烯类或炔类等不饱和键单体间相互反应生成一种高分子化合物,叫做加聚反应。加聚反应由一种引发剂进行引发后,单体一一逐个与聚合链的顶端发生加成反应,形成聚合物。
另外,单体间相互反应生成高分子化合物,同时还生成小分子(水、氨等分子)并掉落的反应叫缩聚反应。加聚反应:小分子的烯烃或烯烃的取代衍生物在加热和催化剂作用下,通过加成反应结合成高分子化合物的反应,叫做加成聚合反应。
如:nCH2=CH2→[CH2-CH2]n
若n与n不同,则是化合物
CH2=CH2是单体(小分子),-CH2-CH2-是链节,n是聚合度(小分子个数),聚乙烯是高聚物。.
n一般数值极大。
注:一般公式nCH2=CH2 → [ CH2 - CH2 ]n 的中括号是有横线的,那表明的了不饱和,n就是表明无数互相连接。此处中括号后的横线,不添加其他原子,即不须封端。
加聚反应主要包括四种,分别为自由基聚合,正(阳)离子聚合,负(阴)离子聚合与配位聚合4大类,他们都包括链引发、链增长、链终止三个阶段的反应,分别适用于不同的单体。
1. 正(阳)离子聚合
阳离子聚合使用的引发剂通常是较强的路易斯酸(如质子、五氟化磷,等)或者发烟硫酸。在酸性条件下,质子或路易斯酸攻击单体双键或环,发生加成反应,自身稳定下来却又形成了一个新的路易斯酸,又继续攻击下一个单体。经过多次重复反应,生成一条聚合链(单体不同,但反应机制相同)。
注:该反应使用路易斯酸有可能产生副反应。该副反应为不饱和碳链的亲电加成反应从而不发生聚合。本反应在形成碳正离子时,有可能会发生重排反应,形成更稳定的碳正离子,从而改变产物的碳架结构。
当聚合链碰到路易斯碱的时候,碳链顶端得到配位键,反应终止。
另外,副反应也能导致聚合终止
2. 阴离子加聚反应
这种加聚反应和阳离子加聚反应极为相似。不同的是,该反应使用的是一种路易斯强碱(如乙醇钠、二异丙基胺钠、氨基钠、格氏试剂、有机锂试剂等)路易斯碱和一个单体反应,产生一个新的路易斯碱;而新的路易斯碱又会继续攻击下一个单体,发生加成反应,以此类推。反应会被能呈酸性的物质(如路易斯酸、水合氢离子等)终止。
注:在发生此反应时,若有易离去的基团,则有可能会发生副反应。副反应为烃类的亲核取代反应从而不发生聚合。本反应在形成碳负离子的时候,也有可能发生碳负离子的重排反应,从而形成更稳定的碳负离子,改变产物的碳架结构。