题目
简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系 。
简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率和反应程度的关系 。
题目解答
答案
答:逐步特征反映在:缩聚过程时期单体聚合成二、三、四聚体等低聚物,低聚物之间可以进一步相互反应,在短 时间内,单体转化率很高,基团的反应程度却很低,聚合度缓慢增加,直至反应程度很高时,聚合度才增加到希望 值。在缩聚过程中,体系由分子量递增的系列中间产物组成。 反应程度 是参与反应的基团数占起始基团数的 分数,是针对于官能团而言的,转化率是是反应的单体占起始单体的分数,针对单体来说的,转化率为 100%时,反应程度可以是 50%。
解析
线形缩聚的逐步机理考查学生对缩聚反应过程的理解,重点在于掌握单体如何逐步形成低聚物,以及低聚物之间的相互作用。转化率与反应程度的关系是核心概念,需明确两者定义的不同:转化率针对单体,反应程度针对官能团。关键点在于理解单体转化率快速达到较高值时,反应程度仍较低,只有当反应程度足够高时,分子量才会显著增加。
逐步机理的核心特征
- 单体逐步聚合成低聚物:单体首先通过官能团反应形成二聚体、三聚体等低聚物。
- 低聚物间相互反应:不同低聚物通过未反应的官能团进一步连接,分子量逐步增大。
- 分子量递增的中间产物共存:体系中同时存在不同分子量的中间产物,而非直接生成高聚物。
转化率与反应程度的关系
- 转化率:已反应的单体占初始单体总量的分数(针对单体)。
- 反应程度:已反应的官能团占初始官能团总量的分数(针对官能团)。
- 关键结论:当转化率达到100%时,反应程度可能仅为50%(如二元单体),因为每个单体的两个官能团中仅一个参与反应。此时分子量较低,需进一步提高反应程度才能显著增加分子量。