第五章逐步加成聚合物的生产工艺VIP免费

1 第五章 逐步加成聚合物的生产工艺 第一节 概述 逐步加成聚合反应(Step—Growth Addition Polymerization)简称聚加成反应，某些单体分子的官能团可按逐步反应的机理相互加成而获得聚合物，但又不析出小分子副产物。 大分子链逐步增长，每步反应后均能得到稳定的中间加成产物，聚合物分子量随反应时间增长而增加。 由于反应中没有小分子副产物析出，高聚物的化学组成与单体的化学组成相同。 现今工业生产的逐步加成聚合物品种：主要是聚氨酯、聚脲及环氧树脂三大类。 其中发展最快的是聚氨酯， 产量也最大，由 Diels-Alder 反应可合成特殊的梯形结构聚合物，具有独特的耐高温和耐氧化性能。 我国聚氨酯工业起始于 20 世纪 50 年代末，1959 年上海市轻工业研究所开始聚氨酯泡沫塑料的研究。 1937 年首先合成了第一种聚氨酯材料 Durthane U，是一种可代替尼龙的热塑性塑料。本世纪 40 年代制得了合成纤维贝纶 U（Perlon U）和混炼型橡胶。50 年代出现了浇注型和热塑性聚氨酯弹性体，还开发了聚氨酯弹性纤维与泡沫塑料。60 年代起其应用领域更扩大至涂料和粘合剂等各个方面。 若在聚氨酯大分子中采用不同的主链结构，调节嵌段的长度与分布，变化分子量大小及交联密度等因素，就可在很大范围内改变它的性能。至今还没有一种聚合物能如聚氨酯那样可在塑料、橡胶、合成纤维、涂料及粘合剂等各个方面都能获得如此广泛的应用。 几种逐步加成聚合反应 （1）聚脲反应，即二元胺与二异氰酸酯反应。 脲基团极性大，可以形成更多的氢键，因此熔点高，韧性也大，适于纺制纤维。线型聚脲由于熔化温度高且热稳定性差，没有广泛的使用。 （2）某些烯类化合物的逐步加成聚合反应，如双烯烃和二硫醇 n CH2 = CH—R—CH=CH2 + n HS—R’—SH [CH2 — CH2—R—CH2—CH2—S—R’—S]n 产物为聚硫橡胶，耐油、耐溶剂、耐氧和臭氧，主要用于耐油套管和化工设备，但强度 2 不如一般合成橡胶。 （3）第尔斯-阿德尔(Diels-Alder)反应是双键间的逐步加成，可制取耐高温材料，近年来受到了人们的重视。 最早是由环戊二烯制得的低聚物： 由1,2,4,5—四次甲基环已烷与对苯醌反应： 以上反应产物是梯形高聚物，该高聚物能结晶，能溶解，但不熔化，有独特的耐高温与耐氧化性能。 （4）丙烯酰胺在催化剂下的加成聚合反应 nCH2=CH—CO—NH2 [-CH2—CH2—CO—NH-]n 在石油、造纸、自来水等工业和领域应用广泛。 3 第二节 聚...