結構預聚物

結構預聚物(英文名稱structosedprepolymer)是對聚合物分子鏈在空間構象一種形態的定義。是指分子中有特定的活性端基或側基的預聚物。預聚物中的的活性基團的分布有規律,結構清楚。這些基團本身一般不交聯,另加催化劑或其他反應物質才能進行交聯反應固化成型。結構預聚物具有確定的結構,一般為線型低聚物,可分為定端基預聚物和定側基預聚物,分子量從幾百到5000不等。活性基團的種類與數量、位置可知,可通過預先的計算和設計來確定。

高聚物合成過程的,經過預聚物階段,生成的中間產物是利用高分子官能團反應,進行化學改性的重要途徑,是合成綜合性能優良的新型聚合物的重要方法,常被利用的預聚體端(側)基官能團有環氧基、異氰酸基(-NCO)、羥基(-OH)、羧基(-COOH)等。

例如以體型縮聚過程預聚反應階段生成的預聚物為例,進一步說明。

1、體型縮聚過程的聚合反應機理屬於逐步聚合反應機理,整個反應分為兩個階段,即第一階段:先製成聚合不完全的預聚物,分子量在500~5000線形或支鏈形,反應活性低,液體或固體,可溶可熔;

2、體型縮聚反應以聚合度和凝膠點來區分不同反應階段,以P代表聚合度,Pc代表凝膠點,當P<Pc為甲階預聚階段,生成的聚合物仍有良好的溶、熔性能。當P=Pc時乙階聚合物,溶解性能變差,仍能熔融;當P>Pc丙階聚合物,不熔不熔。

3、在體型聚合過程的甲階反應階段,預聚物是由雙官能團基體與官能度大於2的單體進行聚合,在P<Pc,即反應程度低於凝膠點時,停止反應,此時的預聚物分子中,未參與反應的基團在預聚物的分子中排布規整有序,本身不能聚合或交聯,稱為結構預聚物。在結構預聚物中可進一步反應的官能團的結構、數量、位置是預先經過計算、設計的,是可知的,此預聚物可溶可熔。結構預聚物進一步反應需加催化劑或其他反應活性物質。典型的聚合反應例子如苯酚和甲醛在其摩爾比大於1,以硫酸或草酸為催化劑的縮聚反應。因為甲醛用量不足,預聚物結構中無羥甲基存在,即使加熱也不能交聯固化,這種線性預聚物就是結構預聚物,或稱為熱縮性酚醛樹脂。

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