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第五章 缩合聚合生产工艺 Chepter 5. Production Technology for Condensation polymerization 第五章 缩合聚合生产工艺 5.1概述 5.2线性高分子量缩聚物的生产工艺 5.3具有反应活性的低分子缩聚物的生产 工艺 5.1概述 含有反应性官能团的单体经缩合反应析出小分子化合物生成聚合物的反应称为缩合聚合反应，简称为缩聚反应。 单体分子中所含有的反应性官能团数目等于或大于2时，方可能经缩聚反应生成聚合物。 缩聚反应多数情况下在两种单体所含不同性质的反应性官能团之间进行，例如： ---COOH基团与HO---基团 ---COOH基团与H2N---基团 ---ArONa基团与Cl--ArSO2---基团等。 5.1概述 少数情况下在同一种单体的两个分子之间进行，例如: 和 和 酚类化合物中酚羟基的邻、对位H原子与氨基化合物中氨基的H原子，由于可与酸类化合物反应，也看作为反应性官能团。 5.1概述 发生缩聚反应的单体所含反应性官能团的数目全部为2时，经缩聚反应生成的最终产物为线型高分子量聚合物。可简称为线型缩聚物。 在高聚物合成工业中线型高分子量缩聚物是一次合成的，即直接生产高分子量合成树脂。 在高分子合成材料工业中线型缩聚物主要用作热塑性塑料、合成纤维、涂料与粘合剂等。 5.1概述 如果一部分单体含有的反应性官能团数目大于2，则经缩聚反应生成的最终产物为体型结构的聚合物，可简称为体型缩聚物。 体型缩聚物则是热固性塑料、热固性涂料以及热固性粘合剂的主要成分。 少数品种具有松散交联结构，玻璃化温度低于室温，则可用作合成橡胶，如聚硫橡胶、硅橡胶等。 5.1概述 体型缩聚物由于是不熔不溶的大分子，仅可在加工应用过程中最终形成，即在 热固性塑料制品成型过程中 涂料进行涂装以后 粘合剂粘结施工以后，通过固体交联过程而形成。 高聚物合成工业仅生产初级阶段的具有反应活性的合成树脂，它是含有若干活性官能团的线型或支链型低聚物，分子量为数百至数千不等。这一类合成树脂具有可熔可溶性。 5.1概述 有些品种，例如不饱和聚酯树脂、环氧树脂等，由合成树脂生产工厂进行生产后，直接作为商品出售，然后由加工应用工厂进行后加工与应用。 另有一些品种如酚醛树脂、胺基树脂等由合成树脂厂生产（ A阶树脂）以后，则在一定条件下添加填料、着色剂、固化剂等必要助剂进一步加工为仍具有可塑性，即可溶性的粉状物料，称为压塑粉（B阶）。然后在成型加工厂成型为热固性塑料制品（C阶）。 5.1概述 线型高分子量缩聚物的用途： 聚酯中的聚对苯二甲酸乙二酯主要用作合成纤维即涤纶纤维。其次用来生产薄膜，制造感光胶片、录音带、录像带等，以及用来生产饮料瓶等。 聚对苯二甲酸丁二酯与双酚A型聚碳酸酯主要用作工程塑料。 5．2 线型高分子量缩聚物的生产工艺 5．2．1 线型缩聚物主要类别及其合成反应 工业生产中利用缩聚生产的线型高分子量缩聚物主要有以下几种： 聚酯类 包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)聚碳酸酯(PC)等。 5．2．1 线型缩聚物主要类别及其合成反应 聚酰胺类：包括聚酰胺(尼龙)—66、聚酰胺—610、聚酰胺—1010、聚酰胺—6等。 5．2．1 线型缩聚物主要类别及其合成反应 聚砜类 产量最大的是双酚A与4，4—二氯二苯基砜缩聚生成的聚砜，和耐高温的聚醚砜。 芳香族聚酰亚胺类 以均苯四酸二酐与4，4’—二氨基二苯醚缩聚生成的聚酰亚胺和芳香族二元酸与二元胺合成的聚酰胺—酰亚胺等。 5．2．1 线型缩聚物主要类别及其合成反应 芳香族聚杂环类 聚苯硫醚等。 5．2．1 线型缩聚物主要类别及其合成反应 5．2．2 线型缩聚物生产工艺特点及理论基础 线型缩聚物主要由两种原料(单体)经缩聚反应而得。 5．2．2 线型缩聚物生产工艺特点及理论基础 式中最终产品为聚对苯二甲酸乙二醇，n为重复单元的数目，通常用DP(平均聚合度)代表。Xn为聚合物分子键中平均结构单元数，其值为DP的两倍。 5．2．2 线型缩聚物生产工艺特点及理论基础 1 缩聚反应为逐步进行的平衡反应 2 原料配比将明显影响产品分子量 3 缩聚物端基的活性基团将影响成型时的熔融粘度 4 缩聚反应生成的小分子化合物须及时用物理方法或化学方法除去，其残存量对聚合度产生明显影响。 5．2．2 线型缩聚物生产工艺特点及理论基础 ①线型高分子量缩聚物生产过程中单体转化率的高低对产品的平均分子量产生重要影响。 ②缩聚物生产过程中两种二元官能团单体的摩尔比应严格相等，而加入适量的一元官能