高分子科学基础 第六章聚合物的化学反应
第 六 章 聚 合 物 的 化 学 反 应 高 分 子 科 学 基 础
第六章聚合物的化学反应 6.1概述 意义:研究和利用聚合物分子内或聚合物分子间所发生的 各种化学转变具有重要的意义,具体体现在两方面 (1)合成高附加价值和特定功能的新型高分子 利用高分子的化学反应对高分子进行改性从而赋予聚合 物新的性能和用途:离子交换树脂;高分子试剂及高分子固 载催化剂;化学反应的高分子载体;在医药、农业及环境保 护方面昊有重要意义的可降解高分子;阻燃高分子等等。 (2)有助于了解和验证高分子的结构
6.1 概述 意义：研究和利用聚合物分子内或聚合物分子间所发生的 各种化学转变具有重要的意义，具体体现在两方面： （1）合成高附加价值和特定功能的新型高分子 利用高分子的化学反应对高分子进行改性从而赋予聚合 物新的性能和用途：离子交换树脂；高分子试剂及高分子固 载催化剂；化学反应的高分子载体；在医药、农业及环境保 护方面具有重要意义的可降解高分子；阻燃高分子等等。 （2）有助于了解和验证高分子的结构。 第 六 章 聚 合 物 的 化 学 反 应
第六章聚合物的化学反应 62高分子化学反应的分类、特性及其影响因素 621分类 根据高分子的功能基及聚合度的变化可分为两大类: (i)聚合物的相似转变:反应仅发生在聚合物分子的侧基上, 即侧基由一种基团转变为另一种基团,并不会引起聚合度的明 显改变。 (i)聚合物的聚合度发生根本改变的反应,包括: 聚合度变大的化学反应,如扩链(嵌段、接枝等)和交联; 聚合度变小的化学反应,如降解与解聚
6.2 高分子化学反应的分类、特性及其影响因素 根据高分子的功能基及聚合度的变化可分为两大类： （i）聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基上， 即侧基由一种基团转变为另一种基团，并不会引起聚合度的明 显改变。 （ii）聚合物的聚合度发生根本改变的反应，包括： 聚合度变大的化学反应，如扩链（嵌段、接枝等）和交联； 聚合度变小的化学反应，如降解与解聚 6.2.1 分类 第 六 章 聚 合 物 的 化 学 反 应
第六章聚合物的化学反应 62.2聚合物的化学反应的特性 虽然高分子的功能基能与小分子的功能基发生类似的化 学反应,但由于高分子与小分子具有不同的结构特性,因 而其化学反应也有不同于小分子的特性: (1)高分子链上可带有大量的功能基,但并非所有功能 基都能参与反应,因此反应产物分子链上既带有起始功能 基,也带有新形成的功能基,并且每一条高分子链上的功 能基数目各不相同,不能将起始功能基和反应后功能基分 离开来,因此很难象小分子反应一样可分离得到含单一功 能基的反应产物
虽然高分子的功能基能与小分子的功能基发生类似的化 学反应，但由于高分子与小分子具有不同的结构特性，因 而其化学反应也有不同于小分子的特性： （1）高分子链上可带有大量的功能基，但并非所有功能 基都能参与反应，因此反应产物分子链上既带有起始功能 基，也带有新形成的功能基，并且每一条高分子链上的功 能基数目各不相同，不能将起始功能基和反应后功能基分 离开来，因此很难象小分子反应一样可分离得到含单一功 能基的反应产物。 6.2. 2 聚合物的化学反应的特性 第 六 章 聚 合 物 的 化 学 反 应
第六章聚合物的化学反应 (2)聚合物化学反应的复杂性。由于聚合物本身是聚合度 不一的混合物,而且每条高分子链上的功能基转化程度不 样,因此所得产物是不均一的,复杂的。其次,聚合物的化 学反应可能导致聚合物的物理性能发生改变,从而影响反应 速率甚至影响反应的进一步进行 62.3聚合物的化学反应的影响因素 (1)物理因素:如聚合物的结晶度、溶解性、温度等。 结晶性:对于部分结晶的聚合物而言,由于在其结晶区 域(即晶区)分子链排列规整,分子链间相互作用强,链 与链之间结合紧密,小分子不易扩散进晶区,因此反应只 能发生在非晶区;
（2）聚合物化学反应的复杂性。由于聚合物本身是聚合度 不一的混合物，而且每条高分子链上的功能基转化程度不一 样，因此所得产物是不均一的，复杂的。其次，聚合物的化 学反应可能导致聚合物的物理性能发生改变，从而影响反应 速率甚至影响反应的进一步进行。 （1）物理因素：如聚合物的结晶度、溶解性、温度等。 结晶性：对于部分结晶的聚合物而言，由于在其结晶区 域（即晶区）分子链排列规整，分子链间相互作用强，链 与链之间结合紧密，小分子不易扩散进晶区，因此反应只 能发生在非晶区； 6.2. 3 聚合物的化学反应的影响因素 第 六 章 聚 合 物 的 化 学 反 应