单体(供电体)和适当受电体生成电荷转移络合 物,在热作用下,经离解而引发 如乙烯基咔唑和四腈基乙烯(TCE)是一例: CH2=CH+TCE一[电荷转移络合物] CH-CHTCE 3阳离子聚合机理 链引发 以引发剂Lewis酸(C)和共引发剂(RH)为例 C RHH(CR) HCR)o+Mki,HM©(CR)9
链引发 以引发剂Lewis酸(C)和共引发剂(RH)为例 单体(供电体)和适当受电体生成电荷转移络合 物,在热作用下,经离解而引发 如乙烯基咔唑和四腈基乙烯(TCE)是一例: 3 阳离子聚合机理 K C + RH H (CR) H (CR) + M HM (CR) ki CH2 CH + TCE [电荷转移络合物] CH CH 2 TCE
若是第一步是速率控制反应,则引发速率为 Ri ki [C][RH] 此时,引发速率与单体浓度无关 若第二步是速率控制反应 [H(CR)] K= [C][RH] [H (CR)]=K [C][RH] Ri ki [H(CR)][M]=ki K [C][RH][M] 特点: 引发活化能低,8.4~21kJ/mol,故引发速率很快 (与自由基慢引发E,=105~150kJ/mol截然不同)
引发活化能低, 8. 4 ~ 21 kJ/mol,故引发速率很快 (与自由基慢引发Ed = 105 ~ 150 kJ/mol 截然不同) 若第二步是速率控制反应 若是第一步是速率控制反应,则引发速率为 K = [H (CR) ] [C] [RH] [H (CR) ] = K [C] [RH] Ri = ki [C] [RH] 此时,引发速率与单体浓度无关 Ri = ki [H (CR) ] [M] = ki K [C] [RH] [M] 特点:
链增长 单体不断插入到碳阳离子和反离子形成的离子对 中间进行链增长 HM(CR)+nM kP>HMnM(CR) 增长速率为 Rp kp[HM(CR)][M] 特点: ▣增长活化能与引发活化能一样低,速率快 增长活性中心为一离子对,结合的紧密程度对聚 合速率和分子量有一定影响 ▣单体插入聚合,对链节构型有一定的控制能力
链增长 单体不断插入到碳阳离子和反离子形成的离子对 中间进行链增长 增长活化能与引发活化能一样低,速率快 增长活性中心为一离子对,结合的紧密程度对聚 合速率和分子量有一定影响 单体插入聚合,对链节构型有一定的控制能力 HM (CR) + n M HMnM (CR) kp 增长速率为 Rp = kp[HM (CR) ] [M] 特点:
▣增长过程可能伴有分子内重排反应 如3-甲基-1-丁烯聚合产物有两种结构: ∽CH2-CH∞ CH ∽CH2-CH2-C CH,CHa CH3 重排通常是通过电子或个别原子的转移进行的 这种通过增长链碳阳离子发生重排的聚合反应称 为异构化聚合 0 链转移和链终止 离子聚合的增长活性中心带有相同的电荷,不能双分子 终止,只能发生链转移终止或单基终止 这一点与自由基聚合显著不同
增长过程可能伴有分子内重排反应 如 3-甲基-1-丁烯聚合产物有两种结构: 链转移和链终止 离子聚合的增长活性中心带有相同的电荷,不能双分子 终止,只能发生链转移终止或单基终止 这一点与自由基聚合显著不同 CH2 CH CH3 CH CH3 CH2 CH2 C CH3 CH3 重排通常是通过电子或个别原子的转移进行的 这种通过增长链碳阳离子发生重排的聚合反应称 为异构化聚合
动力学链不终止 0 向单体转移终止 活性链向单体转移,生成的大分子含有不饱 和端基,同时再生出活性单体离子对 CH3 CHg HfcH-9于c2-(BF,OH°+H= CH3 CH, CH3 CHs HfCH-C-JCH-C=CH2 +CH-C(BF3OH CH3
向单体转移终止 活性链向单体转移,生成的大分子含有不饱 和端基,同时再生出活性单体离子对 动力学链不终止 H CH2 C CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 CH3 (BF3 OH) CH3 CH2 C CH3 + H+ n (BF3 H CH OH) 2 C CH3 CH3 CH2 C CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 C CH3 + n