高分子化学反应 (3)精选PPT讲稿.ppt

关于高分子化学反应(3)第一页，讲稿共五十二页哦2 2教学目的及要求1.1.掌握：掌握：聚合物侧基化学反应的特点聚合物侧基化学反应的特点;聚合物相似转变、接枝、扩链，交联等基本聚合物相似转变、接枝、扩链，交联等基本 概念及反应原理概念及反应原理.2.2.掌握：掌握：聚合物的降解，老化反应及防老化原理聚合物的降解，老化反应及防老化原理 教学重点：教学重点：聚合物化学反应的种类聚合物化学反应的种类教学难点：教学难点：聚合物化学变化对分子量的影响聚合物化学变化对分子量的影响第二页，讲稿共五十二页哦 高分子化学是研究高分子化合物合成与反应的一门科学.9.1 聚合物化学反应的特征聚合物化学反应的特征9.2 聚合物的基团反应聚合物的基团反应9.3 接枝共聚接枝共聚9.4 嵌段共聚嵌段共聚9.5 扩链扩链9.6 交联交联9.7 降解与老化降解与老化 聚合物的化学反应种类繁多，我们仅选择聚合物的聚合物的化学反应种类繁多，我们仅选择聚合物的基团反基团反应、嵌段和接枝、交联、降解和老化重点应、嵌段和接枝、交联、降解和老化重点介绍。介绍。第三页，讲稿共五十二页哦聚合物的化学反应：聚合物的化学反应：定义：定义：聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。过程。研究和利用聚合物分子内或聚合物分子间所发生的各种化学转研究和利用聚合物分子内或聚合物分子间所发生的各种化学转变具有重要的意义，具体体现在：变具有重要的意义，具体体现在：(1)扩大高分子的品种和应用范围扩大高分子的品种和应用范围;(2)在理论上研究和验证高分子的结构在理论上研究和验证高分子的结构;(3)研究影响老化的因素和性能变化之间的关系研究影响老化的因素和性能变化之间的关系;(4)研究高分子的降解，有利于废研究高分子的降解，有利于废旧旧聚合物的处理聚合物的处理.聚合物化学反应聚合物化学反应第四页，讲稿共五十二页哦根据高分子的官能基及聚合度的变化可分为两大类：根据高分子的官能基及聚合度的变化可分为两大类：（i）聚合物的相似转变：聚合物的相似转变：反应仅发生在分子的侧基反应仅发生在分子的侧基或端基上，即侧基或端基由一种基团变为另一基团，或端基上，即侧基或端基由一种基团变为另一基团，聚合度不改变。聚合度不改变。（ii）聚合度发生根本改变的反应聚合度发生根本改变的反应，包括：，包括：聚合度聚合度，如，如扩链（嵌段、接枝等）和交联扩链（嵌段、接枝等）和交联；聚合度聚合度，如，如降解与解聚降解与解聚。第五页，讲稿共五十二页哦 虽然高分子的官能基能与小分子的官能基发生类似的化学反应，但虽然高分子的官能基能与小分子的官能基发生类似的化学反应，但由于高分子与小分子具有不同的结构特性，因而其化学反应也有不同由于高分子与小分子具有不同的结构特性，因而其化学反应也有不同于小分子的特性：于小分子的特性：（1）高分子链上可带有大量的功能基，但并非所有功能基都能参与高分子链上可带有大量的功能基，但并非所有功能基都能参与反应。反应。每一条高分子链上的功能基数目各不相同，不能将起始功能每一条高分子链上的功能基数目各不相同，不能将起始功能基和反应后功能基分离开来，因此很难像小分子反应一样分离得基和反应后功能基分离开来，因此很难像小分子反应一样分离得到含单一功能基的反应产物。到含单一功能基的反应产物。9.1.1 大分子基团的活性大分子基团的活性9.1 聚合物化学反应的特征聚合物化学反应的特征第六页，讲稿共五十二页哦 （2）聚合物化学反应的复杂性。聚合物化学反应的复杂性。由于由于聚合物本身是聚合度不一的混合物聚合物本身是聚合度不一的混合物，而且，而且每每条高分子链上的功能基转化程度不一样条高分子链上的功能基转化程度不一样，因此所得产，因此所得产物是不均一的，复杂的。物是不均一的，复杂的。其次，聚合物的化学反应可能导致聚合物的其次，聚合物的化学反应可能导致聚合物的物理物理性能发生改变性能发生改变，从而影响反应速率甚至影响反应，从而影响反应速率甚至影响反应的进一步进行。的进一步进行。第七页，讲稿共五十二页哦例如：聚丙烯腈水解例如：聚丙烯腈水解 反应不能用小分子的反应不能用小分子的“产率产率”一词来描述一词来描述 只能用只能用基团转化率基团转化率来表征：来表征：即指即指起始基团生成各种基团的百分数起始基团生成各种基团的百分数.基团转化率不能达到百分之百，是由高分子基团转化率不能达到百分之百，是由高分子反应的反应的不均匀性不均匀性和和复杂性复杂性造成的造成的第八页，讲稿共五十二页哦 在聚合物的化学反应中，聚集态、邻近基团效应等物理化学在聚合物的化学反应中，聚集态、邻近基团效应等物理化学因素的影响，使得聚合物的基团活性、反应速率和最高转化程度因素的影响，使得聚合物的基团活性、反应速率和最高转化程度都有别于小分子同系物。都有别于小分子同系物。结晶性结晶性：反应只能发生在非晶区，小分子不易扩散进晶区反应只能发生在非晶区，小分子不易扩散进晶区(链段链段排列紧密排列紧密)。例如结晶度例如结晶度6070%的的PVA纤维，与甲醛反应，只能纤维，与甲醛反应，只能进行进行2040%的缩醛化。的缩醛化。玻璃态：玻璃态：在玻璃态，链段被冻结，低分子不易扩散，最好在玻璃态，链段被冻结，低分子不易扩散，最好在玻璃化温度以上，或溶胀状态进行反应。在玻璃化温度以上，或溶胀状态进行反应。例如苯乙烯和二乙例如苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物在进行磺化和氯甲基化反应时必须先溶胀。烯基苯的共聚物在进行磺化和氯甲基化反应时必须先溶胀。9.1.2 物理因素对基团活性的影响物理因素对基团活性的影响第九页，讲稿共五十二页哦1010物理因素物理因素物理因素物理因素聚集态的影响聚集态的影响聚集态的影响聚集态的影响 非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应玻璃态，链段运动冻结，难以反应高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快高弹态：链段活动增大，反应加快粘流态：可顺利进行粘流态：可顺利进行粘流态：可顺利进行粘流态：可顺利进行低分子很难扩散入晶区，晶区不能低分子很难扩散入晶区，晶区不能低分子很难扩散入晶区，晶区不能低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应反应反应反应官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区官能团反应通常仅限于非晶区晶态高分子晶态高分子晶态高分子晶态高分子第十页，讲稿共五十二页哦1111 轻度交联的聚合物，须适当溶剂溶胀，才易进行轻度交联的聚合物，须适当溶剂溶胀，才易进行反应。如苯乙烯二乙烯基苯共聚物，用二氯乙烷溶反应。如苯乙烯二乙烯基苯共聚物，用二氯乙烷溶胀后，才易磺化。胀后，才易磺化。链构象的影响链构象的影响: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变化无规线团无规线团球形球形拉伸链拉伸链第十一页，讲稿共五十二页哦(1)邻近基团效应邻近基团效应 高分子原有基团或反应后高分子原有基团或反应后新生成的官能团的新生成的官能团的电子效应电子效应和和位位阻效应阻效应，以及试剂的静电作用，均可，以及试剂的静电作用，均可影响到影响到邻近基邻近基团的团的活性和基团活性和基团的转化程度。的转化程度。a.位阻效应：如位阻效应：如PVA的三苯乙酰化反应的三苯乙酰化反应。9.1.3 化学因素对基团活性的影响化学因素对基团活性的影响第十二页，讲稿共五十二页哦 b.电子电子效应效应：邻近基团的静电效应可降低或提高官能基的：邻近基团的静电效应可降低或提高官能基的反应活性。反应活性。如聚丙烯酰胺的酸性水解反应速率随反应而如聚丙烯酰胺的酸性水解反应速率随反应而，原因是生成，原因是生成的羧基与邻近的未水解的酰胺基反应生成酸酐环状过渡态，促的羧基与邻近的未水解的酰胺基反应生成酸酐环状过渡态，促进了水解。进了水解。第十三页，讲稿共五十二页哦PMMA用弱碱皂化用弱碱皂化(水解水解)，也有自动催化效应。，也有自动催化效应。第十四页，讲稿共五十二页哦 如果反应中反应试剂与聚合物反应后的基团所带电如果反应中反应试剂与聚合物反应后的基团所带电荷相同，由于静电相斥作用，阻碍反应试剂与聚合物分荷相同，由于静电相斥作用，阻碍反应试剂与聚合物分子的接触，使反应难以充分进行。子的接触，使反应难以充分进行。如如碱性条件碱性条件下聚丙烯酰胺的水解程度下聚丙烯酰胺的水解程度70%。第十五页，讲稿共五十二页哦 (2)几率效应（官能团孤立化效应）几率效应（官能团孤立化效应）当高分子链上的相当高分子链上的相邻官能团成对参与反应邻官能团成对参与反应时，由于成对基团反应时，由于成对基团反应存在存在几率效应几率效应，可能产生孤立的单个官能团，只能达到有限的反应程，可能产生孤立的单个官能团，只能达到有限的反应程度。度。统计最高反应几率为统计最高反应几率为86.5%（1/e2基团未反应，基团未反应，e为自然常数）为自然常数）如如PVA的缩醛化反应，最多只能有约的缩醛化反应，最多只能有约80%的的-OH缩醛化：缩醛化：第十六页，讲稿共五十二页哦 例如，例如，PVC与与Zn粉共热脱氯，按几率计算只能达粉共热脱氯，按几率计算只能达到到86.5%（1/e2氯原子未反应氯原子未反应），与实验结果相符），与实验结果相符。第十七页，讲稿共五十二页哦9.2 9.2 聚合度相似的化学转变聚合度相似的化学转变纤维素纤维素(cellulose)的化学反应的化学反应纤维素是第一个进行化学改性的天然纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子高分子,纤维素的每个结构单元中含纤维素的每个结构单元中含有三个羟基，可以发生酯化或醚化反有三个羟基，可以发生酯化或醚化反应。反应产物统称为纤维素衍生物。应。反应产物统称为纤维素衍生物。粘胶纤维粘胶纤维纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯纤维素醋酸酯纤维素醋酸酯纤维素醚类：纤维素醚类：甲基、乙基、羧甲基纤维素甲基、乙基、羧甲基纤维素第十八页，讲稿共五十二页哦1846：第一种人造纤维：第一种人造纤维：第一种人造纤维：第一种人造纤维-硝化纤维素硝化纤维素亚历山大亚历山大帕克斯帕克斯英国人英国人(1813-1890)据硝化程度的不同，有不同据硝化程度的不同，有不同的用途：的用途：11%，做塑料；，做塑料；13%，做炸药；，做炸药；12%，清漆。，清漆。第十九页，讲稿共五十二页哦纤维素醋酸酯的制备纤维素醋酸酯的制备用途：录音带，电影胶卷等，全乙酰化的产品可做纤维。用途：录音带，电影胶卷等，全乙酰化的产品可做纤维。第二十页，讲稿共五十二页哦OCH2OHOHNHCOCH3OnOCH2OHOHNH2OOCH2OHOHNHCOCH3Oxn-xOH ChitinChitosanDegree of deacetylating=(x/n)100%壳聚糖的生产壳聚糖的生产工艺：工艺：虾壳虾壳预处理预处理消化消化酸浸酸浸脱色脱色晒干晒干脱乙酰基脱乙酰基烘干烘干产品产品第二十一页，讲稿共五十二页哦聚乙烯醇聚乙烯醇 poly(vinyl alcohol),PVA 只能从聚醋酸乙只能从聚醋酸乙烯酯的水解得到烯酯的水解得到缩甲醛：维尼纶（缩甲醛：维尼纶（缩甲醛：维尼纶（缩甲醛：维尼纶（VinylonVinylonVinylonVinylon）；缩丁醛：良好）；缩丁醛：良好）；缩丁醛：良好）；缩丁醛：良好的玻璃粘合剂的玻璃粘合剂的玻璃粘合剂的玻璃粘合剂聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品聚乙烯醇缩醛化反应可得到重要的高分子产品第二十二页，讲稿共五十二页哦2323聚乙烯醇缩丁醛Polyvinyl butyral 安全玻璃：安全玻璃：Safety Glass第二十三页，讲稿共五十二页哦2424橡胶的氯化橡胶的氯化 氯氯化化橡橡胶胶不不透透水水，耐耐无无机机酸酸、碱碱和和大大部部分分化化学学品品，可用作防腐蚀涂料和粘合剂，如混凝土涂层。可用作防腐蚀涂料和粘合剂，如混凝土涂层。第二十四页，讲稿共五十二页哦2525 有些聚合物，如聚丙烯腈或粘胶纤维，经热解后，还可能有些聚合物，如聚丙烯腈或粘胶纤维，经热解后，还可能环化成梯形结构，甚至稠环结构，制备碳纤维。环化成梯形结构，甚至稠环结构，制备碳纤维。聚丙烯腈成环聚丙烯腈成环环的引入，使聚合物刚性增加，耐热性提高环的引入，使聚合物刚性增加，耐热性提高第二十五页，讲稿共五十二页哦2626第二十六页，讲稿共五十二页哦 聚苯乙烯及其共聚物，带有苯环侧基，苯环上的氢原子聚苯乙烯及其共聚物，带有苯环侧基，苯环上的氢原子容易进行取代反应。容易进行取代反应。几乎可进行芳烃的一切反应几乎可进行芳烃的一切反应。如：以苯乙烯二乙烯苯共聚物为母体制备的如：以苯乙烯二乙烯苯共聚物为母体制备的离子交换树脂。离子交换树脂。离子交换树脂由三部分组成：不溶不熔的三维网状离子交换树脂由三部分组成：不溶不熔的三维网状骨架骨架、固定、固定在骨架上的在骨架上的官能团官能团和官能团所带的和官能团所带的可交换离子可交换离子。如如PS类的是由类的是由苯乙烯与二乙烯基苯苯乙烯与二乙烯基苯的悬浮共聚得到体型共聚的悬浮共聚得到体型共聚物小珠，再通过苯环的取代反应及官能团转化而制成：物小珠，再通过苯环的取代反应及官能团转化而制成：苯环侧基的取代反应苯环侧基的取代反应第二十七页，讲稿共五十二页哦第二十八页，讲稿共五十二页哦29299.3 聚合度变大的反应聚合度变大的反应交联、扩链、接枝、嵌段交联、扩链、接枝、嵌段 交联使线形大分子转变成交联使线形大分子转变成体形聚合物体形聚合物，它对聚合物的性能有，它对聚合物的性能有重要的影响，比如提高橡胶的弹性，提高塑料的重要的影响，比如提高橡胶的弹性，提高塑料的Tg和耐热性。和耐热性。研究的目的是为了提高聚合物的性能，防止和延缓老化研究的目的是为了提高聚合物的性能，防止和延缓老化。分为分为物理交联物理交联和和化学交联化学交联：前者是由极性键、氢键、结晶等：前者是由极性键、氢键、结晶等物理因素使链结合到一起；后者是通过共价键把大分子结合起物理因素使链结合到一起；后者是通过共价键把大分子结合起来。来。9.3.1 交联交联第二十九页，讲稿共五十二页哦3030 交联的目的在于消除永久变形交联的目的在于消除永久变形交联的目的在于消除永久变形交联的目的在于消除永久变形，交联后的，交联后的，交联后的，交联后的体型聚合体型聚合物不能熔融也不会溶解物不能熔融也不会溶解。常见的橡胶和热固性树脂制品均是交联聚合物。常见的橡胶和热固性树脂制品均是交联聚合物。常见的橡胶和热固性树脂制品均是交联聚合物。常见的橡胶和热固性树脂制品均是交联聚合物。第三十页，讲稿共五十二页哦3131硫化硫化(Vulcanization)S SS SS SS SS SS SS SS S+()n nS Sn nS Sn nS Sn nS Sn n离子型交联离子型交联第三十一页，讲稿共五十二页哦3232线形高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子线形高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子聚烯烃（聚乙烯、乙丙橡胶）在过氧化物、高能幅射作用下可聚烯烃（聚乙烯、乙丙橡胶）在过氧化物、高能幅射作用下可发生交联。发生交联。自由基型交联自由基型交联过氧化物交联如下：过氧化物交联如下：第三十二页，讲稿共五十二页哦3333功能基团反应：功能基团反应：缩聚反应中以多官能度（缩聚反应中以多官能度（3）单体替代部分双官能度单体可）单体替代部分双官能度单体可得到交联产物。得到交联产物。AxxByyAxxx+ABBA BAABABAB第三十三页，讲稿共五十二页哦3434聚合物之间也可通过形成聚合物之间也可通过形成离子键产生交联离子键产生交联如：氯磺化的聚乙烯与水和氧化铅可通过形成磺酸铅盐产如：氯磺化的聚乙烯与水和氧化铅可通过形成磺酸铅盐产生交联生交联这一类离子交联的聚合物通常叫这一类离子交联的聚合物通常叫离聚物离聚物。第三十四页，讲稿共五十二页哦35359.3.2 扩链扩链 定义：定义：所谓扩链反应是通过所谓扩链反应是通过链末端功能基反应链末端功能基反应形形成成聚合度成倍增加聚合度成倍增加的的线形高分子链线形高分子链的过程。的过程。末端功能化聚合物可由自由基、离子聚合等各种聚合末端功能化聚合物可由自由基、离子聚合等各种聚合方法合成，特别是活性聚合法。方法合成，特别是活性聚合法。扩链反应的一个重要应用是嵌段共聚物的合成。扩链反应的一个重要应用是嵌段共聚物的合成。可分以下几类：可分以下几类：第三十五页，讲稿共五十二页哦(1)自由基聚合自由基聚合 应用带官能团的偶氮或过氧化物引发剂，经偶合中止，形成两端应用带官能团的偶氮或过氧化物引发剂，经偶合中止，形成两端带官能团的预聚物。带官能团的预聚物。(2)阴离子聚合阴离子聚合 用萘钠引发，形成双阴离子活性高分子，经环氧乙烷或用萘钠引发，形成双阴离子活性高分子，经环氧乙烷或CO2中止，中止，可形成端基带有羟基或羧酸基的遥爪预聚物。可形成端基带有羟基或羧酸基的遥爪预聚物。第三十六页，讲稿共五十二页哦(3)缩聚缩聚 二元酸和二元醇缩聚，当一种过量时，可制得端基为羧二元酸和二元醇缩聚，当一种过量时，可制得端基为羧基或羟基的预聚物。基或羟基的预聚物。预聚物端基扩链剂预聚物端基扩链剂OH-NCO-NH2,-OH,-COOH-COOH-SH-NCO-COOH,-X-NCO-NH2,-OH,-COOH第三十七页，讲稿共五十二页哦如：端羧基型扩链剂如：端羧基型扩链剂如：端羧基型扩链剂如：端羧基型扩链剂双噁唑烷双噁唑烷双噁唑烷双噁唑烷 (bisoxazolines)(bisoxazolines)(bisoxazolines)(bisoxazolines)环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 (epoxy)(epoxy)(epoxy)(epoxy)第三十八页，讲稿共五十二页哦39399.3.3 接枝共聚接枝共聚 接枝共聚物接枝共聚物是以一种大分子链为主链，支链为另一结构，是以一种大分子链为主链，支链为另一结构，且支链具有一定的长度。带有短侧基的聚合物不能算作接枝物。且支链具有一定的长度。带有短侧基的聚合物不能算作接枝物。Backbone AGraft chains B第三十九页，讲稿共五十二页哦4040接枝点和支链的产生方式，可以分为三类：接枝点和支链的产生方式，可以分为三类：长出支链、嫁接支链和大单体共聚接枝长出支链、嫁接支链和大单体共聚接枝长出支链长出支链:如初级自由基与聚丁二烯主链中双键加成，形成接如初级自由基与聚丁二烯主链中双键加成，形成接枝点，与苯乙烯聚合产生支链。枝点，与苯乙烯聚合产生支链。第四十页，讲稿共五十二页哦嫁接支链嫁接支链(graft onto)大单体是带有双键端基的齐聚物大单体是带有双键端基的齐聚物，与乙烯基单体共聚，与乙烯基单体共聚或与活性链加成，即可接枝。或与活性链加成，即可接枝。大单体共聚接枝大单体共聚接枝(graft through)预先制定主链和支链，两者具有可以反应的活性基团，预先制定主链和支链，两者具有可以反应的活性基团，从而将支链嫁接到主链上。离子聚合较多。从而将支链嫁接到主链上。离子聚合较多。第四十一页，讲稿共五十二页哦42429.3.4 嵌段共聚嵌段共聚 嵌段共聚物可以用多种合成机理来得到，如离子聚合、嵌段共聚物可以用多种合成机理来得到，如离子聚合、特殊引发剂、力化学等。特殊引发剂、力化学等。例如：例如：SBS的合成，离子聚合的合成，离子聚合第四十二页，讲稿共五十二页哦43439.4 聚合度变小的反应聚合度变小的反应降解与老化降解与老化加工加工使用使用回收回收回收回收 聚合物在加工、使用、回收过程中将聚合物在加工、使用、回收过程中将聚合物在加工、使用、回收过程中将聚合物在加工、使用、回收过程中将不可避免的经历力、热、光、氧化、化不可避免的经历力、热、光、氧化、化不可避免的经历力、热、光、氧化、化不可避免的经历力、热、光、氧化、化学品腐蚀等过程，从而使得学品腐蚀等过程，从而使得学品腐蚀等过程，从而使得学品腐蚀等过程，从而使得分子量出分子量出分子量出分子量出现降低的现象现降低的现象现降低的现象现降低的现象。降解降解(Degradation)第四十三页，讲稿共五十二页哦4444降解机制降解机制（Degradation mechanism）：）：氧化降解氧化降解氧化降解氧化降解Oxidative degradationOxidative degradation光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等光降解自然光、紫外光等PhotodegradationPhotodegradation机械降解机械降解机械降解机械降解 振动磨振动磨振动磨振动磨Mechanical degradationMechanical degradation高能辐射降解高能辐射降解高能辐射降解高能辐射降解 射线辐射射线辐射射线辐射射线辐射Degradation by high energy radiationDegradation by high energy radiation生物降解生物降解生物降解生物降解 BiodegradationBiodegradation热降解热降解热降解热降解Thermal degradationThermal degradation水解水解水解水解HydrolizationHydrolization第四十四页，讲稿共五十二页哦4545 化学降解化学降解化学降解化学降解“Chemical degradationChemical degradation”是指在化学试剂是指在化学试剂是指在化学试剂是指在化学试剂的的的的作用下，作用下，作用下，作用下，聚合物发生化学反应转变为单体或小分子化合物。聚合物发生化学反应转变为单体或小分子化合物。聚合物发生化学反应转变为单体或小分子化合物。聚合物发生化学反应转变为单体或小分子化合物。水解水解水解水解 “hydrolysishydrolysis”也是化学降解的一种，也是化学降解的一种，也是化学降解的一种，也是化学降解的一种，聚酯、聚酰胺、多聚酯、聚酰胺、多聚酯、聚酰胺、多聚酯、聚酰胺、多聚糖等可以与水发生化学反应而产生无规断链。聚糖等可以与水发生化学反应而产生无规断链。聚糖等可以与水发生化学反应而产生无规断链。聚糖等可以与水发生化学反应而产生无规断链。脂肪族聚酯在脂肪族聚酯在脂肪族聚酯在脂肪族聚酯在加热、酸、碱等催加热、酸、碱等催加热、酸、碱等催加热、酸、碱等催化下非常容易水解，化下非常容易水解，化下非常容易水解，化下非常容易水解，是一类非常重要的是一类非常重要的是一类非常重要的是一类非常重要的可完全降解聚合物。可完全降解聚合物。可完全降解聚合物。可完全降解聚合物。第四十五页，讲稿共五十二页哦4646酶催化降解酶催化降解 enzymatic degradation 一一些些可可生生物物降降解解聚聚合合物物，如如脂脂肪肪族族聚聚酯酯、多多聚聚糖糖、蛋蛋白白质质等等在在微微生生物物或或酶酶（脂脂肪肪酶酶、蛋蛋白白酶酶、淀淀粉粉酶酶）的的存存在在下下可可以以发发生生降降解解，生生成成环环境境友友好好的的小小分分子。子。第四十六页，讲稿共五十二页哦4747Tissue engineering生物降解（生物降解（Biodegradation）第四十七页，讲稿共五十二页哦4848机械降解（机械降解（Mechanical degradation）高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而高分子在机械力和超声波作用下，都可能使大分子断链而降解。力化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生降解。力化学降解产生的高分子自由基，在单体存在时，可生成接枝共聚物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理。成接枝共聚物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理。第四十八页，讲稿共五十二页哦4949热降解（热降解（Thermal Degradation）CH2CHR +CH2CHRCH2CH2CHRCH2CHRCH2CH2CH CH CHRCH2 +RHAB热降解是聚合物最普遍热降解是聚合物最普遍的降解的降解如：聚烯烃类高分子的热如：聚烯烃类高分子的热如：聚烯烃类高分子的热如：聚烯烃类高分子的热降解降解降解降解通通过过对对聚聚合合物物热热降降解解机机理理的的研研究究，可可以以避避免免聚聚合合物物在在加加工工和和使使用用过过程程中中出出现现因因为为热热降降解解而而出出现现性能下降；另一方面也可以指导聚合物的热裂解回收。性能下降；另一方面也可以指导聚合物的热裂解回收。在氧气存在下的热降解称为热氧化降解，对聚合物的阻燃有很高的指导意义。在氧气存在下的热降解称为热氧化降解，对聚合物的阻燃有很高的指导意义。第四十九页，讲稿共五十二页哦5050Ablative materialAblative material：一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、升华等物理和化学变化用下能发生分解、熔化、蒸发、升华等物理和化学变化用下能发生分解、熔化、蒸发、升华等物理和化学变化用下能发生分解、熔化、蒸发、升华等物理和化学变化，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层时的热流传入飞行器内部的目的。入大气层时的热流传入飞行器内部的目的。入大气层时的热流传入飞行器内部的目的。入大气层时的热流传入飞行器内部的目的。第五十页，讲稿共五十二页哦5151第五十一页，讲稿共五十二页哦感谢大家观看第五十二页，讲稿共五十二页哦