第四单元 自由基共聚合.pptVIP

第四章 自由基共聚合 4.1 引言 4.1.1 共聚合及其共聚物的概念 由一种单体进行的聚合，称为均聚。产物称为均聚 物。由两种或两种以上单体共同参与的聚合反应，称 为共聚合。产物含有两种或两种以上单体单元，称为 共聚物。 本章讨论的共聚合仅限于连锁聚合反应中的自由 基共聚合。缩聚反应中通常也涉及两种单体的聚合， 如涤纶树脂、尼龙等的聚合，但不属于本章所讨论的 共聚反应的范畴。 第四章 自由基共聚合 对共聚合反应的理论研究，主要限于二元共聚， 已相当成熟。三元以上的共聚合，研究的重点是实际 应用，理论处理十分复杂。 4.1.2 共聚物的类型和命名 1. 共聚物的类型 根据共聚物中不同单体单元的排列方式，可构成不 同类型的共聚物。以两元共聚物为例，可归纳为以下 四种类型。 第四章 自由基共聚合 （1）无规共聚物 两种单体单元M1、M2无规排列，且M1和M2的连 续单元数较少，从1～几十不等。 由自由基共聚得到的多为此类产物，如Vc—VAc 共聚物。 第四章 自由基共聚合 （2）交替共聚物 两种单体单元M1、M2严格交替排列。 实际上，这可看成无规共聚物的一种特例。如苯 乙烯—马来酸酐共聚物是这类产物的代表。也可由自 由基共聚得到。 第四章 自由基共聚合 第四章 自由基共聚合 （3）嵌段共聚物 由较长的M1链段和较长的M2链段构成的大分子， 每个链段的长度为几百个单体单元以上。 嵌段共聚物中的各链段之间仅通过少量化学键连 接，因此各链段基本保持原有的性能，类似于不同聚 合物之间的共混物。 第四章 自由基共聚合 由一段M1链段与一段M2链段构成的嵌段共聚物。 称为AB型嵌段共聚物。如苯乙烯—丁二烯（SB）嵌 段共聚物。由两段M1链段与一段M2链段构成的嵌段 共聚物。称为ABA型嵌段共聚物。如苯乙烯—丁二 烯—苯乙烯（SBS）嵌段共聚物。由n段M1链段与n段 M2链段交替构成的嵌段共聚物，称为(AB)n型嵌段共 聚物。 第四章 自由基共聚合 （4）接枝共聚物 主链由M1单元构成，支链由M2单元构成。 如ABS树脂，SB为主链，A为支链（亦可AB为主 链，S为支链）。 嵌段和接枝共聚物均不能通过本章讨论的共聚反 应制得，另行讨论。 第四章 自由基共聚合 2. 共聚物的命名 （1）将两种或多种单体名称之间用短划线相连，并在 前面冠以“聚”字。如聚苯乙烯—马来酸酐。 （2）将两种或多种单体名称间用短划线相连，然后再 后面加上“共聚物”。如苯乙烯—马来酸酐共聚物。 （3）需要指出是无规、嵌段、接枝等共聚物时，则在 “共聚物”前加上文字说明。 第四章 自由基共聚合 如丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物。在英文名称中， 常以在单体名称间嵌入-co-、-alt-、-b-、-g-等符号， 分别表示无规、交替、嵌段、接枝。如苯乙烯—丁二 烯嵌段共聚物（polystyrene-b-butadiene)。 （4）在无规共聚物的名称中，前一单体为主单体，后 一单体为次单体。 嵌段共聚物中，前后单体代表单体聚合的顺序。 接枝共聚物中，前一单体形成主链，后一单体形成 支链。 第四章 自由基共聚合 4.1.3 研究共聚合的意义 （1）改性 均聚物数量有限。共聚后，可改变大分子的结构和 性能，扩大应用范围。因此共聚是高分子材料的重要 改性方法。 举例： 乙烯和丙烯都是塑料。将乙烯和丙烯共聚合，得到 的是乙丙橡胶。 第四章 自由基共聚合 聚苯乙烯是一种脆性材料。将其与丙烯腈共 聚，可得到具有优良抗冲性、耐热性、耐油性 和耐化学腐蚀性的材料。 将丁二烯与苯乙烯无规共聚，可得到丁苯橡 胶；而将同样的单体进行嵌段共聚，则可得到 SBS热塑性弹性体。 第四章 自由基共聚合 （2）增加聚合物品种 某些单体不能均聚，但能与其他单体共聚，从而增 加了聚合物的品种。 例如马来酸酐是1, 2取代单体，不能均聚。但与苯 乙烯或醋酸乙烯能很好共聚，是优良的织物处理剂和 悬浮聚合分散剂。 1, 2-二苯乙烯也不能均聚，但能与马来酸酐共聚， 产物严格交替。 第四章 自由基共聚合 （3）理论研究 共聚合反应可用于研究单体、自由基、阴离 子和阳离子的活性，了解单体活性与聚合物结 构之间的关系。 第四章 自由基共聚合 4.2 二元共聚物的组成与分布 4.2.1 共聚组成的特点 两种单体进行共聚时，由于化学结构不同