通过离子聚合的高聚物

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/15 19:27:19
通过离子聚合的高聚物有那些?它们有那些特点?它们的应用在那些方面?

离子型聚合

借离子型引发剂(也称催化剂)使单体形成活性离子,通过离子反应过程,其增长链端基带有正或负电荷的加成聚合或开环聚合反应。又称催化聚合。合成高聚物的重要方法之一。

离子型聚合反应的特点是:①与自由基聚合相比,离子型聚合反应通常在较低温度下进行。大多数聚合反应温度低于0℃ ,而自由基聚合几乎都在0℃以上甚至超过50℃的温度下进行的。②离子型聚合反应的活化能总是小于相应的自由基聚合的活化能,甚至可能是负值。③离子型聚合对反应介质的极性和溶剂化能力的变化较敏感。在工业上的应用不如自由基聚合广泛。④聚合反应不受自由基猝灭剂的加入而受影响。

根据活性中心的不同,离子型聚合反应可分为阳离子聚合、阴离子聚合及配位聚合3类。工业化的阳离子聚合的产品有聚异丁烯、丁基橡胶、聚甲醛等。用阴离子聚合生产的有低顺丁橡胶(顺式-1,4结构的含量约为35%)、高顺聚异戊二烯橡胶(顺式-1,4结构约占90%~94%)、SBS热塑性橡胶和聚醚等。

阳离子聚合 与双键相连的碳原子上有推电子取代基团(如烷基、烷氧基等)的烯类单体只能进行阳离子聚合,因该类取代基使双键带有一定的负电性而具亲核性,如:

所以当亲电催化剂存在时,双键打开,形成三价碳阳离子活性中心:

除乙烯类化合物外,醛类、环醚、环酰胺等类单体也可用阳离子催化剂进行聚合。阳离子反应所用的催化剂都是电子受体即亲电试剂。常用的阳离子聚合催化剂有:①含氢酸。但其阴离子不应有很强的亲核性,往往不采用氢卤酸及强酸,如采用,聚合物分子量也不高。②路易斯酸如AlCl3、BF3、SnCl4、ZnCl2、TiCl4等,它被用作低温下获得高分子量聚合物的催化剂。在这类催化聚合体系中,除催化剂外,还须加入少量其他物质——质子给予体——水、有机酸及能产生碳阳离子的物质,使催化剂发挥作用。③其他阳离子聚合催化剂有I2、Cu2+、高能射线等。在阳离子聚合中,反应介质的特性起重要作用,反应介质的溶剂化能力增加,聚合速度和聚合度也增加;如采用介电常数较小的溶剂,除使聚合速度减小外,还能观察到动力学级数的升高。

阴离子聚合 在该类反应中,烯类单体的取代基具有吸电子性,使双键带有一定的正电性,具有亲电