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📅  最后修改于: 2022-05-13 01:56:13.196000             🧑  作者: Mango

聚合类型

聚合物是高分子质量的物质，可以抑制从简单分子中引入的大量重复结构单元。它们植入大分子，并具有 10 - 10u 数量级的极高分子量。它们也被称为大分子。重复的结构单元由无数个简单的反应性分子组成，并通过共价键对每个不同的分子着迷。

与结晶聚合物缔合的简单分子称为单体。简单分子（即单体化改性成聚合物的过程称为聚合）。例如，聚乙烯或通常称为聚乙烯是从其单体乙烯聚合的聚合进程推导出来的聚合物。

聚合物的类型

基于聚合物来源的分类

它们被分类为：

  1. 天然聚合物——从自然界中培养出来的聚合物称为天然聚合物。它们是在植物和动物中制造的，并且在生命中确实是非自愿的。例如蛋白质、纤维素、淀粉、核酸、天然橡胶等。
  2. 半合成聚合物——这些聚合物通常是通过化学差异从天然聚合物中推断出来的。例如，纤维素是一种天然聚合物。在硫酸存在下用乙酸酐乙酰化，纤维素形成纤维素二乙酸酯聚合物。它用于制造线和材料，如薄膜、玻璃等。半合成聚合物的其他例子是硫化橡胶（用于制造轮胎等）、作为硝酸纤维素的枪棉（用于制造炸药）等。
  3. 合成聚合物——在实验室中修饰的聚合物称为合成聚合物。代表-Polythene、Buna-S、PVC、Nylon等。

基于聚合物结构的分类

它们被分类为：

  • 线性聚合物：这些是其中单体单元同时相关以结晶长和线性链的聚合物。这些直接聚合物填充良好，因此具有高密度、高拉伸（拉伸）强度和高熔点。线性聚合物的一些常见示例是高密度聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙、聚酯等。

线性聚合物

  • 支链聚合物：这些是其中单体结合形成具有不同长度侧链或支链的长链的聚合物。这些支链聚合物不规则地堆积，因此比线性聚合物具有更低的拉伸强度和熔点。一些常见的例子是低密度聚乙烯、糖原、淀粉等。

支链聚合物

  • 交联或网络聚合物：这些是其中单体单元在三维网络中交联在一起的聚合物。这些也称为三维工作模式。由于网络结构，这些聚合物具有刚性、刚性和脆性。例如， 电木、三聚氰胺-甲醛树脂等。

交联或网络聚合物

按聚合方式分类

它们被分类为：

  • 加成聚合物：由重复单体一次性加成到最终产物分子中形成的聚合物称为加成聚合物。这些是通过重复添加具有双键或三键的单体分子形成的，例如聚乙烯由乙烯形成。它们再次被分类为：
    • 均聚物：这些聚合物由单一单体物质聚合形成，例如由乙烯形成聚乙烯，如下所示： nCH 2 = CH 2 → (CH 2 -CH 2 ) n
    • 共聚物：这些聚合物由两种不同的单体聚合而成，例如由苯乙烯和丁-1,3-二烯形成丁腈-S。一些常见的加聚物有聚乙烯、聚苯乙烯、特氟隆、丁腈橡胶、PVC等。这里是特氟隆的结构：

nCF 2 = CF 2 → –(CF 2 –CF 2 ) n –

  • 缩聚物：由两种或多种单体缩合而成的聚合物，除去水、醇、氨等简单分子后形成的聚合物称为缩聚物。它们是通过两个不同的双官能或三官能单体单元之间的重复缩合反应形成的，同时消除了小分子，如醇、水、HCl 等。尼龙 6,6 由六亚甲基二胺和己二酸形成。一些缩聚物是涤纶或涤纶，尼龙6，电木等。

基于分子力的分类

根据分子间作用力，聚合物分为：

  • 弹性体：聚合物链之间的分子间吸引力最弱并具有弹性字符的聚合物，如橡胶，称为弹性体。由于迫在眉睫的弱力，聚合物可以通过施加较小的应力轻松应变，并在应力偏转时恢复其主导形状。弹性体最重要的例子是天然橡胶。这些聚合物由随机盘绕的分子链组成。它们的分子间作用力最弱，例如 Buna-S、Buna-N、Neoprene 等。

丁腈橡胶

  • 纤维：这些聚合物在链之间具有很强的分子间作用力。这些力要么是氢键，要么是偶极-偶极相互作用。这些聚合物长而细，呈线状，可以织成织物。因此，它们被用来制造纤维。常见的例子是尼龙 66、涤纶、丝绸等。这些是具有高拉伸强度和高模量的螺纹成型固体。它们具有很强的分子间作用力，例如 H 键，例如聚酰胺 (nylon-6,6)、聚酯 (terylene) 等。
  • 热塑性聚合物：这些是线性或几乎没有辐射的长链分子，能够在加热时不断软化，在冷却时硬化。这些保持分子间的吸引力，介于弹性体和纤维之间。例如聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯等。
  • 热固性聚合物：这些聚合物可以在加热时不断软化，在冷却时硬化，其性能变化不大。在这些聚合物中，分子间作用力介于弹性体和长丝之间。链之间没有交联。当聚合物链由于缺乏交联而越来越自由地移动时，就会发生软化。热塑性塑料的常见例子有聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、铁氟龙等。

铁氟龙

聚合类型

聚合反应有两种类型：

  1. 加成聚合或链增长聚合。
  2. 缩聚或逐步增长聚合。

加成或链增长聚合

当相同或不同的单体分子（不饱和化合物）大量连续地加在一起形成聚合物时，这种聚合称为加成聚合或链增长聚合。

  1. 加聚反应：是通过各自独立的加成反应形成聚合物的聚合反应。加聚反应是分子上的官能团之间的反应，以结晶一类高摩尔质量，聚合度低，类似于二聚体、三聚体和低聚物。
  2. 缩聚：它是一种化学缩写，通过将单一或多种单体缔合以使长链结晶释放水或相应的单质来传递聚合物。

这涉及自由基或离子机制，其中自由基是最常见的模式。

缩合或阶梯增长聚合

它与两个双官能单体之间的重复缩合反应有关。在这些缩聚反应中，一些不起眼的分子如水、醇等会丢失，并形成高分子量的缩聚物。如涤纶、尼龙6,6、尼龙6、苯酚甲醛聚合物、三聚氰胺甲醛聚合物等。

  1. 自由基聚合：在过氧化苯甲酰、过氧化乙酰、叔丁基过氧化物等产生自由基的引发剂（催化剂）存在下，通过自由基加成聚合反应，使多种不饱和化合物如烷烃或二烯烃或其衍生物聚合。这种类型的聚合是通过用少量引发剂（通常是过氧化物）加热单体或将单体暴露在光下进行的。
  2. 配位聚合：配位聚合是一种由过渡金属盐和配合物催化的聚合形式。
  3. 阳离子聚合：当引发剂为阳离子时，它与双键结合形成离子中间体，在称为阳离子加成聚合的过程中将 p 添加到该中间体中。它从酸开始。苯甲酸盐聚合物硫酸HSO、HF、BF常用的酸是在少量水的存在下。
  4. 阴离子聚合：这种类型的聚合由离子引发，离子可以是碱或其他亲核试剂。主链携带离子与不饱和单体的亲核试剂加成。这通过碳负离子的形成进行。丁基锂或氨基钾 K + NH 2 – 。

示例问题

问题 1：使分子可用于缩合聚合反应所需的主要结构特征是什么？

回答：

问题2：什么是交联聚合物？举一个这样的例子。

回答：

问题 3：尼龙 6 和尼龙 68 两种符号有什么区别？

回答：

问题 4：命名由逐步增长聚合形成的聚合物。命名它的单体。

回答：

问题 5：热塑性塑料与热固性聚合物有何不同？

回答：