
分子聚合原理是由单体合成聚合物的反应过程。有聚合能力的低分子原料称单体,分子量较大的聚合原料称大分子单体。若单体聚合生成分子量较低的低聚物,则称为齐聚反应(oligomerization),产物称齐聚物。 一种单体的聚合称均聚合反应,产物称均聚物。两种或两种以上单体参加的聚合,则称共聚合反应,产物称为共聚物。
1.单体的消失(用转化率%表示)与聚合时间的关系在逐步聚合反应中,所有单体的不同官能团之间都能进行反应,因此单体很快消失,这时的转化率要用单体官能团的反应程度p来表示,它们之间的关系为转化率%=100p。而在链式聚合反应中,单体是逐渐消失的。
2.聚合物的平均聚合度与转化率的关系 在链式聚合反应中 唒与转化率基本上没有依赖关系。在逐步聚合反应中,转化率<80%时只形成低聚物;只有转化率>98%时,才能形成高聚物,没有链终止和链转移的负离子聚合能形成活的高分子,此时唒随转化率的增加而增大。
3.从反应热及活化能来比较 链式聚合反应的反应热较大,在20~30千卡/摩尔之间,所以聚合最高温度Tc很高,在200~300℃之间,在一般聚合温度下,可以认为它是不可逆反应。链式聚合反应的链增长活化能很小,在5千卡/摩尔左右,因此只要引发剂产生自由基,链增长即迅速进行,能在一秒钟左右形成唒约为1000的长链高分子。但在逐步聚合反应(如聚酰胺和聚酯)中,反应热只有5千卡/摩尔左右,它们的Tc低至40~50℃。所以在一般温度下它是可逆反应,化学平衡既依赖于温度,又依赖于小分子副产物的浓度。逐步聚合反应的链增长活化能在15千卡/摩尔左右,所以聚合必须用高温,往往要采用催化剂以降低反应温度,并在高真空下反应,以尽量除去小分子副产物。
以上是分子聚合原理