在自由基聚合反应中,除了链引发、增长、终止三步基元反应外,往往伴有链转移反应,即活性中心可向单体、引发剂、溶剂和大分子转移。
Mx+YS→KtrMxY+S·
分子YS常含有容易被夺取的原子Y,如氢、氯等,转移导致。原来的自由基终止,形成的另一个新自由基也可以继续引发单体聚合,但它的引发效率因新自由基的活性而异。如新自由基活性接近原自由基,则可引发单体继续增长,由于转移后活性中心数目不变,所以对聚合速度不影响,仅使聚合度下降。
在溶液聚合中,常有链转移反应存在,对聚合度有影响。在此场合,可运用下式计算聚合度:
1—Xn_=(1—Xn_)0+Cs[S]—[M\〗式中Cs
为溶剂的链转移常数,[S]、[M]是溶剂与单体的浓度,n为平均聚合度。Cs值的大小代表溶剂链转移活性的大小,与温度、单体和溶剂分子的结构有关。
本实验以甲基丙烯酸甲酯(MMA)为单体,80%甲醇—水混合液为溶剂,用六个不同的溶剂与单体比([S]/[M])进行溶液聚合,并通过黏度法测定相应六个产物的平均分子量,计算出平均聚合度。根据上式以1—Xn对[S]/[M]作图得一直线,其斜率便为溶剂甲醇的转移常数Cs。