常见的高分子材料的化学反应

如题所述

常见的高分子材料的化学反应:基团反应、接枝、嵌段、扩连、交联、降解等几大类。

一、高分子化学反应的意义

扩大高分子的品种和应用范围在理论上研究和验证高分子的结构研究影响老化的因素和性能变化之间的关系研究高分子的降解,有利于废聚合物的处理。

二、高分子化学反应与低分子化学反应的区别

1、在于高分子的降解与老化

降解是使分子量变小的反应。影响降解的因素很多,如热、机械力和超声波、光和辐射等物理因素,氧、水、化学品、微生物等化学因素。

高分子在热的作用下发生降解是一种常见现象,成为热降解。高分子热降解主要有解聚、无规断链、基团脱除三种类型。

2、在于无限稀释时的化学势值

在无限稀释的低分子溶液中,分子之间相距无限远,其相互作用几乎消失。而高分子溶液尽管无限稀释,因各链节以共价键相联结,不能无限远离,链节间的相互作用也就不会消失,链节的浓度在高分子内是很高的。

因此,高分子作为试剂或催化剂时,就会出现各种“高分子效应”。高分子化学反应中的各种“高分子效应”包括: 临基效应、高分子对其他反应物的作用以及协同效应。

影响高分子化学反应活性的因素分为物理因素和化学因素

一、物理因素对基团活性的影响

1、聚集态的影响

高分子与低分子药剂进行化学反应,首先要求基团处于分子级的接触,结晶、相态、溶解度不同,都会影响到药剂的扩散,从而反映出基团表观活性和反应速率的差异。即使均相反应,高分子的溶解情况发生变化时,反应速率也会发生相应变化。

2、链构象的影响

高分子链在溶液中可呈螺旋形或无规线团状态,溶剂改变,链构象亦改变,官能团的反应性会发生明显的变化。轻度交联的聚合物,须适当溶剂溶胀,才易进行反应,如苯乙烯一乙烯基苯共聚物,用二氯乙烷溶胀后,才易磺化。

二、化学因素对基团活性的影响

1、几率效应

高分子链上的相邻基团作无规成对反应时,中间往往留有孤立基团,最高转化率受到几率的限制,称为几率效应。

2、邻近基团效应

高分子中原有基团或反应后形成的新基团的位阻效应和电子效应,以及试剂的静电作用,均可能影响到邻近基团的活性和基团的转化程度,这种影响称为邻基效应。

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