汪世寶
摘 要:隨著時代的發(fā)展,各種新技術層出不窮。在材料領域,高分子材料合成是一個十分重要的分支,新技術的推動之下,該領域發(fā)展迅速。有機化學最為一門基礎理論,對高分子材料合成是非常關鍵的。在本次研究中,筆者以有機化學為研究對象,主要探討了該理論在高分子材料合成中的實際使用情況。
關鍵詞:有機化學;高分子材料;合成
在新的時代背景下,高分子合成材料在很多領域都得到了應用。高分子合成材料已經(jīng)成為了一個研究熱點,好多學者都投入到對該領域的研究中。本文主要圍繞這以問題展開了探討,首先介紹了有機化學合成材料的內(nèi)容,接下來分析了有機化學在高分子合成新技術方面的應用情況。
1 有機化學合成材料的內(nèi)容
1.1 自由基
在高分子合成反應來說,自由基是至關重要的存在。其中影響反應的主要因素有兩個:第一個是自由基的性質(zhì)第二個則是自由基的結構。不同種類的自由基具有不用的穩(wěn)定性,這里涉及的自由基主要有三種,分別是叔碳自由基、仲碳自由基以及伯碳自由基,其中穩(wěn)定性最好的是叔碳自由基,而穩(wěn)定性排在末尾的則是伯碳自由基,影響自由基穩(wěn)定性的主要因素就是共扼效應。在發(fā)生聚合反應時,當叔碳自由基和伯碳自由基都需要氫元素時,能夠首先獲得氫元素的是叔碳自由基。這主要是因為叔碳自由基的穩(wěn)定性相對較好,從而使得叔碳自由基反應弧的競爭能力也相對較強,所以才能更容易獲得氫元素。此外,在反應過程中,也存在一些具有自阻聚能力的自由基,這主要是由該自由基本身的穩(wěn)定性決定的??偟恼f來,當一個自由基的穩(wěn)定性相對較好時,那么與此同時該自由基的反應活性也就相對較差,從而使得該自由基具有相對較好的自阻聚能力。
1.2 聚合反應
通過聚合反應來得到高分子合成材料是一種十分常見的方式,聚合反應的本質(zhì)就是有機物的聚合過程。聚合反應主要有兩種類別:第一類是縮聚反應;第二類則是加劇反應。所謂縮聚反應指的就是通過多次的聚合,最終去掉小分子,得到聚合物。并不是所有的縮聚反應都可以得到高分子材料,如果基團的反應程度沒有超過98%,那么就無法得到高分子材料。加劇反應主要包括兩個過程:首先,確保小分子的間鍵保持斷裂狀態(tài);其次,上述小分子之間通過加成反應聚合到一起。在進行加劇反應時,人們比較關心的一個問題就是反應的轉(zhuǎn)化率,要想使得轉(zhuǎn)化率得到提升,需要使用一定的方法。
一般來講,如果想要通過聚合反應得到高分子材料,首先需要做的工作就是確定聚合反應的具體類型。就聚乙炔而言,存在兩種不同的異構形式,第一種是順式異構;第二種則是反式異構。在開展聚合操作時,要想正確了解聚合反應的實際情況,相關人員必須具備相關基礎知識,主要是有機化學理論。以導電高分子聚乙炔材料為例,相關人員可以通過學習有機化學來了解該材料,尤其是了解其結構特點,以及該種材料在發(fā)生聚合反應時的特性。掌握有機化學知識可以為開展高分子聚合材料研究奠定基礎,方便后續(xù)研究的順利開展。
1.3 高分子材料
現(xiàn)階段,對高分子材料進行改性處理是一個非常熱門的課題。所謂改性處理指的就是對現(xiàn)有的材料開展一定的更新操作,從而得到更加符合人們預期的高分子材料。一般來講,改性處理的主要目的是使得材料的某些性能變得更好。舉例說明,就纖維素而言,這是一種比較常見的材料,構成纖維素的組件是葡萄糖。每一單位的葡萄糖分子中都有三個羥基,在進行改性操作時,主要針對的對象就是這些羥基。筆者認為通過改性來提高材料的性能是一種十分有效的方式,要想保證改性操作可以順利進行,最為關鍵的一個環(huán)節(jié)就是明確自己的研究目的,并對所研究的材料進行透徹的了解,這是開展后續(xù)改性操作的基礎和前提。在了解材料時,需要關注的是材料的構成元素,然后根據(jù)材料的實際情況選擇合適的改性方法。
2 有機化學在高分子合成新技術方面的應用
現(xiàn)階段,基團轉(zhuǎn)移聚合是一種相對較新的高分子合成技術,該技術主要包括三個階段,第一階段是引發(fā);第二階段是增長;最后一個階段是終止。總的說來,在使用基團轉(zhuǎn)移聚合技術時需要關注一些問題,下面具體介紹一下:
第一,確保使用的親核催化劑是合理的。在開展基團轉(zhuǎn)移聚合操作時,親核催化劑的主要作為為硅原子指導合適的配位,這是保證后續(xù)反應得到順利進行的基礎和前提。
第二,保證共價鍵的數(shù)目是合適的,并在此基礎之上,關注其和結構穩(wěn)定性的聯(lián)系。在親核催化劑的協(xié)助之下,當硅原子發(fā)生配位行為時,要想保證該結構處于較為穩(wěn)定的狀態(tài),那么就需要將其共價鍵的數(shù)目控制在4。但是,在實際的反應中,除了親和催化劑,單體還會對硅原子的配位帶來影響。在這種情況之下,最終得到的6配位,此時對應的結構是一個八面體,該結構不是十分穩(wěn)定。于是,最終引發(fā)劑和單位間就出現(xiàn)了C一C鍵。
第三,當C一C鍵出現(xiàn)之后,需要關注下述問題:硅基出現(xiàn)轉(zhuǎn)移現(xiàn)象,此時就可以得到烯酮硅縮醛酸結構,并不是該結構中的所有基團都可以發(fā)生基團轉(zhuǎn)移聚合反應,能夠開展上反應的只有兩個基團:第一個是羰基-;第二個則是-烯酮硅縮醛上的不飽和雙建單體。
第四,確保陰離子聚合可以順利開展。一般來講,在開展陰離子聚合操作時,選擇的反應物都是非極性單體。而可以發(fā)生陰離子聚合的非極性單體種類繁多,此時需要注意的一個問題就是選擇合適的反應物。在開展選擇操作時,首先需要透徹的了解不同非極性單體的化學成分;其次,需要做的工作就是對非極性單體的穩(wěn)定性進行檢測。非極性單體的穩(wěn)定性是非常關鍵的,直接影響后續(xù)得到的高分子材料的性質(zhì)。
3 結語
在開展高分子材料合成操作時,有機化學為其提供了重要的理論支撐,研究有機化學在高分子材料合成中的實際使用情況是十分有必要的。筆者主要針對這一問題展開了探討,希望可以為相關人員提供一定的參考。
參考文獻
[1]吳仕海.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].科技經(jīng)濟導刊,2016,(08):157+132.
[2]韓敏.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].化工管理,2015,(02):177.
[3]姜奇.稀土有機高分子材料合成研究及在農(nóng)膜中的應用[D].陜西科技大學,2014.
[4]牛小玲,陳衛(wèi)星,屈育龍.淺析有機化學在高分子材料合成中的應用[J].廣州化工,2012,(04):12-13.
[5]賀文展,郭憲英.微波化學在高分子有機合成中的應用[J].科技信息,2009,(09):87-88+109.
[6]孟巖.有序的有機高分子介孔材料的合成與結構[D].復旦大學,2006.