单选题
下列聚合物中最易发生解聚反应的是
A
PE
B
PP
C
PS
D
PMMA
答案解析
正确答案:D
解析:
**解析:**
解聚反应(Depolymerization)是指聚合物在热或化学作用下,链端断裂并逐个脱除单体分子,最终完全或大部分转化为单体的过程。聚合物是否容易发生解聚反应,主要取决于其大分子链的结构稳定性以及解聚活化能的大小。
1. **PE(聚乙烯)**:
PE 的主链由碳-碳单键组成,结构简单且对称,没有侧基或侧基很小。在热降解时PE主要发生无规断链和链转移反应,生成各种不同分子量的烷烃和烯烃混合物,而不是主要生成单体乙烯。因此,PE 不易发生解聚。
2. **PP(聚丙烯)**:
PP 含有甲基侧基。由于叔碳原子上的氢原子较活泼,PP 在受热时容易发生链转移反应导致主链无规断裂,生成低分子量的碎片,单体产率很低(通常低于5%)。因此,PP 也不易发生典型的解聚反应。
3. **PS(聚苯乙烯)**:
PS 含有苯环侧基。虽然苯环体积较大,空间位阻效应使得PS比PE和PP更容易发生端基引发解聚,但其解聚倾向仍不如PMMA显著。PS热降解时既有解聚生成苯乙烯单体,也有无规断链生成二聚体、三聚体等低聚物。
4. **PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃)**:
PMMA 的每个重复单元上都有两个取代基(一个甲基和一个甲酯基),且其中一个是季碳原子。
* **空间位阻大**:庞大的侧基使得聚合物链刚性增加,且在高温下,链端的自由基由于空间位阻难以进行链转移反应去攻击其他链段,而是倾向于通过“拉链式”机制(Unzipping mechanism)逐个脱除单体。
* **无叔氢原子**:主链上没有容易脱落的叔氢原子,减少了链转移导致无规断链的可能性。
* **结果**:PMMA 是典型的最易发生解聚反应的聚合物之一。在热降解时,其单体回收率极高(可达90%以上甚至接近100%)。
**结论:**
在给出的选项中,PMMA 由于独特的结构特征(季碳原子、大侧基、无活泼氢),最容易发生以生成单体为主的解聚反应。
故正确答案为 **D**。
相关知识点:
PMMA最易发生解聚反应
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化工总控工理论题库
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