聚酯縮聚反應的特點
聚酯縮聚反應的特點
所謂縮聚反應有兩種定義:一是在聚合過程中,除產生聚合物外,同時副產出簡單的小分于(如水),另一是凡屬逐步增長的聚合反應即為縮聚反應。
分于鏈的逐步增長過程
和一般縮聚反應相間,不飽和聚酯的鏈式大分于的形成是逐步進行的。
一個一元醇分于和一個二元酸分子進行酯化反應,生成一端為羥基、一端為羧基的酯分子,含有一個酯鍵
:

產物可以進一步和二元酸或二元醇起酯化反應,使酯鍵數加1生成兩端仍為羧基或羥基的酯分子:

這兩種產物又可以和二元酸或二元醇反應,使分子鏈再增長;或兩者之間互相反應,生成含有5個酯鍵的更大的分子:

這樣,反應繼續進行,生成鏈型不飽和聚酯大分子。其示意見圖4-1,分子構型示意見圖4-2。

縮聚反應的可逆性
在不飽和聚酯的鏈式大分子的逐步增長過程中,每一步都是平衡反應過程。可簡化為:

酸和醇反應生成酯和水,反應速度為V1;生成的酯又易于水解成為醣與醇,逆反應速度為V2。反應初期,酸和酯單體濃度大,V1>V2,于是酯分子增多,不飽和分子鏈增長。但隨著反應的進行,V1逐漸下降,V2逐漸上升。V1=V2時,反應達到平衡。要使反應繼續進行,必須排出副產物水,使平衡被破壞,反應即繼續向正方向進行。但反應進展下去,系統的黏度不斷增大,使反應物的反應基團不易相遇,副產物水也不易排除,于是正反應難以繼續進行,必須排出副產物水,使平衡被破壞,反應即繼續向正方向進行。但反應進展下去,系統的黏度不斷增大,使反應物的反應基團不易相遇,副產物水也不易排除,于是正反應難以繼續進行。此時往往采取抽真空、加大惰性氣體流量、增強攪拌等措施,強制脫水,使反應盡可能接近完全。但一般很難達到完全,故縮聚反應產物的分子量一般比加聚反應產物分子量低。
另外還應注意,由于不飽和聚酯的縮聚反應是熔融縮聚反應,即反應物、生成物均混溶在一個系統中,這種反應往往需要長時間和高溫條件(反應溫度190~200℃,時間10h左右),于是,給反應過程帶來復雜性。除了上述酯化反應和水解反應外,實際上還存在著一定的長鏈裂解、鏈交換以及官能團分解、支鏈形成等反應。正在增長中的大分子鏈端的羧基也有裂解脫羧的可能,由此影響官能團比的變化、鏈的終止以及產物分子量的波動。










































