离子聚合简介
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发布时间:2024-08-20 17:29
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时间:2024-08-22 05:17
离子聚合是一种以离子作为活性中心的连锁聚合过程,主要分为阳离子聚合和阴离子聚合两种类型。阳离子聚合涉及带正电荷的阳离子,如PE的制得始于1953年Ziegler的低温低压实验;而阴离子聚合则以带负电荷的阴离子为活性中心,如Szwarc在1956年发现的“活性聚合物”。
离子聚合与自由基聚合的主要区别在于聚合活性种的不同,离子聚合以碳阳离子和碳阴离子为活性种。选择性较强,阳离子聚合需要带有1,1-二烷基、烷氧基等推电子基的单体,如异丁烯、a-烯烃和烷基乙烯基醚;阴离子聚合则需强吸电子基的单体,如带羰基或腈基的烯类单体,杂环化合物常参与离子聚合。
相较于自由基聚合,离子聚合的机理研究相对不成熟,因为聚合条件苛刻,如低温、微量杂质和反应介质的影响,这些都增加了研究的复杂性。引发剂的选择也十分关键,阳离子聚合使用亲电试剂,如Lewis酸,需要共引发剂,而阴离子聚合则使用亲核试剂,如碱金属有机化合物。
单体结构方面,阳离子聚合倾向于带强推电子取代基的烯类,共轭烯烃活性较弱;阴离子聚合则需要强吸电子取代基的烯类单体,共轭烯烃较少参与。离子聚合的机理特征显著,阳离子聚合特点是快速引发、快速增长但易转移和难终止,而阴离子聚合则呈现快引发、慢增长,且通常无终止,需要额外试剂来中止反应。
在阻聚剂的选择上,阳离子聚合常使用极性物质如水、醇和碱性物质,如苯醌;阴离子聚合则需用极性物质如水、醇,以及酸性物质如CO2来控制反应的进行。