定向聚合,也稱為立體有擇聚合或有規立構聚合,是一種使單體分子在聚合物中保持特定空間構型的聚合方法。這種方法可以細分為配位聚合、離子型定向聚合和自由基型定向聚合等。在定向聚合過程中,單體在催化劑或引發劑的存在下進行聚合,形成具有立體規整性的聚合物。
定向聚合的特點是能夠生成立構規整性聚合物,這類聚合物的立體定向程度取決於單體分子相對於前一個單體單元以相同的立體構型還是以相反的立體構型加成的速率之比。定向聚合的優點包括產品規整性高、性能穩定、易於控制,並且便於對產品結構進行分子設計。然而,它也有缺點,比如對催化劑和單體有一定的限制,只有合適的單體和催化劑才能進行定向聚合以製備高有規立構聚合物。
定向聚合的催化劑主要包括齊格勒-納塔催化劑和離子型催化劑等。這類催化劑體系能夠在溫和條件下使許多單體聚合,而且聚合物的立構規整度可以通過改變催化劑的組分和比例來調整。能夠進行定向聚合的單體主要包括α-烯烴、二烯烴和某些烯類單體。所得的聚合物被稱為定向聚合物,它們通常具有高的結晶度、熔點、硬度和機械強度,因此在高分子材料中占有重要地位。例如,低壓聚乙烯、聚丙烯、順丁橡膠、異戊橡膠、乙丙橡膠等都是定向聚合物。