Polymer Properties Database

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縮合重合の原理

縮合重合は、モノマーおよび/またはオリゴマーが互いに反応して大きな構造単位を形成し、水やメタノールなどの副生物として小さな分子を放出する段階成長重合の一形態である。 縮合反応のよく知られた例は、カルボン酸とアルコールとのエステル化である。 いくつかの実施形態では、縮合生成物は、直鎖状重合体であり、部分の少なくとも１つが三官能性または四官能性である場合、得られる重合体は、架橋重合体（ 一つの反応性基のみを有するモノマーを添加すると、成長する鎖が終了し、その結果、（平均）分子量が低下する。 したがって、平均分子量および架橋密度は、縮合重合に関与する各単量体の機能性および混合物中のその濃度に依存する。

古典的なステップ成長縮合は、二塩基酸とグリコールとの反応であり、以下に示す：

HOOC-(CH2)n–COOH+HO–(CH2)m–OH→
HOOC–(CH2)n–COO–(CH2)m–OH+H2O

得られたポリマーはポリエステルと呼ばれる。 水は、反応を逆転させるためにエステル結合と反応性であるため、反応系から連続的に除去される。
最も一般的な熱可塑性ポリエステルの一つは、ポリ（エチレンテレフタレート）であり、多くの場合、petまたはPETEと略されます:

他の重要な縮合反応としては、エステル交換反応、エーテル化、アミド化がある。 例えば、直鎖状ポリアミドは、ジアミドとジカルボン酸とを反応させることによって製造することができる：＜２ ７ ４ ２＞＜９ ７ ０ ０＞ＨＯＯＣ−（Ｃ Ｈ２）４−ＣＯＯＨ＋Ｈ２Ｎ−（Ｃ Ｈ２）６−Ｎ Ｈ２→＜２ ７ ４ ２＞＜９ ７ ０ ０＞この例では、生成物はポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６−６としても知られており、これは最も一般的な熱可塑性ポリアミドの１つである。 その化学構造を以下に示す

酸の単量体が反作用に触媒作用を及ぼすのでナイロンおよびピートは両方触媒を必要としません。 しかし、硫酸などの強酸は反応をさらに加速させる。 二酸の代わりに、二酸塩化ジアシルも使用することができる。 副生成物HClはエステル結合と反応しないため、通常は逆転反応がないという利点がある。

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  1. エステル交換反応は、エステルとアルコール、酸または他のエステル（エステル交換）などの別の化合物との間の反応であり、異なる組成のエステルを形成す2

  2. ジエステルの蒸留による精製が容易であるため，ジエステルをジアルコールで直接エステル化するのではなく，グリコールでメチルエステルをエステル交換することが好まれることがある。