1.4 聚合反应

 
由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应

1.按反应机理分类
连锁聚合反应(Chain Polymerization) 
也称“链式”反应,反应需要活性中心。反应中一旦形成单体活性中心,就能很快传递下去,瞬间形成高分子。平均每个大分子的生成时间很短(零点几秒到几秒)
连锁聚合反应的特征:
  > 聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成,各步反应速率和活化能差别很大
  > 反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂
  > 进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物
  根据活性中心不同,连锁聚合反应又分为 自由基聚合:活性中心为自由基
阳离子聚合:活性中心为阳离子
阴离子聚合:活性中心为阴离子
配位离子聚合:活性中心为配位离子
逐步聚合(Step Polymerization)
在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的
  > 反应早期, 单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等中间产物,以后反应在这些低聚体之间进行
  > 聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成
  > 大部分的缩聚反应(反应中有低分子副产物生成)都属于逐步聚合
  > 单体通常是含有官能团的化合物

两种聚合机理的区别:主要反映在平均每一个分子链增长所需要的时间上
2. 按单体和聚合物在组成和结构上发生的变化分类
加聚反应(Addition Polymerization)
单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应,反应产物称为加聚物。其特征是:
  > 加聚反应往往是烯类单体?键加成的聚合反应,无官能团结构特征,多是碳链聚合物
  > 加聚物的元素组成与其单体相同,仅电子结构有所改变
  > 加聚物分子量是单体分子量的整数倍
缩聚反应(Condensation Polymerization)
是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程,兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物。其特征是:
 

> 缩聚反应通常是官能团间的聚合反应

 

> 反应中有低分子副产物产生,如水、醇、胺等

 

> 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-,故大部分缩聚物都是杂链聚合物

  > 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子,故分子量不再是单体分子量的整数倍

需要注意:缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现混淆情况,将它们等同起来是不对的。应加以区别,这是两种不同范畴的分类方案