① 高聚物化學反應主要有哪幾種類型
高聚物化學反應主要有加聚反應、縮聚反應等聚合反應。
聚合反應是由單體合成聚合物的反應過程。有聚合能力的低分子原料稱單體,分子量較大的聚合原料稱大分子單體。分為加聚反應(聚合反應)和縮聚反應(縮合反應)。
注意:
(1)聚合反應中的使用單體、溶劑、引發劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質,使用或儲存不當時,易造成火災、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃氣體,順丁橡膠生產中的溶劑苯是易燃液體,引發劑金屬鈉是遇濕易燃危險品。
(2)許多聚合反應在高壓條件下進行,單體在壓縮過程中或在高壓系統中易泄漏,發生火災、爆炸。例如,乙烯在130~300 MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。
(3)聚合反應中加入的引發劑都是化學活性很強的過氧化物,一旦配料比控制不當,容易引起爆聚,反應器壓力驟增易引起爆炸。
(4)聚合物分子量高,黏度大,聚合反應熱不易導出,一旦遇到停水、停電、攪拌故障時,容易掛壁和堵塞,造成局部過熱或反應釜飛溫,發生爆炸。
② 高分子化學中聚合反應都有哪些類型
總體分類
從大的方面來說,分為加聚反應(聚合反應)和縮聚反應(縮合反應)。
不同角度分類
①1929年,W.H.卡羅瑟斯按照反應過程中是否析出低分子物,把聚合反應分為縮聚反應和加聚反應。縮聚反應通常是指多官能團單體之間發生多次縮合,同時放出水、醇、氨或氯化氫等低分子副產物的反應,所得聚合物稱縮聚物。加聚反應是指 α-烯烴、共軛雙烯和乙烯類單體等通過相互加成形成聚合物的反應,所得聚合物稱加聚物,該反應過程中並不放出低分子副產物,因而加聚物的化學組成和起始的單體相同。
②1953年P.J.弗洛里按反應機理,把聚合反應分成逐步聚合和鏈式聚合兩大類。逐步聚合反應每一步的速率常數和活化能大致相同。反應初期,大部分單體很快消失,聚合成二至四聚體等中間產物;低聚物繼續反應,使產物的分子量增大。因此,可認為單體轉化率基本上不依賴於聚合時間的延長,但產物的分子量隨聚合時間的延長逐漸增大。例如:帶官能團化合物之間的縮聚反應如乙二醇和對苯二甲酸形成聚對苯二甲酸乙二酯(見聚酯)、由己二酸和己二胺合成聚己二醯胺己二胺(見聚醯胺)的反應等;還有二異氰酸酯與二醇形成聚氨酯的聚加成反應;2,6-二甲苯酚氧化偶合形成聚二甲基苯醚的氧化偶合聚合等。鏈式聚合反應一般包括引發、增長和終止等反應步驟。各步反應的速率常數和活化能差別很大,延長聚合時間可提高轉化率,而分子量不再變化。α-烯烴、共軛雙烯和乙烯類單體的自由基聚合和正、負離子或配位聚合均屬鏈式聚合反應,環醚和內醯胺在選定條件下的離子型開環聚合,正常子聚合中某些單體的異構化聚合,以及苯乙烯或丁二烯在烷基鋰存在下的負離子活性聚合,這些反應盡管各有特點,但一般也屬鏈式聚合。按照引發方式的不同,鏈式聚合還可分為引發劑(或催化劑)引發聚合、熱引發聚合、光引發聚合、輻射聚合。此外,尚有生化聚合、電化學引發聚合和力化學聚合等。
③按照單體和聚合物的結構,又可有定向聚合(或稱立構有規聚合)、異構化聚合、開環聚合和環化聚合等類聚合反應。