三、共聚物組成和單體濃度及競聚率之間的關(guān)系
前述為共聚物瞬時組成與單體組成的關(guān)系,根據(jù)競聚率的不同,二種單體將以不同速度進(jìn)入共聚物,因此單體濃度隨轉(zhuǎn)化率而變化,前后所得共聚物組成也不均一。要得到組分恒定的共聚物,必須嚴(yán)格控制反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到某一程度時即停止聚合?;蛘咭笤诟咿D(zhuǎn)化率的情況下,欲得均勻的共聚物時,可在聚合時將反應(yīng)快的單體分批加入,以維持共聚單體組成保持一定。這樣,單體的濃度保持恒定,共聚物的組成就和共聚物的瞬間組成相同。
r及r2稱為競聚率,可理解為欲使活性鏈M;很好地和M2共聚,必須k11<k12,因此要r1<1;同樣,欲使活性鏈M2很好地和M1共聚,必須r2<1,反過來,r1或r2大于1都是不利于共聚的。共聚物組成與競聚率的關(guān)系可從下面幾種情況來分析。

也就是說,當(dāng)活性鏈M對兩種單體M,、M2的活性比等于鏈游離基M2對兩種單體MM2聚合的活性比時,共聚方程式成為:

此時表明共聚物組成比d[M1]/d[M2]與配料之間成簡單的比例關(guān)系,r為比例系數(shù)。這類共聚稱為理想共聚,相當(dāng)于理想溶液的汽液平衡。理想共聚生成的大分子鏈中,兩種單體鏈節(jié)的排列是無規(guī)則的。
圖1-5中對角線是當(dāng)r1=r2=1時所出現(xiàn)的情況,k11=k12,k22=k21,即兩種單體M1、M2分別與本身所成的游離基的反應(yīng)能力是相等的。此時,共聚物中組成比相等于單體混合物中的配料比,這樣的共聚物叫恒分共聚物。當(dāng)然這種情況是不多的。
2.r1、r2=0
此時又分兩種情況:
(1)r1=0,r2=0。
此時兩種單體都不能與本身的游離基起反應(yīng),只能發(fā)生共聚反應(yīng)。

所得的共聚物是由依次交替的兩種結(jié)構(gòu)單元結(jié)合而成的,稱之為交替共聚物。共聚物的組成與單體的濃度無關(guān)。
(2)r2=0,r1<1。此時,兩種單體中有一種單體(M2)不能與本身所成的游離基反應(yīng),只能參加共聚反應(yīng)。
如果M2相當(dāng)大,r1較小時,由上式可看出
,就可得到交替共聚物。當(dāng)M1增加時,由于r1キ0,所以在共聚反應(yīng)中M的自聚傾向增大,交替共聚物的傾向減小。
