏降解光敏降解光降解的应用光降解的应用光降解的应用光降解的应用处理高聚物垃圾方面。处理高聚物垃圾方面。原理：原理：原理：原理：将卤代酮或金属有机化合物等作为光敏剂撒在高聚物垃圾上，然后在将卤代酮或金属有机化合物等作为光敏剂撒在高聚物垃圾上，然后在太阳咣或紫外线下暴晒，使高聚物分解为粉末。太阳咣或紫外线下暴晒，使高聚物分解为粉末。光敏降解过程光敏剂吸收光能量激发激发分子与高聚物反应激发分子分解产生自由基自由基与高聚物反应产生自由基高聚物降解高聚物的降解反应高聚物的降解反应四、高聚物的化学降解与生化降解四、高聚物的化学降解与生化降解四、高聚物的化学降解与生化降解四、高聚物的化学降解与生化降解是指大
11、分子中含有酯键、酰胺键、醚键等反应性基团的高聚物，在受到酸、是指大分子中含有酯键、酰胺键、醚键等反应性基团的高聚物，在受到酸、碱、酶及其他因素的作用下发生的大分子断链的化学反应。碱、酶及其他因素的作用下发生的大分子断链的化学反应。应用应用应用应用利用化学降解将高聚物转化为单体或低聚物利用化学降解将高聚物转化为单体或低聚物利用生化降解将天然高聚物进行降解而实现三废处理利用生化降解将天然高聚物进行降解而实现三废处理利用生化降解通过降解高聚物中的脂肪族增塑剂，破坏高聚物材料利用生化降解通过降解高聚物中的脂肪族增塑剂，破坏高聚物材料（C6H10O5）n（C6H10O5）xC12H22O11C6H12O6H2OH2OH2O淀粉湖精麦芽糖葡萄糖HOCH2CH2OOCCOOHn+ 2nHOCH2CH2OHHOCH2CH2OOCCOOCH2CH2OH+ nHOCH2CH2OH高聚物的降解反应高聚物的降解反应五、高聚物的机械降解与超声波降解五、高聚物的机械降解与超声波降解五、高聚物的机械降解与超声波降解五、高聚物的机械降解与超声波降解条件条件条件条件高聚物的相对分子质量很大；较强的外力、超声波作用。高聚物的相对分子质量很大；较强的外力、超声波作用。应用应用应用应用有效利用：橡胶加工中的塑炼有效利用：橡胶加工中的塑炼不需要的利用：混炼、塑炼不需要的利用：混炼、塑炼
