2.8 逐步聚合方法
? 熔融缩聚
? 溶液缩聚
? 界面缩聚
? 乳液缩聚
2.8.1 熔融缩聚
? 体系通常由单体、少量的催化剂及分子量调
节剂组成
? 常在单体和聚合物熔点以上(高 10- 25℃ )
的熔融状态下进行的缩聚反应称为 熔融缩聚
工艺特点
(1) 工艺简单,可间歇进行,也可连续进行,
是研究的比较充分的一种缩聚反应
(2) T较高,200℃ ~ 300℃
(3) 反应时间较长
(4) 减少副反应的发生,常需在 惰性气体
( N2或 CO2) 保护下进行
(5) 反应后期需在 高真空 下进行
工 业 上
? 当聚合物熔融温度不超过 300℃ 时都可用
此法生产
? 对于熔融温度较高的聚合物以及在高温下
易分解的单体,不适宜用此法
? 熔融缩聚物可直接进行纺丝、成片、拉幅或
切粒,再经洗涤、干燥得成品
? 涤纶、聚酰胺、酯交换法聚碳酸酯等都用此
法生产
2.8.2 溶液缩聚
? 单体加适当催化剂,在 溶剂 中进行的
聚合方法称为 溶液缩聚
(1) 温度较低,反应缓和且平稳
(2) 有利于热量交换,避免局部过热
(3) 不需高真空,要求单体活性较高
工 艺 特 点
? 缺 点, 成本较高,设备利用率较低,溶剂
除去较困难
聚苯醚、聚砜和聚芳醚酮等都用此法生产
2.8.3 界面缩聚
两种单体分别溶于互不相溶的两个溶剂中,
在 两相界面处 进行的缩聚反应
用于不可逆聚合,属多相体系
常使用 高活性 单体,速率快
常在 适当搅拌 下进行反应
特 点
? 界面缩聚 具有 如下 特点
? 设备简单
? 操作方便
? 对单体纯度和配比要求不高
? 低温、高速、产物分子量高
? 要求单体活性高,故价格较贵;溶剂用量多,
处理回收麻烦
? 限制了它的工业应用
? 例子有聚碳酸酯、聚芳酯、聚酰胺等
缺 点
2.8.4 乳液缩聚
? 单体溶解于有机溶剂中,并以乳液状分散
于水中进行缩聚的方法
? 组分组成
? 分散介质=水
? 单 体
? 分散相
2.9 典型的逐步反应聚合物
1,线型 聚 酯 -------熔融缩聚
涤 纶 (PET),聚对苯二甲酸乙二醇酯
熔点, 258 ℃,耐热性好
应用温度, -70℃ --175℃
涤 纶 (PET)
? 熔融纺丝 -------涤纶纤维
挺括,不熨,染色性差
? 挤压拉伸 -------片 材
包装容器,胶卷底片
? 造 粒 -------制备轴承,齿轮等结构
工程材料
2,聚酰胺 -----熔融缩聚
? 合 成 方 法,
a,二元胺与二元酸
b,氨基酸自缩聚或几内酰胺开环
尼龙 -66,尼龙 -610
尼龙 -6
尼龙 - 66
? 原 料, 己二胺,己二酸
? 制备方法, 制 盐 → 溶液缩聚 → 升温,
熔融缩聚
? 性能用途, 熔点, 267℃,Tg = 45℃
强度高,耐磨及染色性好
纤维,工程塑料
3,不饱和聚酯 -------熔融缩聚
二元醇 (乙二醇,丙二醇 ……)
+ 顺 酐 (不饱和二元酸 )
+ 苯 酐 (饱和二元酸 )
4,聚 氨 酯
? 聚氨基甲酸酯,- NHCOO-
? 应 用,弹性纤维,橡胶,泡沫制品,
粘合剂,保温包装材料,汽车内
饰件,高级涂料
聚氨酯合成路线
? 二氯代甲酸酯和二元胺 H2NRNH2
? 二异氰酸酯和二元醇加成
n C l O C O R O C O C l + n H 2 N R N H 2 + n H C l[ C O R O C N H R N H ] n
O O
'
n O C N R N C O + n H 2 N R N H 2' [ C N H R N H C O R O ] n
O O
'