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材料科学
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【论述题】举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合

【论述题】举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合

题目解答

答案

答:按单体-聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两类。 1)缩聚、聚加成和逐步聚合 缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果,除了缩聚物为主产物外,还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。 逐步聚合是无活性中心,单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。 聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。 2)加聚、开环聚合和连锁聚合 加聚是烯类单体加成聚合的结果,无副产物产生,加聚物与单体的元素组成相同。 连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同。 多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。 环状单体s-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同,无副产物产生,类似加聚;多数开环聚合物属于杂链聚合物,类似缩聚物。

解析

步骤 1:缩聚、聚加成和逐步聚合
缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果,除了缩聚物为主产物外,还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。例如,己二酸和己二胺缩聚生成尼龙66,同时产生水。
逐步聚合是无活性中心,单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。例如,聚酯的合成。
聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。例如,聚氨酯的合成。
步骤 2:加聚、开环聚合和连锁聚合
加聚是烯类单体加成聚合的结果,无副产物产生,加聚物与单体的元素组成相同。例如,聚乙烯的合成。
连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同。例如,聚丙烯的合成。
环状单体s-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同,无副产物产生,类似加聚;多数开环聚合物属于杂链聚合物,类似缩聚物。例如,聚环氧乙烷的合成。

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