缩合聚合反应
这是指一类在生成高分子化合物的同时也生成氯化氢、水之类小分子的聚合反应。利用这种聚合反应可以合成一大类高分子化合物,如作为涤纶纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯;作为尼龙纤维的聚酰胺;作为各种泡沫塑料和胶黏剂的聚氨酯和环氧树脂等。
缩聚反应的最大特点是链增长过程按逐步方式进行,所以,在合成一些聚合物的过程中,虽然没有小分子副产物生成,但只要其链增长为逐步方式,也属于缩聚反应类型。用于工业生产的缩聚方法很多,而且仍在不断发展,但主要有以下几种。
(1)熔融缩聚反应:在较高温度下(如200℃~300℃)使单体原料及生成的聚合物都处在熔融状态下和N2保护下进行,同时不断减压除去小分子副产物,例如,1941年被命名为涤纶(terylene)的聚对苯二甲酸乙二醇酯,即是在催化剂(铵盐或Zn、Mn、Co的乙酸盐)作用下经熔融缩聚制成的。此外,尼龙-66也可用这种方法生产。(https://www.daowen.com)
(2)界面缩聚反应:将反应的单体分别溶解在不同的溶剂中,而这两种溶剂互不相溶。将上述两种溶液注入反应容器中,则反应发生在两溶液的界面处。此种反应所使用的为活性单体,所以可在较低的温度下进行,但要求反应速度大于扩散速度时反应才能实现。在技术上为了降低两相间的界面张力,须使用乳化剂。利用这种反应可以合成如聚酰胺、聚碳酸酯、聚芳酰胺等聚合物。
(3)溶液聚合反应:顾名思义,溶液聚合反应是在溶剂中进行聚合的,此种反应在生产上被广泛用来生产油漆和涂料,例如醇酸树脂和聚氨酯漆等。其优点是有利于反应系统的均匀混合、稀释及吸收反应热。与熔融缩聚法和界面缩聚相比,此种方法可以获得较高的相对分子质量。
(4)固相缩聚反应:这是一种近十多年来发展的缩聚方法,反应在低于单体熔点或高于单体熔点而低于聚合物熔点的温度下进行,因而反应温度低于熔融缩聚的温度,这可以避免高温下的一系列副反应,获得比较高的相对分子质量,例如,由己二胺和己二酸合成尼龙-66时,单体在195℃时熔融,聚合物的熔融温度为260℃,而反应在170℃时进行。