《高分子化学》精品课件8

国家级精品课程──高分子化学

Ring-Opening Polymerization

第八章开环聚合

1

定义：环状单体在引发剂或催化剂作用下开环后聚合，形成线形聚合物。反应通式：

与缩聚反应相比，无小分子生成；与烯烃加聚相比，无双键断裂，是一类独特的聚合反应。n R-X—R-X—nR 代表－(CH2 )n －，X代表O、N、S等杂原子，主要单体有环醚、环缩醛、环酯（内酯）、环酰胺（内酰

胺）、环硅氧烷等。

2

??开环聚合的推动力：

环张力的释放

??开环聚合的机理：

大部分属离子聚合（连锁），小部分属逐步聚合。

??开环聚合的单体：

环醚、环缩醛、环酯、环酰胺、环硅烷等。环氧乙烷、环氧丙烷、己内酰胺、三聚甲醛等的开环聚合都是重要的工业化开环聚合反应。

3

8.1 环烷烃开环聚合热力学能否开环及聚合能力的大小

环的大小（元数）、构成环的元素（碳环或杂环）、环上的取代基等都对开环的难易都有影响。

取决于??有的环状化合物难以开环，如γ—丁氧内

环和线性结构的相对稳定性，属热力学因素。酯、六元环醚等；

??有的聚合过程中环状单体和聚合物之间存

在平衡，如己内酰胺。

??双官能度单体线性缩聚还有环化倾向。

4

1）环大小的影响环张力的表示方法：??键角大小：与环大小有关

??键的变形程度：环烷烃键角与正常键角(109o28’)差值之半??环的张力能：每一亚甲基的张力与环中亚甲基数的积??聚合热：开环时，环张力能以聚合热形式释放??聚合自由焓等。

键的变形程度愈大，环的张力能和聚合热愈大；聚合自由焓越负，环的稳定性愈低，愈易开环聚合。5