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高分子化学第二章课件

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高分子材料与工程专业考研学校选择

高分子材料与工程专业考研学校选择作者:admin 更新时间:2009-3-9 20:25:14 在全国高校中在高分子领域领先: 工科: 偏合成的:浙江大学(国内高分子鼻祖,尤其在合成方面)、华东理工、北京化工大学、清华大学; 偏加工和应用的:四川大学、华南理工大学、东华大学(原中国纺织大学)、上海交通大学理科:偏合成的:北京大学(好像北大遥遥领先,其他象南开、南京大学明显差一些);偏性能形态研究的:中科院北化所(明显领先)、南京大学、复旦大学、北京大学(上述为网上摘录,不一定全面)简单评述下 浙江大学是出高分子院士最多的学校。 北京大学合成做的好,特别是高分子液晶。 复旦大学的研究偏向理论研究,有杨玉良和江明两位院士,实力不凡。上海交通大学也有新评上一个高分子方面的院士:颜德岳, 华南理工和北京化工大学研究领域较广,在橡胶、塑料、纤维方面做的都不错。华南理工大学有3位中科院院士程镕时、姜中宏生、曹镛、长江学者特聘教授2人、珠江学者特聘教授2人、博士生导师43人),副教授、副研究员和高级工程师67人;高分子加工实力很强的。在全国排前3名。 四川大学有高分子材料工程国家重点实验室,主要是做塑料的加工改性,实力虽有下滑,但仍然很强,毕竟其根基很厚。 东华大学的研究重点在纤维方面,建有纤维素改性国家重点实验室。 中科院长春应化所和中科院北京化学研究所共同建有高分子化学与物理国家重点实验室。长春应化所在一直是在做合成方面比较强。化学所在前两年还有个工程塑料国家重点实验室,不过现在降格为中科院的重点实验室了。所以化学所的合成和加工做的都还不错。 青岛科技大学在高分子方面主要的特色是其橡胶,2003年建成了教育部橡塑工程重点实验室,也是多年来对青岛科技大学研究工作的肯定。 研究生的方向很多,大的方面大概一下几个:树脂合成(环氧,丙烯酸,聚苯,聚酯等每个方向都很多);塑料/纤维加工(加工工艺川大最强的,模具和机械华南理工及北化都不错);生物医用高分子(华东理工等);高分子理论及表征(中科院化学所及南京大学最强);液晶高分子(吉大,北大,北科大等);导电高分子(化学所等);纳米高分子(化学所);碳纤维/碳纳米(北化,清华);有机硅(化学所)等等 而在珠三角这一带,华南理工中山大学都是不错选择,有志在高分子领域深入了解的同学可以报读。 下面附有2009年华南理工大学科学与工程学院硕士招生目录及初复试科目材料高分子材料与工程专业考研学校选择 作者:admin 更新时间:2009-3-9 20:25:14 高分子化学与物理专业设置如下研究方向 01 高分子物理、02高分子合成与高分子化学、03 功能高分子、04高分子结构与性能、05天然高分子与生物医用高分子、06环境友好高分子 09年初试科目:①101政治② 201英语③629物理化学(一) ④865有机化学复试:复试笔试科目:979高分子化学与物理 材料物理与化学专业设置如下研究方向: 01 、高分子光电材料与器件物理、02 金属材料表面物理化学、03 生态环境材料、04功能材料制备、结构与性能、05纳米材料与纳米技术、06纳米材料与新型能源材料、07非线性

高分子化学试题库

1 高分子化学试题库 一、基本概念题 聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应,谓之。 缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应,谓之。 乳化作用某些物质能降低水的表面张力,能形成胶束,胶束中能增溶单体,对单体液滴有保护作用,能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液,这种作用谓之。 动力学链长一个活性中心,从引发开始到真正终止为止,所消耗的单体数目,谓之。 引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间,谓之。 离子交换树脂离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 界面缩聚反应将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液,在两种溶液的界面处进行缩聚反应,并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。 阴离子聚合增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。 平均聚合度平均一个大分子链上所具有的结构单元数目,谓之。 阻聚剂某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。 平衡缩聚:缩聚反应进行一段时间后,正反应的速率与逆反应的速率相等,反应达到平衡,平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数(称为平稳常数),用K表示。该种缩聚反应谓之。 无定型聚合物:如果聚合物的一次结构是复杂的,二次结构则为无规线团,无规线团聚集在一起形成的聚合物谓之。 反应程度P:已参加反应的官能团的物质的量(单位为mol)占起始官能团的物质的量的百分比,称为反应程度,记作P。 杂链聚合物:大分子主链中除碳原子外,还有O、S、N、P、S i和苯环等杂原子的聚合物。交替共聚物:共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。 体型缩聚的凝胶点Pc:体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界反应程度,记作Pc 。 引发剂的引发效率f:引发剂分解产生初级自由基,但初级自由基不一定都能引发单体形成单体自由基,用于引发单体形成单体自由基的百分率,称为引发剂的引发效率,记作f,(f <1=。 向大分子转移常数Cp:链自由基可能向已形成的大分子发生转移反应。转移结果,链自由基形成一个大分子,而原来的大分子变为一个链自由基。Cp=ktr,p/kp,它表征链自由基向大分子转移速率常数与增长速率常数之比。 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,聚合物的结构酷似缩聚物。 聚合度变大的化学反应:聚合物的扩链、嵌段、交联和接枝使聚合物聚合度增大,称为聚合度变大的化学反应。 聚合物相对分子质量稳定化法:聚合物相对分子质量达到要求时,加入官能团封锁剂,使缩聚物两端官能团失去再反应的能力,从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。乳化

高分子量聚丙烯酰胺地合成(中英双语)

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成 Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景:阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应 用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前,阳离子聚丙烯酰 胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量 的75%~80%。近年来,国对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场 需求在不断增加,但在应用方面,大多局限于污水及污泥处理,用 于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中,存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题,使得絮凝剂的卫生安全存在较大 隐患。 在一些情况下和一定围,阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大,处 理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以 去除的有机污染物有较好的去除效果,但由于聚丙烯酰胺产物中存 在未聚合的丙烯酰胺单体,丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和 遗传毒性的致癌物,极大的限制了其在原水处理中的应用目前,国 对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量,对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此,为了满足国市 场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残 留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用 水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺(Polyacrylamide ,PAM)是丙烯酰胺及其衍生的 均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高 之分,一般来说,100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中低分 子量、1000 万以上高分子量。所以高分子量聚丙烯酰胺是分子量在1000万以上有机高分子聚合物。 1.2高分子量聚丙烯酰胺的分子结构 高分子量聚丙烯酰胺的分子结构为:

高分子化学与物理发展前景

高分子化学与物理 星期五, 02/26/2010 - 05:25 — wangting 高分子化学与物理 第一、专业介绍 高分子化学与物理是以高分子材料为基本研究对象的交叉学科,是高分子科学的基础。与化学的其它二级学科相比,它与现代物理学有着更加深刻的连带关系,其发展更加依赖于化学和物理学的进步,同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻影响。高分子化学与物理研究的主要目的,是通过研究高分子材料的结构及化学、物理性质,设计、创制出高性能的高分子材料和制品。近年来,工业发展对新材料的大量需求和现代科技尤其纳米科技的飞速进展,从两方面极大地推动了该研究领域的深入发展。具有高强度和耐高温、强辐射等恶劣环境条件的特种高分子材料,具有特殊光、电、磁性能以及高效率能量传递和转化性能的高分子材料,具有对化学和生物多种刺激发生智能反应的高分子材料,环境友好高分子材料,医药高分子材料等不断涌现,为高分子化学与物理研究提出了全新的课题和广阔的研究空间。 第二、培养方案 各研究生招生单位的研究方向有所不同,在此,以北京大学为例: 1、研究方向 01.高分子可控合成与材料制备 02.高分子溶液及凝聚态物理

03.特种与高性能高分子材料 04.生物医用与环境友好高分子材料 05.光电功能高分子材料及相关器件 2、培养目标 掌握马克思主义、毛泽东思想的基本原理,坚持四项基本原则,热爱祖国,遵纪守法,品德良好,具备严谨的科学态度和优良学风,树立愿为社会主义现代化建设做贡献的思想。 具备良好的化学基础知识和实验技能训练,熟练的外语基础,初具独立开展科学研究的能力,能胜任本学科有关教学和解决实际问题。 3、硕士研究生入学考试科目 1)101思想政治理论 2 )201英语一 3 )607综合化学I (无机化学、有机化学) 4 )813综合化学II (分析化学和仪分、物化和结构) (各研究生招生单位的研究方向有所不同,以上以北京大学为例) 第三、推荐院校 全国高校中实力较强招生院校: 吉林大学、复旦大学、南开大学、北京大学、中山大学、南京大学、浙江大学、四川大学、上海交通大学、华南理工大学、中国科学技术大学、北京化工大学、清华大学、武汉大学、兰州大学……

(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。

(完整版)高分子化学潘祖仁答案(第五版)..

第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义,以及它们之间的相互关系和区别。 答:合成聚合物的原料称做单体,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中,单体往往转变成结构单元的形式,进入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素组成也相同,但电子结构却有变化。在缩聚物中,不采用单体单元术语,因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出,结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物,则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是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DP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表示。 n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义,以及它们之间的关系和区别。 答:合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同义词,也曾使用large or big molecule 的术语。从另一角度考虑,大分子可以看作1条大分子链,而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同,聚合物中又有低聚物和高聚物之分,但两者并无严格的界限,一般低聚物的分子量在几千以下,而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合,聚合物就代表高聚物,不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物,属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式(重复单元)。选择其常用 分子量,计算聚合度。 聚合物结构式(重复单元) 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n

全国高分子化学与物理排名

07中国研究生教育分专业排行榜(武汉大学中国科学评价研究中心):070305高分子化学与物理 排名学校等级排名学校等级排名学校等级 1 吉林大学A+ 6 南京大学A 11 中国科学技术大学A 2 复旦大学A+ 7 浙江大学A 12 北京化工大学A 3 南开大学A+ 8 四川大学A 13 清华大学A 4 北京大学A 9 上海交通大学A 14 武汉大学A 5 中山大学A 10 华南理工大学A B+ 等(22 个) :兰州大学、苏州大学、西北工业大学、东华大学、华中科技大学、郑州大学、华东理工大学、湘潭大学、山东大学、湖南大学、青岛科技大学、西北师范大学、大连理工大学、厦门大学、福建师范大学、河北大学、河南大学、安徽大学、福州大学、西北大学、广东工业大学、湖北大学 B 等(22 个) :东南大学、华侨大学、东北大学、河北工业大学、济南大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华东师范大学、南京工业大学、江西师范大学、西安交通大学、鲁东大学、北京师范大学、南京理工大学、江苏工业学院、北京航空航天大学、哈尔滨理工大学、上海大学、太原理工大学、华南师范大学、中北大学、陕西师范大学 C 等(15 个) :名单略 国家重点学科 北京大学南开大学中山大学复旦大学吉林大学南京大学 博士点 安徽大学北京大学北京化工大学北京师范大学大连理工大学东北师范大学东华大学福建师范大学福州大学复旦大学河北大学河南大学湖南大学华东理工大学华东师范大学华南理工大学华中科技大学吉林大学兰州大学南京大学南开大学青岛科技大学清华大学山东大学山西大学陕西师范大学上海交通大学四川大学苏州大学天津大学同济大学武汉大学西北大学西北工业大学西北师范大学厦门大学湘潭大学浙江大学郑州大学中国科学技术大学中国科学院研究生院中山大学

高分子化学(Beta)

1.概念 名词解释 高分子化合物:由多种原子以相同的、多次重复的结构单元通过共价键连接起来的,分子量是104~106的大分子的化合物。 单体:通过化学反应制备出高分子化合物的原料统称为单体。 齐聚物:低相对分子质量的聚合产物,如二聚体、三聚体……无论是环状或链状的统称齐聚物。 聚合物:高相对分子质量的聚合物,又称高聚物、高分子、大分子。 结构单元:构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合。 重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位,又可称为链节。 单体单元:元素组成和排列与单体相同,仅电子结构发生变化的结构单元。 聚合度(D P):结构单元的数目。 线型高分子:线型高分子是由长的骨架原子组成的,也可以有取代侧基。通常可以溶解在溶剂中,固态时可以是玻璃态的热塑性塑料,有的聚合物在常温下呈柔顺性材料,也有的是弹性体。 支化高分子:由线型高分子链中派生出的一些支链,其组成的结构单元和主链是相同的高分子化合物。其结晶倾向要降低,溶液的粘度不同。 交联高分子:高分子链间由化学键结合所生成交联或网状的高分子,又称体型高分子。 均聚物:由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物。 共聚物:由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物。(无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。) 高分子共混物:两种或两种以上聚合物通过机械或溶液混合在一起的混合物。 官能团:在单体分子中,把能参加反应并能表征出反应类型的原子团。 官能度(f):一个分子中能参加反应的官能团数称为官能度。缩聚反应的首要条件是反应单体的官能度必须≥2。 反应程度(P):参加反应官能团数占起始官能团数的百分率。其值大于0.99时才有高聚物生成。也表示聚反应达到一定时刻时,参加反应的a官能团的百分数,即x聚体有生成的概率P x。 体型缩聚:能形成体型结构缩聚物的缩聚反应。习惯上把可溶可熔的线型聚合物称为热塑性聚合物,把不溶不熔尺寸稳定的体型聚合物称为热固性聚合物。 凝胶化:当体型缩聚进行到一定程度时,体系的粘度突然增大,出现凝胶的现象。此时既有凝胶(不溶不熔)又有溶胶(可溶可熔)。

高分子化学 第七章

第七章(P.199) 2.解释和区别下列诸名词:配位聚合,络合聚合,插入聚合,定向聚合,有 规立构聚合。 配位聚合:配位聚合是指单体分子首先在活性种空位上配位,形成 络合物,而配位活化后的单体在金属-烷基之间插入增长。配位和插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合是离子过程,也称为配位离子聚合。 络合聚合:配位聚合和是同义词,其含义一方面是指引发剂有配位或络合能力,另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应,但配位一词更为确切。 插入聚合:配位聚合和插入聚合是同义词,其含义是指单体是通过插入的方式来完成增长的。 定向聚合:也称有规立构聚合,指形成立体规整聚合物的聚合反应。 有规立构聚合:指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法,只要形成形成有规立构聚合物为主,都是有规立构聚合。 3.区别聚合物的构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙稀和聚丁二烯 有几种立体异构体? 构型和构象:⑴. 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组,构型不同的异构体有旋光异构体和几何异构体。⑵. 构象是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。

光学异构和几何异构:⑴. 光学异构体是指由构型所产生的异构现象,是由手性中心所产生的,有R (右)和S (左)型,也称对映异构或手性异构。⑵. 几何异构是由分子中双键或环所产生的,有Z (顺式)和E (反式)构型。 聚丙稀和聚丁二烯的立体异构体:⑴. 丙稀有三种立体异构体,即:全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯。⑵. 聚丁二烯可能有四种立体异构体,即:顺式-1,4,反式-1,4,、全同-1,2,间同-1,2-聚丁二烯。 5. 下列哪些单体能够配位聚合,采用什么引发剂?形成怎样的立构规整聚合 物?有无旋光活性?写出反应式。 ⑴ . 丙稀能进行配位聚合,引发剂可选用()Cl AlEt TiCl 23,,-δγα,形成全同 立构聚丙烯,由于分子中仅有假手性中心,所以聚合物无旋光性。 ⑵ . 异丁烯能进行配位聚合,无定向可言,仅考虑速率,引发剂可选用 34AlEt TiCl -,两甲基相同,无立体异构现象,也无旋光性。 ⑶ . 丁二烯能进行配位聚合, Ziegler-Natta 型、π-烯丙基型和烷基锂型 引发剂都可选用,选用34AlEt TiCl -,顺式-1,4占95%,选用 ()134<-Ti Al AlR TiCl ,反式-1,4占91%,形成的聚合物是几何异构体, 没有旋光性。选用()()[]陈化103=-V Al AlR acac V ,间规-1,2占92~96%, 选用()()未陈化3656AlR H CNC Cr -,等规-1,2占97~100%。也无旋光性。 ⑷ . 胺基丙酸不能进行配位聚合。

高分子化学答案第一章诸论(DOC)

第一章诸论习题参考答案 1.与低分子化合物相比,高分子化合物有什么特征。随着高分子的发展,高分子概念的外延进一步扩大,请举例说明。 解答: 特征:(1)相对分子质量大,一般在104—106; (2)每个分子的相对分子质量不一样,存在相对分子质量分布; (3)由此导致高分子化合物的属性在一定范围内波动(如Tm、Tg、结晶、溶解……); (4)可用于结构材料和功能材料; 扩展:(1)相对分子质量变化,如:在103—104的低聚物或齐聚物(Oligomer),可用于涂料、粘合剂、功能高分子领域;而106的超高相对分子质量化合物,可使材料性能有所变化。 (2)化学键连接,如:利用分子间作用力的大分子组装、超分子聚合物等。 (3)化学组成变化,如:引入N、P等元素形成与生物相亲的高分子。 2.说明下列名词和术语的概念: (1)单体,聚合物,高分子,高聚物 (2)碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,无机高分子 (3)主链,侧链,侧基,端基 (4)结构单元,单体单元,重复单元,链节 (5)聚合度,相对分子质量,相对分子质量分布 (6)连锁聚合,逐步聚合,加聚反应,缩聚反应 (7)加聚物,缩聚物,低聚物 解答: (1)单体:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。 聚合物:由多种原子通过共价键连接而成的相对分子质量很大的化合物。 高分子:同上,现在的一个倾向是将化学结构组成多样、排列顺序严格的生物高分子化合物称为高分子。 高聚物:同聚合物。 (2)碳链聚合物:主链完全由碳原子构成的聚合物 杂链聚合物:主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物 元素有机聚合物:主链不含碳原子,主要由硅、硼,铝、氧、氮、硫和磷等原子组成,但侧基由有机基团组成的聚合物 无机高分子:主链和侧基均无碳原子的聚合物 (3)主链:贯穿于整个高分子的链。 侧链:主链边上带的短链。 侧基:主链边上带的基团。 端基:主链两端的基团。 (4)重复单元:高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位。对连锁聚合产物,结构单元:由一个单体分子经聚合进入重复单元的部分。 单体单元:与单体的化学组成完全相同,只是化学结构不同的结构单元。如不完全相同则不存在,如通过缩聚反应形成的聚合物。 链节:同重复单元。 (5)聚合度:高分子链上重复单元的数目。 相对分子质量:高分子是由相对分子质量大小不等的同系物组成,这些同系物相对分

高分子化学复习笔记

第一章绪论 1.1 高分子的基本概念、特点 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: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。 聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~. 重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~,又称为链节。 结构单元: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~。 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。 聚合反应(Polymerization):由低分子单体合成聚合物的反应。 线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子. 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics):是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固化定型,这一过程可反复进行。聚苯乙烯(PS)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)等均属于此类。 热固性塑料(Thermosetting Plastics):在加工过程中形成交联结构,再加热也不软化和熔融。酚醛树脂、

高分子量聚丙烯酰胺的合成(中英双语)

高分子量高纯度阳离子聚丙烯酰胺的合成Synthesis of a cationic polyacrylamide with high molecular weight and high purity 背景:阳离子聚丙烯酰胺絮凝剂作为有机高分子絮凝剂已被广泛应用于污泥脱水工业废水及市政污水的处理。目前,阳离子聚丙烯酰胺系列产品絮凝剂在美国日本欧洲各国的用量已占有机絮凝剂总量的75%~80%。近年来,国对阳离子聚丙烯酰胺系列絮凝剂的市场需求在不断增加,但在应用方面,大多局限于污水及污泥处理,用于饮用水源处理的研究较少; 在使用过程中,存在价格昂贵缺乏成品的质检和有效的卫生监控等问题,使得絮凝剂的卫生安全存在较大隐患。 在一些情况下和一定围,阳离子聚丙烯酰胺的分子量越大,处理效果越好阳离子聚丙烯酰胺对原水处理中部分常规处理工艺难以去除的有机污染物有较好的去除效果,但由于聚丙烯酰胺产物中存在未聚合的丙烯酰胺单体,丙烯酰胺是一种水溶性具有神经毒性和遗传毒性的致癌物,极大的限制了其在原水处理中的应用目前,国对聚丙烯酰胺的研究大多仅停留在如何提高聚合物的相对分子质量,对如何降低聚合物中残留单体含量的研究较少因此,为了满足国市场对高纯度高分子量絮凝剂的需求研究降低阳离子聚丙烯酰胺中残留丙烯酰胺含量同时又保证合成高分子量的聚合物合成适用于饮用水源水处理的有机高分子絮凝剂具有重要的意义。 1.1高分子量聚丙烯酰胺的定义 聚丙烯酰胺(Polyacrylamide ,PAM)是丙烯酰胺及其衍生的均聚物和共聚物的统称。聚丙烯酰胺的分子量有低、中、高和超高之分,一般来说,100万以下为低分子量、100 万-1000 万为中

二级学科___高分子化学与物理_

二级学科:___ 高分子化学与物理_____________ 英文名称:Polymer Chemistry & Physics 代码:____ 070305____________ 一、学科简介 高分子化学与物理是化学学科重要的组成部分,其与有机化学及海洋化学密切相关,在海洋资源的开发利用中作用巨大。近几年高分子化学与物理得到了快速发展,高分子材料是最重要的材料之一。在海洋功能材料与分离膜材料制备及其应用等其领域发展迅速,形成了鲜明特色,取得了丰硕得成果。 高分子化学与物理拥有实验室近千平米, 拥有扫描电镜、原子显微镜、元素分析、元素分析-同位素质谱仪、换红外光谱、中高压微型反应设备、电化学工作站、原子吸收分光光度计、差热-热重分析仪、等离子发射光谱仪、膜性能分析测试等基本仪器。二、培养目标 德、智、体、能全面发展,学风严谨、作风正派、具有可持续发展技能得的高分子化学与物理学科专门人才。 掌握高分子化学与物理基本理论知识、基本研究方法和基本技能,并能熟练地应用于本学科方向的研究,了解学科发展方向和研究前沿,具有一定的材料科学、海洋化学、生命科学、物理化学等相关学科的基本知识。有较高外语水平,能熟练应用与工作及学术交流。能较熟练地使用计算机和互联网。毕业后,能在有关企业、科研机构、高校从事产品开发、科研、教学工作,也可以从事有关部门的科技管理工作。

四、修读年限 2-3年五、培养体系(一)核心模块

核心模块学分要求 不低于16学分。 (二)拓展模块 公共选修课 公共选修课由学校统一组织,面向全校研究生开设,鼓励各学院对全校开设。硕士研究生至少获得公共选修课2学分。

高分子化学 第二章

第二章参考答案 3. 己二酸与下列化合物反应,那些能形成聚合物? 解:己二酸为2官能度单体,f =2。 a. 乙醇:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酸二乙酯。 b. 乙二醇:2-2体系形成线形聚合物,即聚己二酸乙二醇酯。 c. 甘油:2-3体系形成体型聚合物。 d. 苯胺:2-1体系不能形成聚合物,生成己二酰二苯胺。 e. 己二胺:2-2体系形成线形聚合物,即己二酰二胺或称尼龙-66。 5. 下列多对单体进行线形缩聚:己二酸和己二醇。己二酸和己二胺, 己二醇和对苯二甲酸,己二胺和对苯二甲酸。简明给出并比较缩聚物的性能特征。 ⑴. 己二酸和己二醇:形成线形聚酯。分子中无氢键,且分子柔软,所 以,聚合物的熔点低,强度小,且不耐溶剂,易水解,不能用作结构材料。但可作为聚氨酯的预聚物、药物载体、可降解的缝合线等。 ⑵. 己二酸和己二胺:形成线形聚酰胺,即尼龙-66。其有较高的结晶 度、熔点和强度,可以用作高强度的合成纤维和工程塑料。 ⑶. 己二醇和对苯二甲酸:形成线形芳香聚酯,即涤纶聚酯,苯环的存 在,提高了聚酯的刚性、强度和熔点,亚乙基赋予聚酯的柔性,使 涤纶聚酯成为合成纤维的第一大品种。 ⑷. 己二胺和对苯二甲酸:形成半芳胺,即尼龙-6T,其热稳定性好, 熔点高。 6. 简述线形缩聚中的成链和成环倾向。选定下列单体中的m值,判 断其成环倾向。

在线形缩聚时,单体及中间产物有成环倾向,一般,五、六元环的结构比较稳定,易成环;另外单体浓度对成环倾向也有影响,因成环是单分子反应,缩聚是双分子反应,因此,低浓度有利于成环,高浓度有利于线形缩聚而成链。 ⑴. 氨基酸:当1 m时,经双分子缩合后,易形成六元环。甘氨酸形成 = 甘氨酸酐。 当2 m时,经消去反应,可能形成丙烯酸。 = 当4 3or m=时,分子内形成酰胺后,易形成五、六元环。 当5 m时,主要形成线形聚合物。 ≥ ⑵. 乙二醇与二元酸:不易成环,主要形成线形聚合物。 7. 简述线形缩聚的逐步机理,以及转化率与反应程度的关系。 线形缩聚的逐步机理——逐步和平衡。 ⑴. 线型缩聚反应的逐步性 缩聚反应形成聚合物是官能团之间相互反应的结果。缩聚早期,单体很快消失,转变成二聚体、三聚体、四聚体等低聚物,转化率很高,但反应程度不高,以后的缩聚反应则在低聚物之间进行。聚合度随反应时间而增加。延长聚合时间的主要目的主要是提高反应程度和分子量,而不在于提高转化率。缩聚早期,单体的转化率就很高,而分子量和反应程度却很低。 ⑵. 线型缩聚反应的平衡性 许多缩聚反应是可逆的,其可逆的程度可由平衡常数来衡量。根据其大小,可将线型缩聚大致分成三类:①平衡常数小,如聚酯化反应,K≈4,低分子副产物水的存在对聚合物相对分子质量影响很大,应除去。②平衡常数中等,如聚酰胺化反应,K≈300~500,水对聚合物相对分子质量有所影响。③平衡常数很大或看作不可逆,如聚碳

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

高分子化学的认识与感悟

高分子化学的认识与感悟 摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应的一门学科,同时还涉及聚合物的结构和性能。本文是讲述我在学习了高分子化学这门课程之后对这门课程的掌握、理解,以及我感兴趣的高分子化学课程中的聚合方法的理解。 关键字:高分子化学高分子聚合物聚合方法 一.我对高分子化学的掌握 1.什么是高分子化学 高分子化学是研究高分子化合物(简称高分子)合成(聚合)和化学反应的一门科学;同时还会涉及聚合物的结构和性能。同时也涉及高分子化合物的加工成型和应用等方面。 高分子也成聚合物(或高聚物),有时高分子可指一个大分子,而聚合物则指许多大分子的聚集体。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。 2.高分子的分类和命名 2.1高分子分类 从不同的专业角度,对高分子进行多种分类,例如按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类。 在高分子课程学习中,我们对高分子的分类是按有机化学和高分子化学角度来考虑,是按照主链结构将高分子分成三大类: ①碳链聚合物:主链完全有碳原子组成,比如绝大部分的烯类和二烯类的加 成聚合物。 ②杂链聚合物:主链除了碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子,比如聚醚、 聚酯、聚酰胺等缩聚物和杂环开环聚合物以及大多数天然高分子。 ③元素有机聚合物:主链中没有碳原子,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、 磷等原子组成,但多半是有机基团,比如甲基、乙基、乙烯基、苯基等。 如果主链和侧基均无碳原子,则称物价高分子,像硅酸盐之类。 2.2高分子命名 在有机化学中我们就学过聚合物的命名,在高分子化学中聚合物的命名跟我们以往的命名没有什么区别,在这里命名方法主要分两类: ①单体来源命名法:就是聚合物名称以单体名为基础。比如乙烯的聚合物我 们称为聚乙烯。 ②结构单元命名法:就像有机化学里一样,先确定重复单元结构,排好单元 次序,命名。最后在名字前加一个聚就可以了。 3.聚合反应与聚合方法 3.1聚合反应 在我们学习高分子化学过程中,聚合反应贯穿了我们整个课本,从缩聚和逐步聚合到自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、开环聚合等,聚合反应中有涉及到聚合物的分子量和分布还有聚合物的大分子的结构、它们的链状和聚合物的聚集态、热转变之类的。我们知道聚合反应有很多种类型,同样我们可以将聚合反应分类。

(完整版)高分子化学公式

第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式: M0:重复单元数的分子量 M1:结构单元数的分子量 (2)数均分子量: N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。x i表示相应的分子所占的数量分数。 (3)重均分子量: m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量 W i表示相应的分子所占的重量分数

(4)Z均分子量: (5)粘均分子量: α:高分子稀溶液特性粘度—分子量关系式中的指数,一般在0.5~0.9之间 (6)分布指数 :分布指数 第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学 :引发剂的分解速率 :引发剂的浓度 引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。 将上式积分得:

进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有: 半衰期 (2)自由基聚合微观动力学 链引发速率: 链增长速率: 链终止速率:

式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。 推导如下: 链引发反应由以下两个基元反应组成: 式中:为初级自由基;为单体自由基。 若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有: 引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下: 一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即: 链增长反应如下式:

引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等,kp1=kp2=kp3=…kp x=kp 推得: 自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下: 偶合终止: 歧化终止: 终止总速率: 式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应的速率常

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