
【化】 heat of polymerization
aggregation; converge; group; polymerization
【化】 polymerization
【医】 polymerism; polymerization; polymerize
ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【医】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-
聚合热(英文:Heat of Polymerization)指在聚合反应过程中,单位摩尔单体转化为聚合物时释放或吸收的热量值。该参数是聚合反应热力学的重要指标,直接影响反应速率、工艺控制及产物性能。以下是详细解析:
能量变化表征
聚合热反映单体分子通过化学键连接形成高分子链时的能量变化。通常为放热反应((Delta H < 0)),例如乙烯聚合释放约93.6 kJ/mol热量(来源:《英汉材料科学词典》,化学工业出版社)。
公式表达:
$$ Delta H = H{text{聚合物}} - H{text{单体}} $$
负值表明体系向环境释放能量。
英文术语对照
化学键重组机制
单体双键打开(如烯烃)形成单键时释放能量,键能差决定放热强度。例如:
(来源:《高分子化学导论》,科学出版社)
取代基效应
单体取代基的空间位阻或极性可能降低反应放热值。如四氟乙烯聚合热(-154 kJ/mol)高于乙烯,因氟原子电负性增强键能差异。
反应器设计依据
放热强度决定冷却系统配置,如聚乙烯生产中需快速移热避免爆聚(来源:《聚合物工程原理》,Wiley出版社)。
聚合动力学调控
高放热反应常需低温引发(如自由基聚合),而低放热体系(如尼龙-6缩聚,(Delta H approx -10 text{kJ/mol}))允许高温操作。
(注:因搜索结果未提供直接链接,参考文献以权威出版物名称标注)
聚合热是聚合反应中释放的热量,其热力学定义和影响因素如下:
聚合热(Polymerization Heat)指聚合反应前后体系能量的变化,通常用焓增量ΔH的负值(-ΔH)表示。根据热力学第二定律,聚合反应自发进行的条件是吉布斯自由能变化ΔG < 0,即: $$ ΔG = ΔH - TΔS < 0 $$ 其中ΔH为焓变,T为温度,ΔS为熵变。当ΔH < 0(放热)且满足ΔH > TΔS时,反应才能正向进行。
单体结构
单体中双键转化为单键时释放能量,如C=C→C-C的聚合热约为-90 kJ/mol。不同单体因取代基效应、共轭结构等差异,聚合热值会变化。
熵变(ΔS)
聚合反应通常伴随熵减(ΔS < 0),一般加聚反应的ΔS在-100~-120 J/(mol·K)范围内。
温度(T)
温度升高会降低聚合倾向。当ΔG=0时对应的温度称为最高极限温度(Tc),公式为:
$$
T_c = frac{ΔH}{ΔS}
$$
超过此温度,解聚占主导。
注:如需了解具体单体的聚合热实验数据或更详细公式推导,可参考高分子化学教材或热力学专著。
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