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高分子化学知识总结

一、绪论

1.聚合物的分类及命名可按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类，主要是按主链结构来分类，分为：（1）碳链聚合物，（2）杂链聚合物，（3）元素有机聚合物；

2.聚合物的命名

（1）单体来源命名法

烯类聚合物单体名前加“聚”；

两种单体合成的，取二者简名加后缀“树脂”“橡胶”；杂链聚合物按其特征结构命名；

*有些聚合物按单体名来命名容易引起混淆，例如[]22OCH CH --,可以从环氧乙烷、乙二醇、氯丙醇或氯甲醚来合成，因为环氧乙烷单体最常用，故通常称作聚环氧乙烷，按结构该聚合物应称作聚氧乙烯。（2）系统命名法

命名原则和程序：先确定重复单元结构，再排好其中次级单元次序，给重复单元命名，最后冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。写次级单元时候，先写侧基最少的元素，再写有取代的亚甲基，然后写无取代的亚甲基。 3.聚合反应

（1）按单体-聚合物结构变化分类

缩聚官能团单体多次缩合成聚合物的反应，除形成缩聚物外，还有水、醇、

氨或氯化氢等低分子产物产生

加聚烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应称作加聚，产物称作加聚

物。加聚物结构单元的元素组成与其单体相同，仅仅是电子结构有所变化，因此加聚物的分子量是单体分子量的整数倍

开环聚合环状单体σ键断裂而后聚合成线形聚合物的反应，反应时无低分子副

产物产生

（2）按聚合物机理分类

逐步聚合多数缩聚和聚加成反应属于逐步聚合，其特征是低分子转变成高分

子是缓慢逐步进行的，每步反应的速率和活化能大致相同，单体分子首先聚合成二、三、四具体等低聚物（齐聚物），短期内单体转化率很高，随后，低聚物间相互缩聚分子量缓慢增加，直至集团反应程度很高分子量才达到较高的数值

*连锁聚合多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合。有自由基、阴离子或阳离

子聚合，自由基聚合过程中，分子量变化不大，除微量引发剂外，体系始终由单体和高分子量聚合物组成，没有分子量递增的中间产物，转化率随时间而增大，单体则相应减少。活性阴离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增加。

4．分子量是影响强度的重要因素，聚合物强度随着分子量的增大而增加。 5.平均分子量

（1）数均分子量n M （通常由渗透压，蒸汽压等依数性方法测定）定义：某

体系的总质量m 被分子总数所平均。

()

/i i

i i i

i i n m

m M x M n n

m M ≡=

=∑∑∑∑∑∑

低分子量部分对数均分子量有较大贡献（2）质均分子量w M （由光散射法测定）

i i i i

w i i

i i

m M n M M w M m n m ≡

=∑∑∑∑∑

（3）粘均分子量v M （略）

三种分子量大小依次为：w M >v M >n M ;

6.分子量分布

（1）分子量分布指数

定义为：w M /n M 的比值，可用来表征分布宽度。对于分子量均一的体系，

w M =n M ，w M /n M =1.

（2）分子量分布曲线数均分子量处于曲线分布曲线顶峰附近 7.大分子微结构

*线形大分子内结构单元有头头键接合尾尾键接；

*大分子链上结构单元中的取代基在空间可能有不同的排布方式，形成手性构型和几何构型两类；

（1）手性构型又分为全同（等规）构型、间同（间规）构型、无规构型；（2）几何构型是由大分子链中的双键引起的，双键无法旋转因此会有顺式和反式聚合物。

8.线形或支链形大分子以物理力聚集成聚合物，可溶于适当溶剂中，加热时候可熔融塑化，冷却时后则固化成型，这类聚合物称作热塑性聚合物； *支链形聚合物不容易结晶，高度支链甚至难溶解，只能溶胀；

*交联聚合物可以看作许多线形大分子由化学键连接而成的体型结构，交联程度浅的结构受热尚可软化但不再熔融，适当溶剂可使其溶胀但不溶解，交联程度深的体形结构不软化不溶解不溶胀形成了刚性固体；

*酚醛树脂、醇酸树脂等在树脂合成阶段，需要控制原料配比和反应条件，使其停留在线形或少量支链的低分子预聚物阶段，成型时，经加热，在是其中潜在官能团继续反应成交联结构而固化，这类聚合物则称作热固性聚合物。 9.聚集态结构

聚合物聚集态可以粗分为非晶态（无定形）态和晶态两种。

*液晶高分子，受热熔融（热致性）或被溶剂溶解(溶致性)后，失去了固体的刚性，转变成液体，但其中晶态分子仍保留着有序排列，呈各向异性，形成兼有晶体和液体双重性质的过渡状态，称之为液晶态。

10.玻璃态温度：无定形和结晶热塑性聚合物低温时都呈玻璃态，受热至某一较窄（2-5C o ）温度，则转变成橡胶态或柔韧的可塑状态，这一转变温度称作玻

璃化温度g T ，

代表链段能够运动或主链中价键能扭转的温度。

*晶态聚合物继续受热，则出现另一热转变温度------熔点m T ，这代表整个大分子容

易运动的温度。

*玻璃化温度是非晶态塑料的使用上限温度，熔点则是晶态塑料的使用上限温度。 11.高分子的力学性能参数：a 弹性模量，b 抗张强度，c 断裂伸长率。二、缩聚和逐步聚合

2.2 缩聚反应（缩聚反应是缩合聚合的简称，是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程）

（1）缩合反应

*官能度：一分子中能参与反应的官能团数称作官能度（f ）；考虑官能度时需以参与的反应集团为基准。（2）缩合反应

线形缩聚的首要条件是需要2-2或2-官能度体系作原料，采用2-3或2-4官能度体系是，除了按线形方向缩聚外，侧基也能缩聚，先形成支链，进一步形成体形结构，这就称作体形缩聚。（3）共缩聚

羟基酸或氨基酸一种单体的缩聚，可称作均缩聚；由二元酸和二元醇2种单体进行的缩聚是最普通的缩聚；从改进缩聚物结构性能角度考虑，将1种二元酸和2种二元醇、2种二元酸和2种二元醇进行所谓“共缩聚”。 2.3 线形缩聚反应的机理 2.3.1 线形缩聚和成环倾向

*线形缩聚时，需考虑单体及其中间产物的成环倾向，一般情况下，五、六元环的结构比较稳定。

*成环是单分子反应，缩聚则是双分子反应，因此，低浓度有利于成环，高浓度有利于线形缩聚。

2.3.2 线形缩聚机理（特征有2：逐步、可逆）（1）逐步特性

缩聚反应无特定的活性种，各步反应速率常数和活化能基本相等，缩聚早期，转化率就很高，因此用基团的反应程度来表述反应的程度更为确切，现已等摩尔二元酸和二元醇的缩聚反应为例来说明

*反应程度p 的定义为参与反应的基团数(0N N -)占起始基团数0N 的分数，因此：

000

1N N N

p N N -=

*如将大分子的结构单元数定义为聚合度n X ，则：

n N X N

==结构单元总数大分子数进一步可得 11n X p =-；

（2）可逆平衡

聚酯化和低分子酯化反应相似，都是可逆平衡反应，正反应是酯化，逆反应是水解。

*平衡常数小，低分子副产物水的存在限制了分子量的提高，需在高度减压条件下脱除；

*平衡常数中等，300—400；水对分子量有所影响，聚合早期可在水中进行，只是后期，需要在一定的减压条件下脱水，提高反应程度； *平衡常数很大，K>1000；可以看作不可逆。 2.3.3 缩聚中的副反应

（1）消去反应；影响产物的分子量

（2）化学降解；合成缩聚物的单体往往就是缩聚物的降解药剂（3）链交换反应；链交换反应将使分子量分布变窄 2.4 线形缩聚动力学 2.4.1 官能团等活性概念

在一定聚合度范围内，基团活性与分子量大小无关，形成官能团等活性概念。 2.4.2 线形缩聚动力学 2.4.2.1 不可逆的线形缩聚

酯化和聚酯化是可逆平衡反应，如能及时排除副产物水，就符合不可逆的条件 *过程：1羧酸质子化，2质子化种和醇反应成酯；酸催化的酯化速率方程：[][][]132HA

k k COOH OH H d COOH dt

k K +????

（1）外加酸催化聚酯化动力学

强无机酸常用作酯化的催化剂，聚合速率由酸催化和自催化两部分构成，在缩聚过程中，外加酸或氢离子浓度几乎不变，而且远远大于低分子羧酸自催化的影响，因此，可以忽略自催化的速率；（二级反应）

'01

11k c t p

=+- '01n X k c t =+ 'k 是将COOH 、k1,k2,k3,KHA 合并而成。（3）自催化聚酯化动力学 ○

1羧酸不电离聚合度随时间变化的关系式：2

021n X kc t =+ （三级反应）

○

2羧酸部分电离聚合度随时间变化的关系式：2/3

2/3

021n X kc t =+ （二级半反应）

2.5 线形缩聚物的聚合度

两种基团数相等的2-2体系进行线形缩聚时：

（1）不排除副产物水

p =

n X

=1+

（2）高度减压的条件下及时排除副产物水

11n X p

≈-

2.5.2 基团数比对聚合度的影响

二元酸（aAa ）和二元醇（bBb ）进行缩聚，设a N 、b N 为a 、b 的起始基团数，分别为两种单体分子数的2倍，r 为单体的基团数比或摩尔比，q 为过量摩尔百分比或摩尔分数；

()/21/2a b a N N r

q N r

--==

或

r q =

+ *使两基团数相等的措施有三：（1）单体高度纯化和精确计量；（2）两基团同在一单体分子上，(3)二元胺和二元酸成盐。 *两基团数目不等分三种情况：

（1）以aAa 单体为标准，bBb 单体微过量，

()/21(2)/212a b n a b a N N r

X N N N p r rp

++=

=+-+-

有2种极限情况：

○1r=1或q=1； 1

X p

=-； ○2p=1; 11n

X r

+=- 如果r=1，p=1，则聚合度为无穷大，成为一个大分子；

（2）aAa 和bBb 两单体等基团数比，另外加但官能团物质Cb （其基团数为'

b N ），则按下式计算r ，后代入（1）式；

'2a

b b

N r N N =

+ 式中分母中的2表示1个分子Cb 中的1个基团b 相当于一个过量

bBb 分子爽官能团的作用。

（2） aRb(如羟基酸)加少量单官能团物质Cb ，

b b N r N N =

2.6 线形缩聚物的分子量分布 2.6.1 分子量分布函数

*忽略端基的质量，则x-聚体的质量分数或质量分布函数为：

()2

1x x x W xN xp p W N -==- 2.6.2 分子量分布宽度

n X =

11p -； 11w p X P

+=-；分子量分布指数：

12w

X p X =+≈。 2.7.1 Carothers 法凝胶点的预测（理论基础：凝胶点时候的数均聚合度等于无穷大）（1）等基团数

*单体混合物的平均官能度定义为每一分子平均带有的基团数：i i

N f f N

=∑∑，i N 是官能

度为i f 的单体i 的分子数。

凝胶点时的临界反应程度c p 为： 2c p f

；（2）量基团数不相等 ○

1两组分体系 *两基团数不相等时，平均官能度应以非过量基团数的2倍除以分子总数来求取，因为反应程度和交联与否取决于含量少的组分，过量反应物质中的一部分并不参与反应。

2A A

A B

N f f N N =

○

2多组分体系以A,B,C 三组分体系为例，三者分子数分别为A N 、B N 、C N ，官能度分别为A f 、B f 、C f ，A 和C 的基团相同，A 总基团数少于B 基团数，即()A A C C B B N f N f N f +<，则平均官能度按下式计算:

()

2A A C C A B C

N f N f f N N N +=

(3)Carothers 方程在线形缩聚中聚合度的计算

2n X p f

2.7.2 Flory 统计法

Flory 根据统计法推导出凝胶点时反应程度的表达式。推导时引入支化系数α，其定义式大分子链末端支化单元上某一基团产生另一支化单元的概率；只有多官能团单体才是支化单元。

（1）简单情况分析

○1*3-3体系 c

p =1/2； *4-4体系 c α=c p =1/3；

*对于A 、B 基团数相等的体系，产生凝胶的临界化支化系数c α普遍关系为：11

c f α=

-； *对于3-2体系，c p =1/2

()c α=0.707。

（2）普遍情况分析

体形缩聚通常采用两种二官能度单体（A-A,B-B ），另加多官能度单体f A （f>2），

()[]1/2

2A c p r r f ρ=

??+-??

；ρ为支化单元（f A ）中A 基团数占混合物中A 总数的

分率；

○1两基团数相等，即r=1，并且A B

p p p ==，则 c p =

[]1/2

112f ρ??+-??

；

○2无A-A 分子（ρ=1），但r<1，则

c p =

[]1/212r r f ??+-??

；

○3对与2-f

A 体系，即无A-A （ρ=1），而且r=1，则 c p =

()

1/2

1f -；

2.7.3 凝胶点的测定方法

多官能团体系缩聚至某一反应程度，粘度急增，难以流动，气泡也无法上升，这时的临界反应程度就定为凝胶点，Carothers 理论估算偏高，而Flory 统计法偏低。 2.8.2 逐步聚合实施方法

（1）熔融聚合在单体和聚合物熔点以上进行的聚合，相当于本体聚合，只有单体和少量催化剂，产物纯净；

（2）溶液聚合单体加催化剂在适当的溶剂（包括水）中进行的聚合。所用的单体一般火星较高，聚合温度可以较低，副反应也较少；

（3）界面缩聚将两种单体，分别溶于水和有机溶剂中，在界面处进行聚合，界面缩聚限用活性高的单体，室温下就能聚合；

（4）固相缩聚在玻璃化温度以上、熔点一下的固态所进行的缩聚 2.9 重要聚合物和其他逐步聚合物

*从单体到聚合物制品，多分成两个阶段进行：第一阶段是树脂合成阶段，先聚合成低分子量（300-5000）线形或支链预聚物，处在可溶可熔可塑化状态；第二阶段是成型阶段，预聚物中活性基团进一步交联固化成不溶不熔物。这类聚合物，称作热固性聚合物。

*预聚物可分为无规预聚物和结构预聚物两类。三、自由基聚合

3.3烯类单体对聚合机理的选择性

单体对聚合机理的选择性与分子结构中的电子效应（共轭效应和诱导效应）有关，基团体积大小所引起的位阻效应对聚合也有影响，但与选择性的关系较少。

1.电子效应

*醛、酮中的羰基π键有异裂倾向，可由阴离子和阳离子引发聚合，但不能自由基聚合；相反，乙烯基单体中碳碳π键有均裂和异裂倾向，因此有可能进行自由基聚合或离子聚合；

*带供电子基团的乙烯基利于阳离子聚合，带有吸电子基团如氢基利于阴离子聚合；

*卤原子的诱导效应为吸电子性，而共轭效应却有供电子性，两者相抵后，电子效应微弱，因此，氯乙烯只能自由基聚合不能离子聚合；

*有共轭体系的烯类，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等电子流动性较大，易诱导极化，三种机理均可。

2．位阻效应

单体中取代基的体积、位置、数量等所引起的位阻效应，在动力学上对聚合能力有显著的影响，但对聚合机理的选择性却没有什么关系。

*1,1-双取代烯类单体一般都能按基团性质进行相应机理的聚合，并且结构上更不对称，极化程度增加，反而更容易聚合，但两个取代基都是体积较大的芳基时，只能聚合成二聚体；

*1,2-双取代烯类，由于位阻效应，加上结构对称，极化程度低，一般都难均聚，或只能形成二聚体；

*三取代或四取代乙烯一般都不能聚合，但氟代乙烯却是例外，可以聚合，因氟原子半径较小，位阻效应可以忽略。

3.3.2 聚合热（焓）和自由能

*位阻效应式聚合热降低；，

*共振能和共轭效应使得内能降低，从而聚合热降低；

*强电负性取代基的影响使得聚合热增加；

*氢键和溶剂化的影响会使聚合热降低。

3,3,4 聚合过程中体系的体积收缩，加压将缩短分子间的距离，有利于聚合，可使聚合上限温度增加。

3,4 自由基聚合机理

3.4.1 自由基活性

H.>CH3>C6H5>RCH2>R2CH>CL3C>R3C>Br3C.RCHCOR>RCHCN>RCHCOOR >CH2=CHCH2>(C6H5)2CH>(C6H5)3C

前两个过于活泼容易引起爆聚，后5个是稳定自由基，无引发能力，成为阻聚剂；

3.4.2 自由基聚合机理

（1）链引发

第一步：引发剂I分解，形成初级自由基R?；

第二步：初级自由基与单体加成，形成单体自由基；

（2）链增长

链增长反应有两个特征：一是强放热；二是活化能低，增长极快；

（3）链终止

*偶合终止由两自由基的独电子相互结合成共价键的终止方式，结果，出现头-头链接，大分子的聚合聚合度是链自由基结构单元数的2倍，大分子两端均为引

发剂残基R ；

*歧化终止由某自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子而终止的方式。歧化终止的结果，大分子的聚合度与链自由基的结构单元数相同，每个大分子只有一端引发剂残基，另一端为饱和或不饱和，两者各半。（4）链转移

链自由基还有可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子而终止，将电子给失去原子的分子而成为新自由基，继续新联的增长；

*自由基向某些物质转移后，如形成稳定自由基，就不能再引发单体聚合，最后失活终止，产生诱导期，这一现象称作阻聚作用。具有阻聚作用的化合物称作阻聚剂，如苯醌。

3.4.3 自由基聚合微观机理特征（p70）

(1)慢引发，快增长，速终止的动力学特征，链引发是控制速率的关键步骤；（2）只有链增长反应才能使聚合度增加，增长极快，前后生成的聚合物分子量变化不大；

（3）随着聚合的进行，单体浓度逐渐降低，聚合物浓度相应增加；（4）少量苯醌等阻聚剂足以使自由基聚合终止； 3.5 引发剂（p70-71）（1）偶氮类引发剂

*偶氮二异丁腈（AIBN ）,分解反应呈一级反应，无诱导分解，只产生一种自由基，另一优点是比较稳定，储存安全； *偶氮二异庚腈(ABVN) （2）有机过氧类引发剂 *过氧化二苯甲酰（BPO ）（3）无机过氧类引发剂

*过硫酸盐，如过硫酸钾和过硫酸铵，是这类引发剂的代表，水溶性，多用于乳液聚合和水溶液聚合，其分解产物是离子自由基SO4·或自由基离子。 3.5.2 氧化还原引发体系

（1）水溶性氧化-还原引发体系；（2）油溶性氧化-还原引发体系； 3.5.3 引发剂分解动力学

在自由基聚合的三步主要机元反应中，链引发是最慢的一步，控制着总的聚合速率。引发剂用量是影响速率和分子量的关键因素；

1/2ln 20.693

d d

t k k =

=；半衰期与温度关系也有类似的关联式：1/2lg A

t B T

-; 3.5.4 引发剂效率引发剂分解后，往往只有一部分用来引发单体聚合，这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数称作引发剂效率（f ）. (1) 诱导分解；

(2) 笼蔽效应伴副反应；

高分子化学与物理实验指导书总结

高分子化学与物理实验指导书

1. 实验课时间安排高分子化学实验是在学生主修《高分子化学与物理》课程基础上开设的。其中学时安排如下： 2. 预习情况检查方式要求学生在实验前必须做好实验预习，否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容： 1、检查实验预习报告（预习报告要求包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等） 2、老师在实验前要检查学生的实验预习情况，可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 相关知识的讲解针对高分子化学开设的不同实验，指导教师要做好相关的讲解工作。主要包括：实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合实验二酚醛树脂的缩聚实验三PP球晶观察实验四PS粘均分子量测定

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法； 2. 了解有机玻璃的生产工艺。二、实验原理聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域，如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用，如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法，其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合，则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。如果选用其它聚合方法（如悬浮聚合等）由于杂质的引入，产品的透明度都远不及本体聚合方法。因此，工业上或实验室目前多采用浇注方法。即：将本体聚合迅速进行到某种程度（转化率 10% 左右）做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液（预聚物）后，再将其注入模具中，在低温下缓慢聚合使转化率达到 93 ～ 95% 左右，最后在 100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下：本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应，体系中可以加引发剂，也可以不加引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况，可以分为均相聚合和多相聚合两种：聚合物溶于单体，为均相聚合，如甲基丙烯酸甲酯，苯乙烯等的聚合；聚合物不溶于单体，则为多相聚合，如氯乙烯，丙烯腈的聚合。本体聚合中因为体系中无介质存在，反应是粘度不断增大，反应热不容易排出，局部容易过热，导致单体气化或聚合物裂解，结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段（爆聚），所以反应必须严格控制温度。

高分子化学重点

第一章绪论单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物，即合成聚合物的原料。高分子：一个大分子由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成，并具有一定机械性能。结构单元：在大分子链中出现的以单体结构基础的原子团称为结构单元。重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，可能与结构单元相同，也可能由2个或多个结构单元组成。单体单元：与单体中原子种类及个数相同的结构单元，仅电子结构有所变化。重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节，故俗称链节由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物; 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物. 结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节聚合度：聚合度是衡量高分子大小的一个指标。合成尼龙-66具有另一特征： H 2N(CH 2)6NH 2 + HOOC(CH 2)4COOH H--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OH n (2n-1) H 2O + 结构单元结构单元重复结构单元有两种表示法：[1]以大分子链中的结构单元数目表示，记作: [2]:以大分子链中的重复单元数目表示，记作: 单元的分子量结构单元＝重复单元＝链节1 单体单元单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子结构单元 1 重复单元 1 单体单元重复单元＝链节三大合成材料:橡胶，塑料，纤维玻璃化温度：聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。分子量及其分布数均分子量：按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数 ∑∑∑∑∑∑= = = =i i i i i i i i i n M x M W W N M N N W M ) ( n x DP n DP x n ==

高分子化学概念总结

高分子化学试题目录高分子化学试题 (1) 一、名词解释 (1) 第一章绪论（Introduction） (1) 第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization) (4) 第三章自由基共聚合(Free-Radical Co-polymerization) (9) 第四章聚合方法(Process of Polymerization) (11) 第五章离子聚合（Ionic Polymerization） (12) 二、填空题 (15) 一、名词解释第一章绪论（Introduction）高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。

聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。数均分子量 (Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值，用来表征分子量分布的宽度或多分散性。连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。

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第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）

高分子材料化学重点知识点总结

水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（3H）；阴离子交换树脂（3）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10溶液再生；b. 型强碱型阴离子交换树脂则用4溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）高吸油树脂类型及制备方法：（1）聚丙烯酸酯类（2）聚烯烃类树酯（3）丙烯酸酯和烯烃共聚物（4）聚氨酯吸油泡沫

(完整版)高分子化学重点

1.解释重复单元，结构单元，单体单元，单体含义单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子化合物重复单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。结构单元：构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。单体单元：高分子分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元 2 聚合度：单个聚合物分子中所含单体单元的数目。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以D P 表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X n 表示 3 阻聚常数即阻聚剂的链转移常数，C s =K t r /K p 4.半衰期：指引发剂分解至起始浓度一半所需时间 5.凝胶点：开始出现凝胶瞬间的临界反应程度 6.凝胶现象：在交联逐步聚合反应过程中，随着聚合反应的进行，体系粘度突然增大，失去流动性，反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象 7.自动加速效应竞聚率：随着聚合反应的进行，单体转化率（c %）逐步提高，【I 】【M 】逐渐下降，聚合反应速率R p 理应下降，但在许多聚合体系中，R p 不但不下降，反而显著升高，这种现象是没有任何外界因素影响，在反应过程中自动发生的，因而称为自动加速现象；是指聚合反应中期，反应速率自动增加的现象。 8.竞聚率：同一种自由基均聚和共聚链增长速率常数之比，r 1=k 11/k 12 r 2=k 22/k 21 9.乳液聚合：单体在水中分散成乳液状态的聚合。体系有单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10.引发剂：通常是一些可在聚合温度下具有适当的分解速率，生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 11.胶束：表面活性剂在溶液中的浓度达到某一临界值，如果浓度继续增加，表面活性剂分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合，自身相互抱成团，而亲水基团则伸向水中，与水分子结合形成聚集体，即胶束。 12.配位聚合：是指采用金属有机化合物与过渡金属化合物的络合体系作为引发剂的聚合反应。 13.交联：是使线型聚合物转化成为具有三维空间网状结构、不溶不熔的聚合物过程。 14.逐步聚合：通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的。 15.时温等效原理 16.缩聚反应：带有两个或者两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应，称为缩合聚合反应，即缩聚反应。 17.数均分子量：聚合物中用不同分子量的分子数目统计的平均分子量。 18诱导期：在聚合反应初期，引发剂分解产生的初级自由基首先被体系中杂质消耗，使聚合反应速率实际为零，故此阶段称为诱导期 19阻聚剂：能与链自由基反应生成非自由基或不能引发单体聚合的低活性自由基而使聚合反应完全停止的化合物。 20 链转移速率常数是链转移速率常数和增长速率常数之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。向单体的链转移常数p M tr M k k C , 21 逐步加成聚合反应：形成大分子的方式如同连锁聚合那样是通过单体反复加成而进行的，而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大。通常没有小分子副产物生成。 22 悬浮聚合：悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。简答题 1.逐步聚合的实施方法有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚、固相缩聚等（1）熔融缩聚是单体和聚合产物均处于熔融状态下的聚合反应。是最简单的缩聚方法。只有单体和少量催化剂。优点：产物纯净，分离简单；通常以釜式聚合，生产设备简单；是工业上和实验室常用的方法。（2）溶液缩聚是单体在溶剂中进行的一种聚合反应.溶剂可以是纯溶剂，也可以是混合溶剂.所用的单体一般活性较高，聚合温度可以较低，副反应也较少。用于一些耐高温高分子的合成，如聚砜、聚酰亚胺聚苯醚（3）界面缩聚是将两种单体溶于两种互不相溶的溶剂中，混合后在两相界面处进行的缩聚反应。单体活性高，反应快，可在室温下进行；产物分子量可通过选择有机溶剂来控制；对单体纯度和当量比要求不严格，反应主要与界面处的单体浓度有关；原料酰氯较贵，溶剂回收麻烦，应用受限。（4) 固相缩聚是在玻璃化温度以上、熔点以下的固态所进行的缩聚。它是上述三种方法的补充。 2.连锁聚合和逐步聚合的三个主要区别答（1）增长方式：连锁聚合总是单体与活性种反应，逐步聚合是官能团之间的反应，官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子（2）单体转化率：连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高，逐步聚合的单体转换率在反应的一开始就接近100% （3）聚合物的分子量：连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合的分子量随时间的增加而增加。 3 控制线性缩聚反应的分子量可以采取什么措施？因为缩聚物的分子两端仍保留着可继续反应的官能团，因此控制聚合物反应的分子量可以采取端基封锁的控制方法：在两官能团等当量的基础上使某官能团稍过量或加入少量单官能团物质。官能团的极少过量，对产物分子量就有显著影响；在线形缩聚中，要得到高分子量，必须保持严格的等当量比。

高分子化学知识总结

一、绪论 1.聚合物的分类及命名可按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类，主要是按主链结构来分类，分为：（1）碳链聚合物，（2）杂链聚合物，（3）元素有机聚合物； 2.聚合物的命名（1）单体来源命名法烯类聚合物单体名前加“聚”；两种单体合成的，取二者简名加后缀“树脂”“橡胶”；杂链聚合物按其特征结构命名； *有些聚合物按单体名来命名容易引起混淆，例如[]22OCH CH --,可以从环氧乙烷、乙二醇、氯丙醇或氯甲醚来合成，因为环氧乙烷单体最常用，故通常称作聚环氧乙烷，按结构该聚合物应称作聚氧乙烯。（2）系统命名法命名原则和程序：先确定重复单元结构，再排好其中次级单元次序，给重复单元命名，最后冠以“聚”字，就成为聚合物的名称。写次级单元时候，先写侧基最少的元素，再写有取代的亚甲基，然后写无取代的亚甲基。 3.聚合反应（1）按单体-聚合物结构变化分类缩聚官能团单体多次缩合成聚合物的反应，除形成缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子产物产生加聚烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应称作加聚，产物称作加聚物。加聚物结构单元的元素组成与其单体相同，仅仅是电子结构有所变化，因此加聚物的分子量是单体分子量的整数倍开环聚合环状单体σ键断裂而后聚合成线形聚合物的反应，反应时无低分子副产物产生（2）按聚合物机理分类逐步聚合多数缩聚和聚加成反应属于逐步聚合，其特征是低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的，每步反应的速率和活化能大致相同，单体分子首先聚合成二、三、四具体等低聚物（齐聚物），短期内单体转化率很高，随后，低聚物间相互缩聚分子量缓慢增加，直至集团反应程度很高分子量才达到较高的数值 *连锁聚合多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合。有自由基、阴离子或阳离子聚合，自由基聚合过程中，分子量变化不大，除微量引发剂外，体系始终由单体和高分子量聚合物组成，没有分子量递增的中间产物，转化率随时间而增大，单体则相应减少。活性阴离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增加。 4．分子量是影响强度的重要因素，聚合物强度随着分子量的增大而增加。 5.平均分子量（1）数均分子量n M （通常由渗透压，蒸汽压等依数性方法测定）定义：某体系的总质量m 被分子总数所平均。

高分子化学心得体会

高分子化学心得体会在未学习高分子化学以前，对高分子化合物的认识停留在涤纶、橡胶、纤维、树脂等这一些常见的化合物上，对高分子化学的认知就是我们有机化学所讲述的聚合物之间的加成、缩聚之类。学习了高分子化学之后，让我了解到现在的高分子科学的研究十一高分子化学为基础，研究高分子化合物的分子设计、合成及改性等，为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法。而高分子科学的发展由三大合成材料（塑料、合成橡胶和合成纤维）到了精细高分子、功能高分子、生物医学高分子等领域。下面我就本学期以来自己对高分子化学主要内容的学习的心得体会做一简单地总结。一、对高分子化合物的基本认识 1、高分子化合物的定义及特点所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在10000以上的化合物。所谓“相对分子质量在10000以上”其实只是一个大概的数值。对于不同种类的高分子化合物而言，具备高分子材料特殊物性所必需的相对分子质量下限各不相同，甚至相去甚远。高分子化合物的基本特点主要表现在4个方面：a.相对分子质量很大，而且具有多分散性，一般高分子化合物实际上都是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量具有统计平均意义；b.化学组成比较简单，分子结构有规律；c.分子形态多种多样；d.物性迥异于低分子同系物，尤其是具有黏弹性。 2、高分子化合物的分类 A.按照来源分类可分为天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子如云母、石棉、石墨、蛋白质、淀粉、纤维素、核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸（DNA）等；合成高分子如聚乙烯、尼龙-66、涤纶等。 B.按材料用途分类可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等6大类。 C.按主链元素组成分类 a.碳链高分子（主链完全由碳原子组成。如聚乙烯）； b.杂链高分子（主链除碳原子

有机化学知识点总结归纳(全)

催化剂加热、加压有机化学知识点归纳一、有机物的结构与性质 1、官能团的定义：决定有机化合物主要化学性质的原子、原子团或化学键。 2、常见的各类有机物的官能团，结构特点及主要化学性质 (1)烷烃 A) 官能团：无；通式：C n H 2n +2；代表物：CH 4 B) 结构特点：键角为109°28′，空间正四面体分子。烷烃分子中的每个C 原子的四个价键也都如此。 C) 物理性质：1.常温下，它们的状态由气态、液态到固态，且无论是气体还是液体，均为无色。一般地，C1~C4气态，C5~C16液态，C17以上固态。 2.它们的熔沸点由低到高。 3.烷烃的密度由小到大，但都小于1g/cm^3，即都小于水的密度。 4.烷烃都不溶于水，易溶于有机溶剂 D) 化学性质： ①取代反应（与卤素单质、在光照条件下），，……。 ②燃烧 ③热裂解 C 16H 34 C 8H 18 + C 8H 16 ④烃类燃烧通式： O H 2 CO O )4(H C 222y x y x t x +++????→?点燃 ⑤烃的含氧衍生物燃烧通式: O H 2 CO O )24(O H C 222y x z y x z y x +-+ +????→?点燃 E) 实验室制法：甲烷：3423CH COONa NaOH CH Na CO +→↑+ 注：1.醋酸钠：碱石灰=1：3 2.固固加热 3.无水（不能用NaAc 晶体） 4.CaO ：吸水、稀释NaOH 、不是催化剂 (2)烯烃： A) 官能团：；通式：C n H 2n (n ≥2)；代表物：H 2C=CH 2 B) 结构特点：键角为120°。双键碳原子与其所连接的四个原子共平面。 C) 化学性质： CH 4 + Cl 2CH 3Cl + HCl 光 CH 3Cl + Cl 2 CH 2Cl 2 + HCl 光 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2O 点燃 CH 4 C + 2H 2 高温隔绝空气 C=C 原子：—X 原子团（基）：—OH 、—CHO （醛基）、—COOH （羧基）、C 6H 5— 等化学键：、 —C ≡C — C=C 官能团 CaO △

完整高分子化学知识点

2.名词解释交替共聚物：两种单体在大分子链上严格交替相间排列。嵌段聚合：两种或两种以上单体分别聚合成链节（或链段）生成嵌段共聚物的一类共聚合反应。活性聚合：阴离子聚合由链引发、链增长和链终止三个基元反应组成，如聚合体系纯净、无质子供体，阴离子聚合可控制其终止反应，这种无终止；无链转移的聚合反应即为活性聚合。特征为（1）无链终止；（2）无链转移；（3）引发反应比增长反应快，反应终了时聚合链仍是活的。异构化聚合：指在链增长反应过程中常常发生原子或原子团的重排过程的反应。反应程度：高分子缩聚反应中用以表征高分子聚合反应反应深度的量。计算方法为参加反应的官能团数占起始官能团数的比例。转化率：进入共聚物的单体量占起始单体量M的百分比。笼蔽效应：在溶液聚合反应中，浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中，一部分初级自由基无法与单体分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应，从而使引发剂效率降低。诱导分解：诱导分解（Induced Decomposition）自由基向引发剂转移的反应为诱导分解。自由基发生诱导分解反应将使引发剂的效率降低，同时也使聚合度降低平均官能度：有两种或两种以上单体参加的混缩聚或共缩聚反应中在达到凝胶点以前的线形缩聚阶段，反应体系中实际能够参加反应的官能团数与单体总物质的量之比。（每一份子平均带的官能度）凝胶点：开始出现凝胶瞬间的临界反应程度Pc。高分子：由许多结构相同的简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。由于对大多数高分子而言，其均由相同的化学结构重复连接而成，故也成为聚合物或高聚物。计量聚合：指链引发速率在阴离子聚合反应中严格控制条件，以得到接近单分散的聚合物为目的的聚合反应。配位聚合：单体分子首先在活性种的空位处配位，形成某些形式（σ-π）的配位络合物。随后单体分子插入过渡金属（Mt）-碳（C）链中增长形成大分子的过程。这种聚合本质上是单体对增长链Mt-R键的插入反应，所以又称为插入聚合。（配位聚合具有以下特点：活性中心是阴离子性质的，因此可称为配位阴离子聚合；单体π电子进入嗜电子金属空轨道，配位形成π络合物；π络合物进一步形成四圆环过渡态；单体插入金属-碳键完成链增长；可形成立构规整聚合物。配位聚合引发剂有四种：Z-N催化剂；π烯丙基过渡金属型催化剂；烷基锂引发剂；茂金属引发剂。其中茂金属引发剂为新近的发展，可用于多种烯类单体的聚合，包括氯乙烯。）线形缩聚：是两种或者以上的双官能团单体聚合最终生成物是长链的线性大分子理想衡比共聚：不论单体配比和转化率如何，共聚物组成总是与单体组成完全相等，共聚物组成曲线是一条对角线。动力学链长：是指活性中心（自由基）从产生到消失所消耗的单体数目立构规整度：是立构规整聚合物占总聚合物的分数，是评价聚合物性能、引发剂定向聚合能力的一个重要指标。降解：大分子分解成较小的分子。（分子量变小的反应）老化：聚合物及其制品在加工、贮存及使用过程中，物理化学性质及力学性能逐步变坏，这种现象称老化。PMA聚丙烯酸甲酯PAN 聚丙烯腈PTFE 聚四氟乙烯 SMA 苯乙烯-马来酸酐（顺丁烯二酸酐）AIBN 偶氮二异丁腈ABVN 偶氮二亿庚腈BPO 过氧化二苯甲酰PP 聚丙烯 PS 聚苯乙烯PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯PVA 聚乙烯醇PAN 聚丙烯晴PET 聚酯PA66 6 尼龙66PA6 尼龙． PET：聚对苯二甲酸乙二醇酯PVAc聚醋酸乙烯酯ABS 丙烯醇-丁二烯-苯乙烯共聚物3影响线形缩聚聚合物的分子量因素答：反应程度，平衡常数，。Xn=1/1-p=√k+1;

高分子化学与物理总结

一、名词解释 3.单体单元:(与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。） 4.结构单元:(构成高分子主链，并决定主链结构的最小的原子组合。) 5.重复结构单元:（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。) 7.聚合度：(结构单元数n定义位高分子的聚合度X。)1.体型缩聚:多官能单体参加反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物,这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应,称为体型缩聚。 2．凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大，当反应进行一定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点。 1７. 转化率 :已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度：参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式,称为偶合终止。歧化终止:歧化终止两个大分子自由基相互间反应,生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。链转移反应:链转移反应是指在聚合过程中,链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子(大多数为氢原子)而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基,并能继续进行反应形成新的活性自由基链,使聚合反应继续进行。引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应 6.异构化聚合:阳离子聚合中由于碳正离子的不稳定，异构成更稳定的结构,发生所谓的异构化反应。若异构化反应比链增长更快,则进行异构化聚合。 7．活性聚合:当单体转化率达到１00％时，聚合仍不终止,形成所具有反应活性聚合物的聚合。８.等规度：表征聚合物的立构规整指数,即有规立聚合物量当的分率。５、构型:分子链中通过化学键相连接的原子和原子团的排列方式７、几何异构：当分子链的双键两侧的碳原子所连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会形成顺势结构和反式结构,这种结构称为几何异构１0、构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组; 1１、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化； 1３、内聚能密度：单位体积的内聚能,内聚能是指将1mｏl的液体或固体分子气化所需要的能量； 17、结晶度:聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数； 1８、结晶形态:由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态; 19、取向：聚合物受到外力作用后，分子链和链段沿外力作用方向的择优排列;

高分子化学知识总结

二、缩聚和逐步聚合 2.2 缩聚反应（缩聚反应是缩合聚合的简称，是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程）（1）缩合反应 *官能度：一分子中能参与反应的官能团数称作官能度（f ）；考虑官能度时需以参与的反应集团为基准。（2）缩合反应线形缩聚的首要条件是需要2-2或2-官能度体系作原料，采用2-3或2-4官能度体系是，除了按线形方向缩聚外，侧基也能缩聚，先形成支链，进一步形成体形结构，这就称作体形缩聚。（3）共缩聚羟基酸或氨基酸一种单体的缩聚，可称作均缩聚；由二元酸和二元醇2种单体进行的缩聚是最普通的缩聚；从改进缩聚物结构性能角度考虑，将1种二元酸和2种二元醇、2种二元酸和2种二元醇进行所谓“共缩聚”。 2.3 线形缩聚反应的机理 2.3.1 线形缩聚和成环倾向 *线形缩聚时，需考虑单体及其中间产物的成环倾向，一般情况下，五、六元环的结构比较稳定。 *成环是单分子反应，缩聚则是双分子反应，因此，低浓度有利于成环，高浓度有利于线形缩聚。 2.3.2 线形缩聚机理（特征有2：逐步、可逆）（1）逐步特性缩聚反应无特定的活性种，各步反应速率常数和活化能基本相等，缩聚早期，转化率就很高，因此用基团的反应程度来表述反应的程度更为确切，现已等摩尔二元酸和二元醇的缩聚反应为例来说明 *反应程度p 的定义为参与反应的基团数(0N N -)占起始基团数0N 的分数，因此： 0001N N N p N N -==- *如将大分子的结构单元数定义为聚合度n X ，则： 0n N X N ==结构单元总数大分子数进一步可得 11n X p =-；（2）可逆平衡聚酯化和低分子酯化反应相似，都是可逆平衡反应，正反应是酯化，逆反应是水解。 *平衡常数小，低分子副产物水的存在限制了分子量的提高，需在高度减压条件下脱除； *平衡常数中等，300—400；水对分子量有所影响，聚合早期可在水中进行，只是后期，需要在一定的减压条件下脱水，提高反应程度； *平衡常数很大，K>1000；可以看作不可逆。 2.3.3 缩聚中的副反应（1）消去反应；影响产物的分子量

高分子化学知识点总结

第一章绪论 1.1 高分子的基本概念高分子化学：研究高分子化合物合成与化学反应的一门科学。单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。高分子或聚合物(聚合物、大分子)：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。端基：连接在主链末端原子上的原子或原子集合。重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元，可简称重复单元，又可称链节。结构单元：单体分子通过聚合反应进入大分子链的基本单元。（构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位称为~）。单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应。连锁聚合：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。逐步聚合：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。加聚反应：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。缩聚反应：缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 1.2 高分子化合物的分类 1) 按高分子主链结构分类：可分为：①碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。②杂链聚合物：聚合物的大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮，硫等杂原子。③元素有机聚合物：聚合物的大分子主链中没有碳原子孙，主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原子组成。④无机高分子：主链与侧链均无碳原子的高分子。 2）按用途分可分为：塑料、橡胶、纤维三大类，如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。塑料：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。橡胶：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。纤维：聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力，分子量小，一般为几万。 3）按来源分可分为：天然高分子、合成高分子、半天然高分子（改性的天然高分子） 4）按分子的形状分：线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子 5）按单体分：均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金) 6）按聚合反应类型分：缩聚物、加聚物 7）按热行为分：热塑性聚合物：聚合物大分子之间以物理力聚集而成，加热时可熔融，并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化，冷却时则固化成型，并且可以如此反复进行。热固性聚合物：许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物，许多大分子键合在一起，已无单个大分

高分子化学总结教学内容

名词解释 1：凝胶点：开始出现凝胶瞬间的反应程度。 2：凝胶效应：体系粘度增加所引起的自动加速现象。 3:诱导分解：链自由基向引发剂的转移反应，使引发剂效率降低。 4：动力学链长：每个活性中心自引发至终止平均消耗的单体分子数。 5：理想恒比共聚：当r1=r2=1时，无论配比和转化率如何，共聚物的组成和单体的组成完全相同，F1=f1时，共聚物组成的曲线为一对角线。 6：竞聚率：单体均聚和共聚链增长的速率常数之比。（用于表征两单体的相对活性） 7：官能度：一分子中能参与反应的官能团数。 8：反应程度：参与反应的集团数（N0-N）占起始基团数N0的百分数。 9：环氧值：100g树脂中含有的环氧基的摩尔数。 10：半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。 11：引发效率：引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合反应的百分数。 12：笼蔽效应：由于初级自由基受溶剂分子包围，限制了自由基的扩散，，导致初级自由基之间发生耦合或歧化终止，使引发率f降低的效应。 13：数钧聚合度：平均每个聚合物分子所包含的结构单元数。 14：Q,e概念：单体的共轭效应因子Q和极性效应因子e与单体竞聚率相关联的定量关联式。15：临界胶速浓度：乳化剂开始形成胶速的临界浓度。问答题 1：什么是自动加速现象，产生的原因是什么？对聚合度及聚合反应产生怎样的影响？离子聚合中是否发生自动加速现象？答：①自动加速现象：单体和引发剂的浓度随着转化率的增加而降低后，聚合速率理应降低，但达一定转化率后，却出现了聚合反应速率增加的现象。 ②产生原因：随聚合反应的进行，体系粘度不断增大，当体系粘度增加到一定程度时，双基终止受阻碍，使Kt明显变小，链终止速度下降，但单体扩散的速率几乎不受影响，Kp下降很小，链增长的速率变化不大，因此相对提高了聚合反应的速率，出现了自动加速现象。③影响：导致聚合反应速率增加，体系粘度增加，导致分子量和分散性增加，影响产品质量，易发生局部过热而出现暴聚。改善：降低体系粘度如溶液聚合，强化传热如搅拌，此外选用良溶剂，如增大溶剂用量，提高或降低聚合物分子质量都会减轻自动加速程度。 ④:在离子聚合过程中，由于同种电荷相互排斥而无法双基终止，因而不会产生自动加速现象。 2：为什么缩聚反应中不能用转化率而用反应程度来描述反应过程？答：缩聚反应的本质是官能团之间的反应，在缩聚早期，转化率就很高，转化率并无实际意义，只有官能团之间充分反应才能生成大分子。 3：能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物，为什么？答：不能，由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链中共价键的键合力，所以当温度升高达气化温度之前，就发生主链的断裂和分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构。4：推导自由基聚合动力学方程时，作了哪些基本假设？答：①：等活性假设：链自由基活性与链长无关，即各步增长反应速率常数相等。 ②：稳态假设：自由基浓度不发生改变进入稳态状态，即引发速率等于终止速率。 ③：高分子聚合度很大：用于增长的单体远远多于用于引发消耗的单体。 ④：链转移不影响聚合速率,仅影响分子量

高分子化学实验教案

高分子化学实验教案部分一、实验指导

1. 实验内容及学时安排高分子化学实验属于《高分子化学》课程的一部分，学时为8，开设两个实验，每个实验为4学时。开设时间为第四学年的上学期，具体内容和学时安排如下： 1. 苯乙烯悬浮聚合 2. 聚乙烯醇缩甲醛（红旗牌胶水）的制备序号实验项目名称实验内容学时分配 1 苯乙烯悬浮聚合悬浮聚合合成苯乙烯离子交换树脂白球 4 2 聚乙烯醇缩甲醛的制备本实验是合成水溶性聚乙烯醇缩甲醛胶水 4 2. 预习情况检查方式要求学生在实验前必须做好实验预习，否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容： ①检查实验预习报告包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等； ②提问形式老师在实验前要检查学生的实验预习情况，可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 讲解内容讲解内容主要包括： 1 . 苯乙烯的悬浮聚合【实验原理】悬浮聚合时单体一小液滴状悬浮在水中进行的聚合, 单体中溶有引发剂, 一个小液滴相当于本体聚合中的一个单元. 从单体液滴转变为聚合物固体粒子, 中间经过聚合物－单体粘性粒子阶段, 为了防止粒子相互粘接在一起, 体系中需另加分散剂, 以便在粒子表面形成保护膜。因此，悬浮聚合一般由单体、引发剂、水、分散剂四个基本组分组成。悬浮聚合的聚合机理与本体聚合相似，方法上兼有本体聚合的优点，且缺点较少，因而在工业上有做广泛的应用。【实验注意事项】 ①反应时搅拌要快，均匀，使单体能形成良好的珠状液滴； ②80+ 1 ℃保温阶段是实验成败的关键阶段，此时聚合热逐渐放出, 油滴开始变粘易发生粘连，需密切注意温度和转速的变化； ③如果聚合过程中发生停电或聚合物粘在搅拌棒上等异常现象，应及时降温终止反应并倾出反应物，以免造成仪器报废。

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