恒比共聚合英文解釋翻譯、恒比共聚合的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【機】 azeotropic copolymerizatin
分詞翻譯:
恒比共聚的英語翻譯:
【化】 constant copolymerization
合的英語翻譯:
add up to; be equal to; close; combine; join; proper; shut; suit; whole
【醫】 con-; sym-; syn-
專業解析
恒比共聚合(azeotropic copolymerization)是高分子化學中的一個專業概念,指在兩種或多種單體的共聚反應中,當單體混合物組成達到某一特定比例時,所得共聚物的組成與投料單體的組成完全相同,且在整個聚合過程中該組成比例保持不變的現象。該特定比例點稱為“恒比點”(azeotropic point)。
核心特征與機理:
- 組成恒定:在恒比點進行聚合時,無論反應進行到何種轉化率,共聚物鍊中兩種單體單元的組成比例始終等于原料單體的初始比例。這是其區别于一般共聚合反應的最顯著特征。
- 競聚率條件:恒比共聚合發生的條件是兩種單體的競聚率(reactivity ratio)滿足關系式 ( r_1 = r_2 = 1 )。競聚率 ( r_1 ) 表示單體1與單體1末端自由基反應的速率常數與單體1與單體2末端自由基反應的速率常數之比(( r1 = k{11}/k_{12} )),( r_2 ) 同理(( r2 = k{22}/k_{21} ))。當 ( r_1 = r_2 = 1 ) 時,兩種自由基對兩種單體均無偏好,共聚物組成方程簡化為 ( F_1 = f_1 ),即共聚物中單體1的摩爾分數 ( F_1 ) 恒等于原料混合物中單體1的摩爾分數 ( f_1 )。
- 熱力學平衡:在恒比點,體系處于一種動态平衡狀态,單體進入共聚物鍊的速率與其在原料中的比例一緻,因此組成不隨轉化率升高而變化。
應用與意義:
- 組成均一性:恒比共聚合是制備組成高度均一的共聚物的理想方法。在非恒比點進行共聚時,由于單體消耗速率不同,剩餘單體組成會隨反應進行而變化,導緻早期和後期生成的共聚物組成不同,産物是組成不均一的混合物。而在恒比點聚合,可得到分子鍊組成完全一緻的共聚物。
- 材料性能控制:共聚物的物理化學性質(如玻璃化轉變溫度、溶解度、機械強度等)強烈依賴于其組成。恒比共聚合為精确設計和控制共聚物性能提供了重要途徑。
- 理論模型驗證:該現象是共聚合反應動力學理論(如Mayo-Lewis方程)的重要特例和驗證點。
權威來源參考:
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 術語數據庫:提供了高分子科學領域标準術語的定義,包括共聚合相關概念。雖然不直接定義“azeotropic copolymerization”,但其對競聚率(reactivity ratio)和共聚物組成方程的權威闡述是理解該現象的基礎 。
- 高分子科學經典教材《Principles of Polymerization》:George Odian 所著的這部經典教材(第四版,Wiley, 2004)在共聚反應章節詳細讨論了競聚率、共聚物組成方程以及恒比共聚合的條件(( r_1 = r_2 = 1 ))和意義。該書是高分子化學領域的标準參考書 。
- 綜述期刊《Progress in Polymer Science》:該頂級期刊發表的綜述文章常深入探讨共聚合機理與應用。例如,有關共聚物序列控制或特定共聚體系的綜述會涉及恒比共聚合的概念及其在制備特定結構聚合物中的作用 。
- 《高分子化學手冊》(Handbook of Polymer Synthesis):這類專業手冊(如由 Kricheldorf, Nuyken, Swift 主編,CRC Press 出版)通常包含對各種共聚反應類型(包括恒比共聚)的詳細描述、實例和理論背景,具有較高的參考價值 。
網絡擴展解釋
恒比共聚合是高分子化學中的一種特殊共聚反應類型,其核心特征在于共聚物組成與原料單體組成始終相同,且反應過程中組成保持恒定。以下是詳細解釋:
-
基本定義
恒比共聚合是指兩種單體的競聚率(r₁和r₂)均為1時的共聚反應。此時,兩種單體自由基與不同單體的反應活性相等,導緻生成的共聚物組成比例與原料單體比例完全一緻,稱為恒比共聚物。
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數學表達
根據Mayo共聚方程,當r₁=r₂=1時,共聚物組成(F₁)與單體組成(f₁)滿足:
$$
F₁ = frac{r₁f₁ + f₁f₂}{r₁f₁ + 2f₁f₂ + r₂f₂} = f₁
$$
這表明無論單體初始比例如何變化,共聚物組成始終等于單體組成。
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恒比共聚點
當競聚率r₁≠1且r₂≠1,但滿足r₁·r₂=1時(如r₁=0.5、r₂=2),也會存在一個特定的單體組成比例(恒比點),使共聚物組成與單體組成相等。此時聚合過程中組成同樣保持恒定。
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實際意義
- 組成穩定性:在恒比點進行反應時,無需控制轉化率即可獲得組成均勻的共聚物。
- 應用場景:常用于需要嚴格調控共聚物結構的領域,如高性能材料或功能高分子合成。
-
與非理想共聚的區别
理想恒比共聚(r₁=r₂=1)屬于特殊情況,而更多情況下恒比點出現在非理想共聚中(如r₁<1且r₂<1時)。此時需通過調節單體比例達到恒比點。
如需進一步了解競聚率測定或具體應用案例,可參考高分子化學教材或相關文獻。
分類
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