聚合物的化学反应 (5)精选课件.ppt

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1、关于聚合物的化学反应(5)第一页，本课件共有53页高分子化学反应的分类高分子化学反应的分类：1.1.聚合度基本不变的反应，侧基聚合度基本不变的反应，侧基(side group)(side group)和端基和端基(terminal group)(terminal group)变化变化2.2.聚合度变大的反应：交联聚合度变大的反应：交联(crosslinking)(crosslinking)、接枝、接枝 (graft)(graft)、嵌段、嵌段(block)(block)、扩链、扩链(extension)(extension)3.3.聚合度变小的反应：降解聚合度变小的反应：降解(degradat

2、ion)(degradation)，解聚，解聚(depolymerization)(depolymerization)第二页，本课件共有53页6.1 6.1 聚合物化学反应的特征聚合物化学反应的特征 高分子官能团可以起各种化学反应；由于高分子存在链结构、聚集态结构，官能团反应具有特殊性.6.1.1.6.1.1.大分子基团的活性大分子基团的活性高分子链上的官能团很难全部起反应;一个高分子链上就含有未反应和反应后的多种不同基团，类似共聚产物。例如聚丙烯腈(polyacrylonitrile)水解(hydrolysis):第三页，本课件共有53页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

3、描述；一词来描述；只能用基团转化率只能用基团转化率(group conversion)(group conversion)来表征：来表征：即指起始基团生成各种基团的百分数；即指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，是由高分子反应的不均匀性和基团转化率不能达到百分之百，是由高分子反应的不均匀性和复杂性造成的。复杂性造成的。第四页，本课件共有53页6.1.2.6.1.2.物理因素对基团活性的影响物理因素对基团活性的影响低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应低分子很难扩散入晶区，晶区不能反应官能团反应通常仅限于非晶区

4、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v晶态高分子晶态高分子玻璃态玻璃态玻璃态玻璃态(glass state):(glass state):(glass state):(glass state):链段运动冻结，链段运动冻结，链段运动冻结，链段运动冻结，难以反应难以反应难以反应难以反应高弹态高弹态高弹态高弹态(elastomeric state)(elastomeric state)(elastomeric state)(elastomeric state)：链段活动：链段活动：链段活动：链段活动增大，反应加快增大，反应加快增大，反应加快增大，反应加快粘流

5、态粘流态粘流态粘流态(viscous state)(viscous state)(viscous state)(viscous state)：可顺利进行：可顺利进行：可顺利进行：可顺利进行vv 非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子非晶态高分子第五页，本课件共有53页v轻度交联的聚合物，须适当溶剂溶胀，才易进行反应；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，用二氯乙烷溶胀后，才易磺化。如苯乙烯二乙烯基苯共聚物，用二氯乙烷溶胀后，才易磺化。v 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

6、亦改变，官能团的反应性会发生明显的变化。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。v 即使均相反应，高分子的溶解情况发生变化时，反应速即使均相反应，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。率也会发生相应变化。第六页，本课件共有53页例如，例如，PVCPVC与与ZnZn粉共热脱氯，按几率计算只能达到粉共热脱氯，按几率计算只能达到8686.5 5%，与，与实验结果相符实验结果相符l几率效应几率效应(probability effect)(probability effect)高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往留有高分子链上的相邻基团作无规成对反应时，中间往往

7、留有孤立基团孤立基团,最高转化率受到几率的限制，称为几率效应。最高转化率受到几率的限制，称为几率效应。6.1.3.6.1.3.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七页，本课件共有53页v 邻近基团效应邻近基团效应高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基高分子链上的邻近基团，包括反应后的基团都可以改变未反应基团的活性，这种影响称为邻基效应团的活性，这种影响称为邻基效应(neighboring group effect)(neighboring group effect)。如聚甲基丙烯酸酯如聚甲基丙烯酸酯(polymethacrylate)(polymethacryl

8、ate)类碱性水解有自动催化类碱性水解有自动催化作用。作用。第八页，本课件共有53页有利于形成五元或六元环状中间体，均有促进效应。有利于形成五元或六元环状中间体，均有促进效应。邻基效应还与高分子的构型有关，如：邻基效应还与高分子的构型有关，如：全同全同PMMAPMMA比无规、间同水解快，原因是全同结构的基团位置易比无规、间同水解快，原因是全同结构的基团位置易于形成环酐中间体于形成环酐中间体。第九页，本课件共有53页6.2 6.2 聚合物的基团反应聚合物的基团反应第十页，本课件共有53页1.1.聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯(polyvinylacrylate)(polyvinylacrylate)的

9、反应的反应聚乙烯醇聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)(polyvinyl alcohol)只能从聚醋酸乙烯酯的水解只能从聚醋酸乙烯酯的水解得到得到: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缩甲醛：维尼纶缩甲醛：维尼纶缩丁醛：良好的玻璃粘合剂缩丁醛：良好的玻璃粘合剂第十一页，本课件共有53页2.2.苯环侧基的取代反应苯环侧基的取代反应聚苯乙烯聚苯乙烯(polystyrene)(polystyrene)几乎能进行芳烃的一切反应。几乎能进行芳烃的一切反应。以苯乙烯二乙烯苯共聚物为母体的离子交换树脂，是芳环以苯乙烯二乙烯苯共聚物为母体的离子交换树脂，

10、是芳环取代反应的典型例子。取代反应的典型例子。强酸性阳离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂阴离子交换阴离子交换树脂树脂第十二页，本课件共有53页离子交换树脂离子交换树脂(ion exchange resin)(ion exchange resin)的离子交换过程也是化学反应，的离子交换过程也是化学反应，如磺酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂与水中的阳离子如如磺酸型聚苯乙烯阳离子交换树脂与水中的阳离子如NaNa+作用时，由作用时，由于树脂上的于树脂上的H H+浓度大，而浓度大，而-SO-SO3 3-对对NaNa+的亲合力比对的亲合力比对H H+的亲合力强，因的亲合力强，因此树脂上的此树脂上的H H+便与便与

11、NaNa+发生交换，起到消除水中发生交换，起到消除水中NaNa+的作用。交换完的的作用。交换完的树脂又可用高浓度的盐酸处理再生重复使用：树脂又可用高浓度的盐酸处理再生重复使用：第十三页，本课件共有53页聚苯乙烯芳环上易发生各种取代反应而引入功能基：聚苯乙烯芳环上易发生各种取代反应而引入功能基：第十四页，本课件共有53页纤维素的结构如下纤维素的结构如下l粘胶纤维粘胶纤维l纤维素硝酸酯纤维素硝酸酯l纤维素醋酸酯纤维素醋酸酯l纤维素醚类：纤维素醚类：甲基、乙基、羧甲基纤甲基、乙基、羧甲基纤维素维素 3.3.纤维素的化学改性纤维素的化学改性纤维素是第一个进行化学改性的天然高分子；纤维素是第一个进行化学

12、改性的天然高分子；纤维素有许多重要衍生物。纤维素有许多重要衍生物。第十五页，本课件共有53页粘胶纤维的制造粘胶纤维的制造20%NaOH20%NaOH20%NaOH20%NaOH浸渍浸渍浸渍浸渍 1 1 1 12 h2 h2 h2 h碱碱碱碱纤纤纤纤维维维维素素素素CSCSCSCS2 2 2 220 20 20 20 30303030 2 h 2 h 2 h 2 h纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠纤维素黄酸钠（0.5 0.5 0.5 0.5 个黄酸根个黄酸根个黄酸根个黄酸根 /3/3/3/3个羟基）个羟基）个羟基）个羟基）18181818 30 30 30 30 40 h40 h40 h40

13、 h将部分黄酸盐水解成羟基，成将部分黄酸盐水解成羟基，成将部分黄酸盐水解成羟基，成将部分黄酸盐水解成羟基，成为粘度较大的纺前粘胶液为粘度较大的纺前粘胶液为粘度较大的纺前粘胶液为粘度较大的纺前粘胶液1010101015151515 H H H H2 2 2 2SOSOSOSO4 4 4 4 喷丝喷丝喷丝喷丝3030303045454545 CSCSCSCS2 2 2 2第十六页，本课件共有53页 纤维素的化学改性与功能化纤维素的化学改性与功能化第十七页，本课件共有53页6.3 6.3 反应功能高分子反应功能高分子 （略）（略）功能高分子：功能高分子：具有功能基团的高分子，这些高分子具有具有功能基

14、团的高分子，这些高分子具有一定的化学、物理性质。一定的化学、物理性质。反应性功能高分子：高分子试剂，高分子药物；高分子催反应性功能高分子：高分子试剂，高分子药物；高分子催 化剂，固定化酶。化剂，固定化酶。分离功能高分子：吸附树脂，吸水树脂，离子交换树脂，分离功能高分子：吸附树脂，吸水树脂，离子交换树脂，螯合树脂等。螯合树脂等。膜用高分子：分离膜，缓释膜。膜用高分子：分离膜，缓释膜。电功能高分子：导电，光致导电，压电等高分子。电功能高分子：导电，光致导电，压电等高分子。光功能高分子：光固化涂料，光致抗蚀剂，光致变色，光光功能高分子：光固化涂料，光致抗蚀剂，光致变色，光 能转换等高分子。能转换等高

15、分子。液晶高分子。液晶高分子。第十八页，本课件共有53页6.4 6.4 接枝共聚接枝共聚(graft copolymerization)(graft copolymerization)聚聚合合物物的的接接枝枝反反应应是是指指在在高高分分子子主主链链上上连连接接不不同同组组成成的的支链得到接枝共聚物，可分为三种基本方式支链得到接枝共聚物，可分为三种基本方式:Grafting ontoGrafting fromGrafting though第十九页，本课件共有53页 例：例：6.4.1 6.4.1 长出支链长出支链第二十页，本课件共有53页聚合物作为链转移剂聚合物作为链转移剂将聚合物溶于某一接枝单

16、体中，使引发剂活性种向将聚合物溶于某一接枝单体中，使引发剂活性种向聚合物转移，形成聚合物自由基，然后引发单体形聚合物转移，形成聚合物自由基，然后引发单体形成接枝。成接枝。(ABS)(ABS)同时有均聚物产生同时有均聚物产生例：例：将树脂溶于苯乙烯，然后添加引发剂将树脂溶于苯乙烯，然后添加引发剂第二十一页，本课件共有53页也可在聚合物侧链上形成过氧化物也可在聚合物侧链上形成过氧化物O O2 2MMAMMA第二十二页，本课件共有53页例如：氨基的聚苯乙烯，与含异氰酸酯侧基的例如：氨基的聚苯乙烯，与含异氰酸酯侧基的PMMAPMMA聚合聚合物反应，得到接枝共聚物。物反应，得到接枝共聚物。6.4.2 6

17、.4.2 嫁接支链嫁接支链第二十三页，本课件共有53页6.5 6.5 嵌段共聚嵌段共聚(segment copolymerizaton)(segment copolymerizaton)但要注意链阴离子的活性，但要注意链阴离子的活性，pKapKa大的单体可引发小的大的单体可引发小的S t S t MMA MMA AN AN如何制备如何制备MMAMMAStStMMA MMA 三嵌段共聚物？三嵌段共聚物？第二十四页，本课件共有53页预预聚聚物物的的嵌嵌段段反反应应有有两两种种基基本本形形式式：大大分分子子引引发发剂剂法法和和末末端端功功能能基基偶联法。偶联法。（1 1）大分子引发剂法）大分子引发剂

18、法（2 2）功能基偶联法）功能基偶联法 第二十五页，本课件共有53页 所谓扩链反应是通过链末端功能基反应形成聚合度增大了所谓扩链反应是通过链末端功能基反应形成聚合度增大了的线形高分子链的过程。的线形高分子链的过程。末端功能化聚合物可由自由基、离子聚合等各种聚合方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。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。6.6 6.6 扩链反应扩链反应(extending reaction)(extending reaction)第二十六页，本课件共有53页 活性端基活性

19、端基 扩链剂的官能团扩链剂的官能团 OH OH NCONCO COOH COOH 环氧基环氧基 OHOH 环氧环氧 HNHN2 2 OH OH COOHCOOH 酸酐酸酐 NCO NCO OH OH NHNH2 2 NHR NHR COOHCOOH第二十七页，本课件共有53页如聚氨酯预聚物可与二元醇进行扩链反应：如聚氨酯预聚物可与二元醇进行扩链反应：第二十八页，本课件共有53页6.7 6.7 交联交联 (crosslink)(crosslink)线型高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子，线型高分子链之间进行化学反应，成为网状高分子，这就是交联反应这就是交联反应(crosslinking r

20、eaction)(crosslinking reaction)橡胶的硫化：橡胶的硫化：橡胶硫化就是使具有弹性的线型橡胶分子生成交联的过程；橡胶硫化就是使具有弹性的线型橡胶分子生成交联的过程；因用硫或硫化物交联，故硫化和交联是同义语；因用硫或硫化物交联，故硫化和交联是同义语；交联赋予橡胶高弹性；交联赋予橡胶高弹性；其机理还很复杂，基本认为是离子反应机理。其机理还很复杂，基本认为是离子反应机理。第二十九页，本课件共有53页橡胶的硫化反应橡胶的硫化反应:第三十页，本课件共有53页不含双键橡胶的硫化不含双键橡胶的硫化:如乙丙橡胶不含双键，不能采用以上方法进行硫化，而通常采如乙丙橡胶不含双键，不能采用以

21、上方法进行硫化，而通常采用过氧化物作引发剂，在分子链上产生自由基，通过链自由基用过氧化物作引发剂，在分子链上产生自由基，通过链自由基的偶合产生交联：的偶合产生交联：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。交联。第三十一页，本课件共有53页乙丙橡胶的交联（硫化）发生在叔碳原子上乙丙橡胶的交联（硫化）发生在叔碳原子上第三十二页，本课件共有53页降解是聚合物分子量变小的化学反应的总称。降解是聚合物分子量变小的化学反应的总称。聚合物降解的因素聚合物降解的因素6.8 6.8 降解降解(degradation)(degrad

22、ation)化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸化学因素：水、醇、酸物理因素：热、光、幅射、机械力物理因素：热、光、幅射、机械力物理因素：热、光、幅射、机械力物理因素：热、光、幅射、机械力物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧物理化学因素：热氧、光氧第三十三页，本课件共有53页6.8.1.6.8.1.热降解热降解（1 1）解聚反应）解聚反应(depolymerizing reaction)(depolymerizing reaction)：在这类降解反应中，高分子链的：在这类降解反应中，高分子链的断裂总是发生在末端单体单元，导致单体单元

23、逐个脱落生成单体，是聚合反应断裂总是发生在末端单体单元，导致单体单元逐个脱落生成单体，是聚合反应的逆反应。的逆反应。发生解聚反应时，由于是单体单元逐个脱落，因此聚合物的分子量变化很发生解聚反应时，由于是单体单元逐个脱落，因此聚合物的分子量变化很慢，但由于生成的单体易挥发导致重量损失较快。慢，但由于生成的单体易挥发导致重量损失较快。链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚，如聚甲醛如聚甲醛如聚甲醛如聚甲醛(polyformaldehyde)(polyformaldehyde)(polyformaldehyde

24、)(polyformaldehyde)第三十四页，本课件共有53页（2 2）无规断链反应：）无规断链反应：在这类降解反应中，高分子链从其分子组在这类降解反应中，高分子链从其分子组成的弱键发生断裂，分子链断裂成数条聚合度减小的分子链。分成的弱键发生断裂，分子链断裂成数条聚合度减小的分子链。分子量下降迅速，但产物是仍具有一定分子量的低聚物，难以挥发子量下降迅速，但产物是仍具有一定分子量的低聚物，难以挥发，因此重量损失较慢。如聚乙烯的热降解：，因此重量损失较慢。如聚乙烯的热降解：第三十五页，本课件共有53页 对对于于乙乙烯烯基基聚聚合合物物，一一旦旦分分子子链链产产生生断断链链生生成成自自由由基基后

25、后，除除解解聚聚反反应应外外，还还可可发发生生向向大大分分子子的的夺夺氢氢转转移移反反应应，特特别别是是存存在在活活泼的泼的-H 时：时：-H 转移反应使新自由基不再在分子链末端，高分子链主要从其分子转移反应使新自由基不再在分子链末端，高分子链主要从其分子组成的弱键处发生断裂，分子链断裂成数条聚合度减小的分子链，组成的弱键处发生断裂，分子链断裂成数条聚合度减小的分子链，导致分子量迅速下降，这种热降解方式称为导致分子量迅速下降，这种热降解方式称为无规断链反应无规断链反应。第三十六页，本课件共有53页（3）侧基脱除）侧基脱除 聚聚合合物物的的热热降降解解只只发发生生在在聚聚合合物物的的侧侧基基上上

26、，结结果果聚聚合合物物的的聚聚合合度度不不变变，但但在在分分子子链链上上形形成成了了新新的的结结构构，导导致致聚聚合合物物性性能能发发生生根根本本变变化。化。典型例子如聚氯乙烯的脱典型例子如聚氯乙烯的脱HCl、聚乙酸乙烯酯的脱羧反应：、聚乙酸乙烯酯的脱羧反应：第三十七页，本课件共有53页6.8.2.6.8.2.力化学降解力化学降解(mechanochemical degradation)(mechanochemical degradation)高分子在机械力高分子在机械力(mechanical force)(mechanical force)和超声波和超声波(supersonic wave)(

27、supersonic wave)作作用下，都可能使大分子断链而降解。用下，都可能使大分子断链而降解。受机械力的场合受机械力的场合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。物，近年来发展的反应性挤出就是利用这一原理。固体聚合物的粉碎固体聚合物的粉碎橡胶塑炼橡胶塑炼熔融挤出熔融挤出纺丝聚合物溶液的强力搅拌纺丝聚合物溶液的强力搅拌第三十八页，本课件共有53页6.8.3.6.8.3.水解、化学降解和生化降解水解、化学降解和生化降解 水解：水解：酸、碱是水解的催化剂；聚缩醛、聚酯、聚酰胺

28、最酸、碱是水解的催化剂；聚缩醛、聚酯、聚酰胺最易发生水解；淀粉、纤维素完全水解可得到相应的单糖；易发生水解；淀粉、纤维素完全水解可得到相应的单糖；聚酰胺水解生成端氨基和羧基。聚酰胺水解生成端氨基和羧基。碱是聚酯水解活泼催化剂碱是聚酯水解活泼催化剂第三十九页，本课件共有53页化学降解化学降解(chemical degradation)(chemical degradation)：聚合物曝露在空气中易发生：聚合物曝露在空气中易发生氧化作用在分子链上形成过氧基团或含氧基团，从而引起分子链的氧化作用在分子链上形成过氧基团或含氧基团，从而引起分子链的断裂及交联，使聚合物变硬、变色、变脆等。断裂及交联，使

29、聚合物变硬、变色、变脆等。可在较低温条件下发生。可在较低温条件下发生。饱和聚合物的化学降解较慢，饱和聚合物在发生氧化反应时，三级饱和聚合物的化学降解较慢，饱和聚合物在发生氧化反应时，三级碳最易被进攻。而不饱和聚合物的氧化反应要快的多，因为所含的烯丙碳最易被进攻。而不饱和聚合物的氧化反应要快的多，因为所含的烯丙位碳易遭受进攻，并形成稳定的自由基。位碳易遭受进攻，并形成稳定的自由基。化学降解过程是一个自由基链式反应。化学降解过程是一个自由基链式反应。第四十页，本课件共有53页6.8.4.氧化降解氧化降解 热氧化降解热氧化降解弱键容易被氧化第四十一页，本课件共有53页伴随链转移伴随链转移第四十二页，

30、本课件共有53页链终止链终止(chain termination)(chain termination)：各种：各种自由基发生偶合或歧化反应。自由基发生偶合或歧化反应。断链断链(chain rupture)(chain rupture)机理机理第四十三页，本课件共有53页 氧化反应产生的过氧自由基，因此可在聚合物中加入能与过氧化反应产生的过氧自由基，因此可在聚合物中加入能与过氧自由基迅速反应形成不活泼自由基的化合物，以防止聚合物的氧自由基迅速反应形成不活泼自由基的化合物，以防止聚合物的化学降解，这类化合物常称抗氧剂化学降解，这类化合物常称抗氧剂(chemical inhibitor)(chem

31、ical inhibitor)。常用的。常用的抗氧剂是一些酚类和胺类化合物。抗氧剂是一些酚类和胺类化合物。第四十四页，本课件共有53页(photodegradation)(photodegradation)：聚合物受光照，当吸收的光能大于键能时，：聚合物受光照，当吸收的光能大于键能时，便会发生断键反应使聚合物降解。便会发生断键反应使聚合物降解。光降解反应存在三个要素：聚合物受光照；聚合物吸收光子被激光降解反应存在三个要素：聚合物受光照；聚合物吸收光子被激发；被激发的聚合物发生降解。发；被激发的聚合物发生降解。以含羰基聚合物的光降解反应为例，羰基易吸收光能被激发，然以含羰基聚合物的光降解反应为例

32、，羰基易吸收光能被激发，然后发生分解，其断键机理有后发生分解，其断键机理有Norrish INorrish I和和Norrish IINorrish II型两种。型两种。光氧化降解光氧化降解第四十五页，本课件共有53页Norrish I 型的特点是光解时型的特点是光解时 羰基与羰基与-碳之间碳之间 的键断裂，形成酰基的键断裂，形成酰基自由基和烃基自由基：自由基和烃基自由基：v光化产物发生,-碳碳键的断裂称为Norrish II型裂解反应：第四十六页，本课件共有53页聚合物的老化：是指聚合物在加工、贮存及使用过程中，聚合物的老化：是指聚合物在加工、贮存及使用过程中，其物理化学性能及力学性能发生不

33、可逆坏变的现象。其物理化学性能及力学性能发生不可逆坏变的现象。聚合物的防老化聚合物的防老化第四十七页，本课件共有53页热、光、电、高能辐射和机械应力等物理因素以及氧化、酸碱、水热、光、电、高能辐射和机械应力等物理因素以及氧化、酸碱、水等化学作用，以及生物霉菌等都可导致聚合物的老化。因此聚合物等化学作用，以及生物霉菌等都可导致聚合物的老化。因此聚合物的老化是多种因素综合的结果，并无单一的防老化方法。的老化是多种因素综合的结果，并无单一的防老化方法。聚合物的防老化的一般途径可简单归纳如下几点：聚合物的防老化的一般途径可简单归纳如下几点：（1 1）采用合理的聚合工艺路线、纯度合格的单体及辅助原料；）

34、采用合理的聚合工艺路线、纯度合格的单体及辅助原料；或针对性的采用共聚、共混、交联等方法提高聚合物的耐老化或针对性的采用共聚、共混、交联等方法提高聚合物的耐老化性能；性能；（2 2）采用适宜的加工成型工艺（包括添加各种改善加工性能的助剂和）采用适宜的加工成型工艺（包括添加各种改善加工性能的助剂和热、氧稳定剂等），防止加工过程中的老化，防止或尽可能减少产生热、氧稳定剂等），防止加工过程中的老化，防止或尽可能减少产生新的老化诱发因素；新的老化诱发因素；第四十八页，本课件共有53页（3 3）根据具体聚合物材料的主要老化机理和制品的使用环境条件）根据具体聚合物材料的主要老化机理和制品的使用环境条件添加各

35、种稳定剂，如热、氧、光稳定剂以及防霉剂等；添加各种稳定剂，如热、氧、光稳定剂以及防霉剂等；（4 4）采用可能的适当物理保护措施，如表面涂层等；）采用可能的适当物理保护措施，如表面涂层等；第四十九页，本课件共有53页6.9自然降解高分子的设计自然降解高分子的设计*防老化是为了提高高分子制品的耐久性，随着高分子工业的发防老化是为了提高高分子制品的耐久性，随着高分子工业的发展，应用领域的扩大，合成高分子的废弃量大量增大，对环境保展，应用领域的扩大，合成高分子的废弃量大量增大，对环境保护造成极大的压力。因此开发自然降解高分子使之能在自然条件护造成极大的压力。因此开发自然降解高分子使之能在自然条件下分解

36、回归大自然具有重要的意义。下分解回归大自然具有重要的意义。第第 6 章章 聚聚 合合 物物 的的 化化 学学 反反 应应第五十页，本课件共有53页 研制自然降解高分子的基本方法是在原料聚合物中引入或造成感研制自然降解高分子的基本方法是在原料聚合物中引入或造成感光性和感氧性结构或可发生微生物降解的结构。如光性和感氧性结构或可发生微生物降解的结构。如（1）通过共聚在高分子链结构中引入极少量的羰基）通过共聚在高分子链结构中引入极少量的羰基 如乙烯与一氧化碳、苯乙烯与丙烯醛共聚：如乙烯与一氧化碳、苯乙烯与丙烯醛共聚：第第 6 章章 聚聚 合合 物物 的的 化化 学学 反反 应应第五十一页，本课件共有5

37、3页 （2）加入缓发性光活化剂）加入缓发性光活化剂 本身在一定阶段起抗氧剂作用，当其消耗完以后，其分解本身在一定阶段起抗氧剂作用，当其消耗完以后，其分解产物起光敏剂作用，累积到一定浓度后，便开始转变为光敏降产物起光敏剂作用，累积到一定浓度后，便开始转变为光敏降解过程。解过程。（3）合成感氧性的高分子）合成感氧性的高分子：在分子链结构中引入电负性小的结：在分子链结构中引入电负性小的结构单元可提高感氧性能，如：构单元可提高感氧性能，如：（4）合成可微生物分解的聚合物）合成可微生物分解的聚合物：如把少量亲水性基团引入：如把少量亲水性基团引入聚烯烃分子中，使微生物能够渗入高分子制品内部从而发生微生聚烯烃分子中，使微生物能够渗入高分子制品内部从而发生微生物降解。物降解。第第 六六 章章 聚聚 合合 物物 的的 化化 学学 反反 应应第五十二页，本课件共有53页感谢大家观看第五十三页，本课件共有53页