2.2.5 反应的实施方法
1.熔融缩聚
将单体在熔融的状态下进行缩聚反应,这是目前工业上最常用的方法。其特点是:
①反应温度比较高,一般在200~280℃,只有单体和缩聚物在熔融温度下比较稳定时,才能使用这种方法。
②为了减少副反应,通常要在惰性气体(如CO2,N2等)保护下进行。同时,在反应接近终点时,更需要增温和减压,以便排除反应中析出的低分子物质如水等,提高分子量。聚乳酸的直接合成法即是典型的例子。
③反应完成后,必须使产物在粘流状态下呈条状(或片状)从反应釜中流出,并切成一定形状,供以后加工使用。
根据这些特点不难看出,熔融缩聚法的优点是:不用溶剂,反应物纯度高,产品质量好,反应设备简单。其缺点是在合成分子量大的线型聚合物时,要求在反应区内严格控制当量比,原料纯度要求高,还需要复杂的真空系统。
聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯等重要缩聚物,都是用熔融缩聚法进行生产的。
2.界面缩聚
参加反应的单体在两种互不相溶的液相界面上进行的缩聚反应称为界面缩聚。如聚酰胺的合成,可先将二酰氯和二胺分别溶于有机溶剂(如四氯化碳、二甲苯等)和水中,然后将这两种溶液混合,立即就在界面处生成聚酰胺,将在界面处生成的薄膜拉出,聚合物在界面上继续生成,直到单体耗尽为止。
界面缩聚的特点是反应中析出的低分子物不溶于有机相而溶于水相。从而可以很快地离开界面,所以它是一个不可逆的反应,产物的分子量比较高。用界面缩聚法可省去加热设备,也不易发生热裂解反应。此外,对单体的纯度和原料的配比也不像熔融缩聚那样严格,而这正是熔融聚合不易解决的问题,但由于需要高反应活性的单体,消耗大量的溶剂以及设备庞大、利用率低下等特点,直到目前由工业规模的界面缩聚方法得到的缩聚产物的数量还是很有限的。
另外,和连锁聚合反应一样,也可使用溶液法、乳液法、固相法进行缩聚反应。
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