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关于有机化学在高分子材料合成中应用情况的研究

2017-07-07汪世宝

卷宗 2017年8期
关键词:高分子材料合成有机化学

汪世宝

摘 要:随着时代的发展,各种新技术层出不穷。在材料领域,高分子材料合成是一个十分重要的分支,新技术的推动之下,该领域发展迅速。有机化学最为一门基础理论,对高分子材料合成是非常关键的。在本次研究中,笔者以有机化学为研究对象,主要探讨了该理论在高分子材料合成中的实际使用情况。

关键词:有机化学;高分子材料;合成

在新的时代背景下,高分子合成材料在很多领域都得到了应用。高分子合成材料已经成为了一个研究热点,好多学者都投入到对该领域的研究中。本文主要围绕这以问题展开了探讨,首先介绍了有机化学合成材料的内容,接下来分析了有机化学在高分子合成新技术方面的应用情况。

1 有机化学合成材料的内容

1.1 自由基

在高分子合成反应来说,自由基是至关重要的存在。其中影响反应的主要因素有两个:第一个是自由基的性质第二个则是自由基的结构。不同种类的自由基具有不用的稳定性,这里涉及的自由基主要有三种,分别是叔碳自由基、仲碳自由基以及伯碳自由基,其中稳定性最好的是叔碳自由基,而稳定性排在末尾的则是伯碳自由基,影响自由基稳定性的主要因素就是共扼效应。在发生聚合反应时,当叔碳自由基和伯碳自由基都需要氢元素时,能够首先获得氢元素的是叔碳自由基。这主要是因为叔碳自由基的稳定性相对较好,从而使得叔碳自由基反应弧的竞争能力也相对较强,所以才能更容易获得氢元素。此外,在反应过程中,也存在一些具有自阻聚能力的自由基,这主要是由该自由基本身的稳定性决定的。总的说来,当一个自由基的稳定性相对较好时,那么与此同时该自由基的反应活性也就相对较差,从而使得该自由基具有相对较好的自阻聚能力。

1.2 聚合反应

通过聚合反应来得到高分子合成材料是一种十分常见的方式,聚合反应的本质就是有机物的聚合过程。聚合反应主要有两种类别:第一类是缩聚反应;第二类则是加剧反应。所谓缩聚反应指的就是通过多次的聚合,最终去掉小分子,得到聚合物。并不是所有的缩聚反应都可以得到高分子材料,如果基团的反应程度没有超过98%,那么就无法得到高分子材料。加剧反应主要包括两个过程:首先,确保小分子的间键保持断裂状态;其次,上述小分子之间通过加成反应聚合到一起。在进行加剧反应时,人们比较关心的一个问题就是反应的转化率,要想使得转化率得到提升,需要使用一定的方法。

一般来讲,如果想要通过聚合反应得到高分子材料,首先需要做的工作就是确定聚合反应的具体类型。就聚乙炔而言,存在两种不同的异构形式,第一种是顺式异构;第二种则是反式异构。在开展聚合操作时,要想正确了解聚合反应的实际情况,相关人员必须具备相关基础知识,主要是有机化学理论。以导电高分子聚乙炔材料为例,相关人员可以通过学习有机化学来了解该材料,尤其是了解其结构特点,以及该种材料在发生聚合反应时的特性。掌握有机化学知识可以为开展高分子聚合材料研究奠定基础,方便后续研究的顺利开展。

1.3 高分子材料

现阶段,对高分子材料进行改性处理是一个非常热门的课题。所谓改性处理指的就是对现有的材料开展一定的更新操作,从而得到更加符合人们预期的高分子材料。一般来讲,改性处理的主要目的是使得材料的某些性能变得更好。举例说明,就纤维素而言,这是一种比较常见的材料,构成纤维素的组件是葡萄糖。每一单位的葡萄糖分子中都有三个羟基,在进行改性操作时,主要针对的对象就是这些羟基。笔者认为通过改性来提高材料的性能是一种十分有效的方式,要想保证改性操作可以顺利进行,最为关键的一个环节就是明确自己的研究目的,并对所研究的材料进行透彻的了解,这是开展后续改性操作的基础和前提。在了解材料时,需要关注的是材料的构成元素,然后根据材料的实际情况选择合适的改性方法。

2 有机化学在高分子合成新技术方面的应用

现阶段,基团转移聚合是一种相对较新的高分子合成技术,该技术主要包括三个阶段,第一阶段是引发;第二阶段是增长;最后一个阶段是终止。总的说来,在使用基团转移聚合技术时需要关注一些问题,下面具体介绍一下:

第一,确保使用的亲核催化剂是合理的。在开展基团转移聚合操作时,亲核催化剂的主要作为为硅原子指导合适的配位,这是保证后续反应得到顺利进行的基础和前提。

第二,保证共价键的数目是合适的,并在此基础之上,关注其和结构稳定性的联系。在亲核催化剂的协助之下,当硅原子发生配位行为时,要想保证该结构处于较为稳定的状态,那么就需要将其共价键的数目控制在4。但是,在实际的反应中,除了亲和催化剂,单体还会对硅原子的配位带来影响。在这种情况之下,最终得到的6配位,此时对应的结构是一个八面体,该结构不是十分稳定。于是,最终引发剂和单位间就出現了C一C键。

第三,当C一C键出现之后,需要关注下述问题:硅基出现转移现象,此时就可以得到烯酮硅缩醛酸结构,并不是该结构中的所有基团都可以发生基团转移聚合反应,能够开展上反应的只有两个基团:第一个是羰基-;第二个则是-烯酮硅缩醛上的不饱和双建单体。

第四,确保阴离子聚合可以顺利开展。一般来讲,在开展阴离子聚合操作时,选择的反应物都是非极性单体。而可以发生阴离子聚合的非极性单体种类繁多,此时需要注意的一个问题就是选择合适的反应物。在开展选择操作时,首先需要透彻的了解不同非极性单体的化学成分;其次,需要做的工作就是对非极性单体的稳定性进行检测。非极性单体的稳定性是非常关键的,直接影响后续得到的高分子材料的性质。

3 结语

在开展高分子材料合成操作时,有机化学为其提供了重要的理论支撑,研究有机化学在高分子材料合成中的实际使用情况是十分有必要的。笔者主要针对这一问题展开了探讨,希望可以为相关人员提供一定的参考。

参考文献

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[2]韩敏.浅析有机化学在高分子材料合成中的应用[J].化工管理,2015,(02):177.

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