第九章 体型缩聚原理及及生产工艺.ppt

1高聚物合成工艺第九章第九章体型缩聚原及及生产工艺体型缩聚原及及生产工艺 2高聚物合成工艺第一节第一节体型缩聚概述体型缩聚概述一、基本概念一、基本概念??体型缩聚的定义: 体型缩聚的定义: 在缩聚反应中在缩聚反应中, ,参加反应的单体只参加反应的单体只要有一种单体具有两个以上官能团要有一种单体具有两个以上官能团(f (f> > 2), 2), 缩聚反应将向缩聚反应将向三个方向发展三个方向发展, ,生成支化或交联结构的体型大分子的缩生成支化或交联结构的体型大分子的缩聚反应聚反应, ,称为体型缩聚。称为体型缩聚。二、体型缩聚的特点二、体型缩聚的特点??由体型缩聚合成的缩聚物称为体型缩聚物。由体型缩聚合成的缩聚物称为体型缩聚物。??体型缩聚物的特点体型缩聚物的特点: :不溶不熔不溶不熔??特点: 特点: 在体型缩聚中在体型缩聚中, ,当反应程度达到某一值时当反应程度达到某一值时, ,体系中体系中会突然出现会突然出现凝胶化现象凝胶化现象。。 3高聚物合成工艺??凝胶化: 凝胶化: 在交联型逐步聚合反应中,随聚合反应的进行, 在交联型逐步聚合反应中,随聚合反应的进行, 体系粘度突然增大,失去流动性,反应及搅拌所产生的体系粘度突然增大,失去流动性,反应及搅拌所产生的气泡无法从体系逸出,可看到具有弹性的凝胶或不溶性气泡无法从体系逸出,可看到具有弹性的凝胶或不溶性聚合物的明显生成。这一现象称为凝胶化。聚合物的明显生成。这一现象称为凝胶化。??凝胶点凝胶点(P (P c c ) ): :体型缩聚中出现凝胶时的反应程度称为凝体型缩聚中出现凝胶时的反应程度称为凝胶点胶点, , 或临界反应程度或临界反应程度, ,记作记作 P P c c。。 f f f ??根据根据 P P- - Pc Pc 关系, 关系, 体型聚合物分为三个阶段体型聚合物分为三个阶段: : P < Pc P < Pc , ,甲阶聚合物,良好的溶、熔性能甲阶聚合物,良好的溶、熔性能 P P?? Pc Pc, ,乙阶聚合物,溶解性变差,仍能熔融乙阶聚合物,溶解性变差,仍能熔融 P > Pc P > Pc , ,丙阶聚合物,不溶、不熔丙阶聚合物,不溶、不熔预聚物预聚物 4高聚物合成工艺??预聚反应: 预聚反应: 生成线型略带支链的具有反应活性的低聚生成线型略带支链的具有反应活性的低聚物物( (预聚物预聚物) )的过程称为预聚反应。的过程称为预聚反应。??固化反应: 固化反应: 将所得的低聚物应用或成型加工时,在一将所得的低聚物应用或成型加工时,在一定的条件下使潜在的未反应的官能团继续反应,直至定的条件下使潜在的未反应的官能团继续反应,直至生成体型缩聚物的反应称为固化反应。生成体型缩聚物的反应称为固化反应。??活性期: 活性期: 加入固化剂后,从低聚物成为体型缩聚物的加入固化剂后,从低聚物成为体型缩聚物的时间称为活性期。时间称为活性期。??官能度官能度( (f f) ): :单体中活性点的数目称为官能度单体中活性点的数目称为官能度, ,记作记作 f f。。??缩聚反应中缩聚反应中, ,单体含有的官能团的数目即为官能度。单体含有的官能团的数目即为官能度。?平均官能度( f ) :反应体系中,平均每个单体具有的活性点的数目,称为平均官能度,记作 f 。??在体型缩聚中在体型缩聚中, ,至少有一种单体的官能度至少有一种单体的官能度 f >2 f >2 ,所以,所以平均每个单体具有的官能度即平均官能度平均每个单体具有的官能度即平均官能度 f f >2 >2 。。 5高聚物合成工艺三、体型缩聚在高聚物生产中的意义三、体型缩聚在高聚物生产中的意义在高分子合成工业中生产的酚醛树脂、氨基树脂、醇酸在高分子合成工业中生产的酚醛树脂、氨基树脂、醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯等都是低聚树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和聚氨酯等都是低聚物,将它们进一步加工,可得到各种模塑塑料、层压塑物,将它们进一步加工,可得到各种模塑塑料、层压塑料、玻璃纤维增强塑料、胶黏剂和涂料等。料、玻璃纤维增强塑料、胶黏剂和涂料等。第二节第二节脲醛树脂低聚物的生产和固化脲醛树脂低聚物的生产和固化一、甲醛树脂一、甲醛树脂??甲醛树脂: 甲醛树脂: 苯酚和甲醛、脲和甲醛、三聚氰胺和甲苯酚和甲醛、脲和甲醛、三聚氰胺和甲醛在酸或碱的催化作用下经缩聚反应分别得到的具有醛在酸或碱的催化作用下经缩聚反应分别得到的具有反应活性的酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂反应活性的酚醛树脂、脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂都是以甲醛为主要原料的树脂,统称为甲醛树脂。都是以甲醛为主要原料的树脂,统称为甲醛树脂。??其中脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂又称为其中脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂又称为氨基树脂氨基树脂。。 6高聚物合成工艺二、脲醛树脂的合成二、脲醛树脂的