固相缩聚的原理和特征

Question

如题所述

Answer 1

固相缩聚是指将单体或分子量较低的预聚体加热至玻璃化温度以上，熔点以下进行聚合反应的过程。在缩聚反应之前，预聚体要进行结晶造粒，以达到一定的结晶度，防止颗粒粘结。根据Zimmerman的二区模型，固相缩聚的反应颗粒中存在晶区和非晶区，大分子的重复单元以及非活性反应基团将被冻结在晶区，而链端基团，小分子，以及催化剂组分则被排斥到非晶区，使得反应基团的有效浓度大大增加，基团之间的相互碰撞频率加强，从而加快了聚合反应的速率，生成的小分子副产物则通过真空或者惰性气体流出反应体系，促使反应不断向产物方向进行，使产物分子量不断提高。
固相缩聚一般由以下四个阶段组成：
1）预聚体内官能团的扩散相互靠近；
2）无定型区的缩聚反应；
3）小分子副产物从颗粒内部到表面的扩散；
4）小分子副产物从颗粒表面到气相的扩散；