第二節 縮合聚合反應

當兩個或以上的分子透過化學反應,連結生成一個較大的分子,並在過程中消去細小的分子,這就是縮合反應。

例如:羧酸和醇反應生成酯,這就是縮合反應,而過程中水分子被消去。

縮合聚合反應是聚合反應,在反應過程中,單體分子會透過化學反應互相重複連結,生成較大的聚合物分子,並在過程中消去細小的分子(例如:水、氯化氫或氨)。

如果單體分子只有一個官能基,它便只可與另一個單體分子進行縮合反應,生成較大的分子,它沒有官能基可繼續進行縮合反應,因此不可繼續延長。

只有一個官能基的單體只進行簡單的反應

但當單體分子擁有兩個官能基時,它便可與兩個單體分子進行縮合反應,這樣它就可以透過縮合反應不斷延長。

兩個官能基的單體可不斷反應和延長

尼龍是廣為人熟悉的聚合物,但嚴格來說,尼龍是某種特定的縮合聚合物的統稱,當中包括不同的成員,例如尼龍\(-5,10\)、尼龍\(-6\) 和尼龍\(-6,6\)。而我們在日常生活中,最常見的尼龍成員是尼龍\(-6,6\)。

尼龍\(-6,6\) 的單體是己\(-1,6-\)二胺和己\(-1,6-\)二酸。

在這個縮合聚合反應中,氯化氫分子會被消去。

尼龍

聚酯,顧名思義,就是一種含有酯鍵的聚合物。但要留意,酯鍵要在主鏈上出現的聚合物才算是聚酯。聚對苯二甲酸乙二酯 (\(\rm{PET}\)) 就是其中一種最常用的聚酯。

聚酯也是一種縮合聚合物。

聚對苯二甲酸乙二酯的單體是苯\(-1,4-\)二甲酸和乙\(-1,2-\)二醇。

在這個縮合聚合反應中,水分子會被消去。

聚對苯二甲酸乙二酯

凱庫勒是含苯環的聚酰胺,這樣使凱庫勒比只含碳鏈的聚合物更柔韌。

凱庫勒的單體是 \(1,4-\)二氨基苯和苯\(-1,4-\)二甲酸。

在這個縮合聚合反應中,水分子會被消去。

凱庫勒

脲甲醛的單體是脲(亦即是碳酰二胺)和甲醛。

脲甲醛

脲甲醛的生成可分為 \(2\) 個階段:

首先,脲和甲醛透過縮合聚合反應生成聚合物長鏈。

在這個縮合聚合反應中,水分子會被消去。

然後,長鏈中的胺基再與甲醛反應,使長鏈與長鏈之間生成交鍵。

在這個縮合聚合反應中,水分子會被消去。

由於聚合物長鏈之間生成交鍵,這便形成一巨大的網絡,長鏈與長鏈之間不能互相移動,使脲甲醛擁有堅硬和堅固的特質。

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