加聚反应

陕西国防工业职业技术学院

课时授课计划

课程名称：高聚物生产技术任课教师：杨博授课顺序：第讲

周次第周第周第周第周

日期星期第节星期第节星期第节星期第节

班级

课题

第七章缩聚反应与逐步加聚反应

第一节缩聚反应与逐步加聚反应原理（一）

目的要求

掌握线型缩聚反应的概念、基本特征和反应原理。

组织教学

(包括复习

旧课、讲解

新课、时间

分配等各

教学环节)

一、缩聚反应的特点与分类

二、缩聚反应的单体

三、线形缩聚反应

重点、难点平均聚合度、反应程度的定义

教具、电教

器材等

多媒体教学

课外作业P2874

课后记录

教研室主任签名年月日

陕西国防工业职业技术学院教案专用稿纸

第七章缩聚反应与逐步加聚反应

逐步聚合反应具体反应种类很多，概括起来主要有两大类：逐步缩合聚合（Polycondensation)

（简称缩聚反应）和逐步加成聚合(Polyaddition)

第一节缩聚反应与逐步加聚反应的原理

缩聚反应是把具有两个或两个以上官能团的低分子混合，通过多次缩合生成高聚物，

并伴随有小分子物生成的反应称为缩聚反应。

一、缩聚反应的特点与分类

（一）缩聚反应的特点

1.缩聚反应的特点

（1）逐步性；（2）可逆性；（3）复杂性。

对所有缩聚反应来说，逐步特性是共有的，而可逆平衡的程度可以有很大的差别。

2.缩聚反应与加聚反应的比较

（二）缩聚反应的分类

1.按照缩聚反应按产物大分子的几何形状分类：

（1）线型缩聚（1inearpo1ycondensation）参加反应的单体都带有两个官能团，反应

中形成的大分子向两个方向发展，得到的产物为线型机构。如二元酸与二元醇生成聚酯的

反应，二元酸与二元胺生成聚酰胺的反应。

（2）体型缩聚（threedimentiona1po1ycondensation）

参加反应的单体中至少有一种单体带有两个以上官能团，反应中大分子向三个方向发

展，产物为体型结构。

2.按参加反应的单体种类

（1）均缩聚：

只有一种单体进行的缩聚反应，2-体系。

如：ω-氨基己酸的缩合反应。

（2）混缩聚：

两种分别带有相同官能团的单体进行的缩聚反应，即2-2体系。

如二元酸与二元醇的反应。

（3）共缩聚

在均缩聚中加入第二种单体进行的缩聚反应

在混缩聚中加入第三或第四种单体进行的缩聚反应

3.按反应中生成的键合基团分类

4.按反应热力学的特征分类

（1）平衡缩聚

（2）不平衡缩聚

二、缩聚反应的单体

官能团是指单体分子中能参加反应并能表征反应类型的原子团。注：参加缩聚反应的单体

都带有两个或两个以上的官能团。

缩聚反应是通过官能团相互作用而形成聚合物的过程，单体常带有各种官能团：－COOH、

－OH、－COOR、－COCl、－NH2等。

（一）单体的类型及特点

1.按官能团相互作用分类（线形缩聚中双官能团单体类型）

a.两官能团相同并可相互反应；

b.两官能团相同,但相互不能反应，聚合只能在不同单体间进行；

c.两官能团不同并可相互反应：如羟基酸聚合生成聚酯；

d.两官能团不同，但相互不能反应，只能与其他单体共聚：如氨基醇

2.按单体所带官能团数目分类

（二）单体的官能度与平均官能度

1、单体的官能度（functionality）

单体的官能度是指一个单体分子中参加反应的官能团的数目，用表示。在形成大分

子的反应中，不参加反应的官能团不计算在官能度内。

2、单体的平均官能度（meanfunctiona1ity）

单体的平均官能度是指每种单体分子平均带有官能团数，用表示。

对于不同的官能度体系，其产物结构不同：

1－n官能度体系

一种单体的官能度为1，另一种单体的官能度大于1，即1－1、1－2、1－3..体系

只能得到低分子化合物，属缩合反应。

缩聚反应是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程。

2－2官能度体系

f

f

每个单体都有两个相同的官能团，可得到线形聚合物。

2官能度体系

同一单体带有两个不同且能相互反应的官能团，得到线形聚合物。

2－3、2－4官能度体系

如：苯酐和甘油反应、苯酐和季戊四醇反应，可得到体形聚合物。

双官能度体系的成环反应：

2－2或2官能度体系是线形缩聚的必要条件，但不是充分条件。在生成线形缩聚物的

同时，常伴随有成环反应。成环是副反应，与环的大小密切相关。

平均官能度与产物的关系：

三、线形缩聚反应

（一）线型缩聚反应的原理

线型大分子的生长过程:以二元羧酸与二元醇的聚合反应为例：

（二）缩聚反应的平衡

1.官能团等活性概念

在缩聚反应中，官能团的活性基本不变，即官能团的反应活性与链长无关。

Flory（弗洛里）提出了官能团等活性理论：

不同链长的端基官能团，具有相同反应能力和参加反应的机会，即官能团的活性与分

子的大小无关。

Flory指出：官能团等活性理论是近似的，不是绝对的。这一理论大大简化了研究处理，

可用同一平衡常数表示整个缩聚过程，即可以用两种官能团之间的反应来表征：

官能团等活性理论

2.反应程度与平均聚合度的关系

在缩聚反应中，常用反应程度来描述反应的深度。

反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数，用P表示。

对于等物质量的二元酸和二元醇的缩聚反应：

设:起始官能团数为N

0

，反应程度为P时的残留的官能团数为N；

N

N

N

N

X

N

NN

P

n

。

。

。

。

生成的大分子数

单体的分子数

起始官能团数

已参加反应的官能团数







2

2

反应程度与转化率根本不同

转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。

反应程度则是指已经反应的官能团的数目。

例如：一种缩聚反应，单体间双双反应很快全部变成二聚体，就单体转化率而言，转化率

达100％；而官能团的反应程度仅50％。

反应程度与平均聚合度的关系

平均聚合度是指高分子中含有的结构单元的数目，用Xn表示。

由平均聚合度可计算出高分子的分子量。

（三）影响平衡的因素