1、4 聚合物的化學(xué)反應(yīng) the chemical reaction of polymer, 研究聚合物化學(xué)反應(yīng)的目的 制備聚合物 改性聚合物 研究聚合物的結(jié)構(gòu),4.1 引言 聚合物的化學(xué)反應(yīng)是指高分子內(nèi)或高分子間所發(fā)生的各種化學(xué)轉(zhuǎn)變。, 制備不能直接由單體聚合而成的聚合物 如：聚乙烯醇 CH2CH + CH3OH OCOCH3 CH2CH + CH3COOCH3 OH,OH,對(duì)聚合物改性，制造出有特殊性能的聚合物。 如：接枝共聚物和嵌段共聚物 功能高分子,有助于研究聚合物的結(jié)構(gòu)。 特定的結(jié)構(gòu)是特定反應(yīng)的結(jié)果, 聚合物化學(xué)反應(yīng)的特征 有些低分子化合物可以進(jìn)行的反應(yīng)，聚合物也能進(jìn)行。如： 正己烷 C

2、H3CH2CH2CH2CH2CH3 PE CH2CH2 氯化機(jī)理相同 纖維素 纖維素-OH 乙醇 CH3CH2-OH 乙?；磻?yīng)基本相同,由于聚合物的結(jié)構(gòu)和分子量與低分子化合物相比有很大的差異，因而化學(xué)反應(yīng)有其特殊之處。,聚集態(tài)的影響 晶態(tài) 非晶態(tài) 液態(tài) 溶脹狀態(tài), 幾率效應(yīng) CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH CH CH CH CH Cl Cl Cl Cl Cl CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Zn CHCH CH CHCH Cl 環(huán)化程度86.5%，相鄰基團(tuán)按幾率反應(yīng)。, 特殊的化學(xué)反應(yīng) 聚合物的有些化學(xué)反應(yīng)為低分子化合物所沒(méi)有。如： 交聯(lián) 接枝 嵌段 降解, 聚合物化學(xué)

3、反應(yīng)的分類(lèi), 聚合度不變的化學(xué)反應(yīng) 反應(yīng)在長(zhǎng)鏈的側(cè)基或端基上進(jìn)行，屬于反應(yīng)性基團(tuán)的轉(zhuǎn)變。如： 纖維素酯化、PVAC醇解。 能制備一些具有特殊功能的聚合物。如： 高分子試劑、高分子催化劑、高分子藥物。, 聚合度變大的化學(xué)反應(yīng) 交聯(lián)、接枝、嵌段、擴(kuò)鏈等反應(yīng)。 通過(guò)反應(yīng)，聚合度增大，能制得分子形狀不同的聚合物。如： 交聯(lián)聚合物、接枝共聚物。, 聚合度變小的化學(xué)反應(yīng) 降解反應(yīng) 由于聚合物主鏈上的鍵斷裂，使聚合度變小。,4.2 聚合物基團(tuán)反應(yīng) 4.2.1 纖維素的化學(xué)反應(yīng) cellulose 纖維素是一種天然聚合物。 如： 木纖維 棉纖維,結(jié)構(gòu)： 分子間氫鍵強(qiáng),性能： 取向度和結(jié)晶度高，高溫下分解但不熔

4、融，不溶于一般溶劑。,成型加工： 通常不能直接加工成制品，只有經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，對(duì)其改性后，才能用來(lái)制作纖維制品和塑料制品。,CH2OH CH2ONa O O O OH 2%NaOH O OH OH OH -CS2 CS2 -H2O CH2OCSSH CH2OCSSNa O O O OH H+ O OH OH OH （纖維或薄膜） （紡絲或成膜）,含氮量12.513.6%，俗稱(chēng)“火棉”，可制造無(wú)煙火藥。 含氮量10.012.5%，俗稱(chēng)“膠棉”，可制備噴漆、人造革、攝影膠片、塑料制品。,透明，強(qiáng)度高，可用作眼鏡架、音帶、像帶、電器零件。,4.2.2 聚醋酸乙烯酯的醇解和聚乙烯醇縮醛,易溶于水，可用作

5、分散劑、膠粘劑。,聚乙烯醇與醛類(lèi)反應(yīng)，生成聚乙烯醇縮醛。 聚乙烯醇縮甲醛 poly(vinyl formal) PVFM 聚乙烯醇縮丁醛 poly(vinyl butyral) PVB,4.2.3 天然橡膠的氫氯化和氯化 CH3 CH2C=CHCH2 CH3 HCl CH2C-CH2CH2 Cl 鹽酸橡膠 氫氯化橡膠 hydrochlorinated rubber,氫氯化反應(yīng),CH3 Cl2 CH2C-CHCH2 CH3 Cl Cl CH2C=CHCH2 Cl2 CH3 -HCl CH2C=CHCH Cl 氯化橡膠 chlorinated rubber,氯化反應(yīng),4.2.4 飽和烴聚合物的氯化 PE、PP、PVC以及其他飽和聚合物、共聚物都能進(jìn)行氯化反應(yīng)。如：PE,與PVC比較,CPE： -Cl破壞PE的結(jié)晶性，透明性良好，加工性能良好，可成型各種制品。,CPVC： 氯含量高于PVC，多用于粘合劑、涂料，也可做管材、電器材料。,CPP： 含氯量高，難燃。含氯量2040%，粘結(jié)性良好?？捎糜谕苛稀⒄澈蟿?。,4.2.5 環(huán)化反應(yīng) 有些聚合物熱解時(shí)可能環(huán)化