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高分子化学第五版潘祖仁版答案课件

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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

n 示。

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

涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n

尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n

天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n

聚合物分子量/

万结构单元

分子量/万

DP=n 特征

塑料

聚氯乙烯聚苯乙烯5~15

10~30

62.5

104

800~2400

960~2900

(962~2885)

足够的聚合度,才能

达到一定强度,弱极

性要求较高聚合度。

纤维

涤纶

聚酰胺-66 1.8~2.3

1.2~1.8

60+132=1

92

114+112=

226

94~120

53~80

极性,低聚合度就有

足够的强度

橡胶

顺-聚丁二

天然橡胶25~30

20~40

54

68

4600~5600

(4630-5556)

2900~5900

(2941-5882)

非极性,高分子量才

赋予高弹性和强度

4. 举例说明和区别:缩聚、聚加成和逐步聚合,加聚、开环聚合和连锁聚合。

答:按单体-聚合物组成结构变化,可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类;而按机理,可分成逐步聚合和连锁聚合两类。

1)缩聚、聚加成和逐步聚合

缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果,除了缩聚物为主产物外,还有低分子副产物产生,缩聚物和单体的元素组成并不相同。

逐步聚合是无活性中心,单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长,每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理,但两者不是同义词。

聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。

2)加聚、开环聚合和连锁聚合

加聚是烯类单体加成聚合的结果,无副产物产生,加聚物与单体的元素组成相同。

连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成,其活化能和速率常数各不相同。

多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。

环状单体σ-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来,开环聚合有了较大的发展,可另列一类,与缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同,无副产物产生,类似加聚;多数开环聚合物属于杂链聚合物,类似缩聚物。

5. 写出下列单体的聚合反应式,以及单体、聚合物的名称。

a. CH2=CHF

b. CH2=C(CH3)2

c. HO(CH2)5COOH e. NH2(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOH

CH2-CH2

CH2-O

|

|

d.

答:

序号单体聚合物

a CH2=CHF氟乙烯-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯

b CH2=C(CH3)2异丁烯-[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯

c HO(CH2)5COOHω-羟-[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯

基己酸

d CH2CH2CH2O丁氧环

└—-——──┘-[-CH2CH2CH2O-]-n 聚氧三亚甲基

e NH2(CH2)6NH己二胺

+

HOOC(CH2)4COOH

己二酸-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4C O-]-n聚己二酰己二胺(聚酰胺-66,尼龙66)

6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合,连锁聚合还是逐步聚合?

答:a. [CH2=C(CH3)2]n b. [NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n c. [NH(CH2)5CO]n d. [CH

2

C(CH3)=CHCH2]n———

——

——

序号单体聚合物加聚、缩聚

或开环聚合连锁、逐步聚合

a CH2=C(CH3)2异丁

聚异丁烯加聚连锁

b NH2(CH2)6NH2己二

胺、

HOOC(CH2)4COOH

己二酸聚已二酰己

二胺,尼龙

66

缩聚逐步

c NH(CH2)5CO己内

酰胺

└————┘尼龙6 开环逐步(水或

酸作催化

剂)或连锁

(碱作催化剂)

d

CH 2=C(CH 3)-CH=C H 2

异戊二烯

聚异戊二烯 加聚 连锁

7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式:聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。

答:聚丙烯腈:丙烯腈CH 2=CHCN → 天然橡胶:异戊二烯CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2→

丁苯橡胶:丁二烯+苯乙烯CH 2=CH-CH=CH 2+CH 2=CH-C 6H 5→

聚甲醛:甲醛CH 2O

聚苯醚:2,6二甲基苯酚

CH 3

CH 3

OH CH 3

CH 3

O n

+O 2

聚四氟乙烯:四氟乙烯CF 2=CF 2→2

聚二甲基硅氧烷:二甲基硅氧烷

Cl-Si-Cl

CH 3

CH 3H 2O -HCl

O-Si CH 3

CH 3

n

8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。

答:线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却后,又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行,这种热行为特称做热塑性。但大

分子间力过大(强氢键)的线形聚合物,如纤维素,在热分解温度以下,不能塑化,也就不具备热塑性。

带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后,在塑化的同时,交联成体形聚合物,冷却后固化。以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。

聚氯乙烯,生橡胶,硝化纤维:线形,热塑性

纤维素:线形,不能塑化,热分解

酚醛塑料模制品,硬橡皮:交联,已经固化,不再塑化

9. 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。

答:现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、机械性能等主要特征列于下表。

聚合物聚合

度Tg/

Tm/

分子

特性

聚集态机械性能

纤维涤纶90~12

69 258 极性晶态高强高模

尼龙

-66

50~80 50 265 强极

晶态高强高模

橡胶顺丁

橡胶

~5000 -10

8

- 非极

高弹态低强高弹

硅橡

5000~

1万

-12

3

-40 非极

高弹态低强高弹

塑聚乙1500~-12130 非极晶态中强低模

料烯1万 5 性量

聚氯乙烯600~1

600

81 - 极性玻璃态中强中模

纤维需要有较高的拉伸强度和高模量,并希望有较高的热转变温度,因此多选用带有极性基团(尤其是能够形成氢键)而结构简单的高分子,使聚集成晶态,有足够高的熔点,便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力,因此,较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。

橡胶的性能要求是高弹性,多选用非极性高分子,分子链柔顺,呈非晶型高弹态,特征是分子量或聚合度很高,玻璃化温度很低。

塑料性能要求介于纤维和橡胶之间,种类繁多,从接近纤维的硬塑料(如聚氯乙烯,也可拉成纤维)到接近橡胶的软塑料(如聚乙烯,玻璃化温度极低,类似橡胶)都有。低密度聚乙烯结构简单,结晶度高,才有较高的熔点(130℃);较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高,熔点高(175℃),强度也高,已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子,强度中等;但属于非晶型的玻璃态,玻璃化温度较低。使用范围受到限制。

10. 什么叫玻璃化温度?橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别?聚合物的熔点有什么特征?

答:玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。

玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用,玻璃态时的形变较小,而高弹态时的形变较大,其转折点就是玻璃化

温度,可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定。玻璃化温度是非晶态塑料(如聚氯乙烯、聚苯乙烯等)的使用上限温度,是橡胶(如顺丁橡胶、天然橡胶等)的使用下限温度。引入极性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径。

熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。高分子结构复杂,一般聚合物很难结晶完全,因此往往有一熔融范围。熔点是晶态聚合物的使用上限温度。规整的微结构、适当极性基团的引入都有利于结晶,如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66等。

在聚合物合成阶段,除平均分子量和分布外,玻璃化温度和熔点往往是需要表征的重要参数。 计算题

1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a 、组分A :质量 = 10g ,分子量 = 30 000;b 、组分B :质量 = 5g ,分子量 = 70 000;

c 、组分C :质量 = 1g ,分子量 = 100 000 解:数均分子量

38576

100000

/170000/530000/101

510)

/(=++++=

==

∑∑∑∑∑i i i

i i i i n M m m n M n n m M

质均分子量

10300005700001100000

46876

1051

i

i

w

i

i

i

m M M w M m ==?+?+?=

=++∑∑∑

分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 1.22

2. 等质量的聚合物A 和聚合物B 共混,计算共混物的n M 和w M 。 聚合物 A :n M =35,000, w M =90,000; 聚合物B :n M =15,000, w M =300,000

解:

21000

2=+=

nB

nA

n M m M m m M

1950002..=+=

m

M m M m M wB

wA w

第2章 缩聚与逐步聚合

计算题

1. 通过碱滴定法和红外光谱法,同时测得21.3 g 聚己二酰己二胺试样中含有

2.50?10-3mol 羧基。 根据这一数据,计算得数均分子量为8520。计算时需作什么假定?如何通过实验来确定的可靠性?如该假定不可靠,怎样由实验来测定正确的值? 解:∑∑=

i

i n N

m M ,g m i 3.21=∑,852010

*5.23.213

==

-n M ,3

10*5.2=∑i N 上述计算时需假设:聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得,每个大分子链平均只含一个羧基,且羧基数和胺基数相等。

可以通过测定大分子链端基的COOH 和NH 2摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性,如果大分子的摩尔数等于COOH 和NH 2的一半时,就可假定此假设的可靠性。

用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量,得到大分子的摩尔数。 碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数

2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1,试计算:a. 羧基已经醌化的百分比 b . 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解:已知100,184000==M M w 根据p

p

X M M X w w w -+=

=

110和得:p=0.989,故已酯化羧基百分数为98.9%。 9251,1=+=n n

w M P M M 51.92100

92510===

M M X n n 3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚,反应程度p 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995,试求数均聚合度n X 、DP 和数均分子量n M ,并作n X -p 关系图。 解: p

0.500

0.800 0.900 0.950 0.970 0.980 0.990 0.995

p

X n -=

11

2 5

10

20 33.3

50

100 200 DP=X n /2 1

2.5 5 10

16.65 25

50

100 M n =113;X n =18

244 583 1148 2278 3781 5668 1131

8

22618

8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终n X 。另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得100=n X ,

问体系中残留水分有多少? 解:3111

=+=-=

K p

X n L

m ol n n K

pn K

p

X w w w

n /10*410011

4-==≈=-=

9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸1.5%,p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少?

解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ,则醋酸的摩尔数为0.015mol 。N a =2mol ,N b =2mol ,015.0'=b N mol

985.0015

.0*222

2,

=+=

+=

b

b a N N N r

当p=0.995时,

88.79995

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rp r r X n

当p=0.999时,

98.116999

.0*985.0*2985.01985

.01211=-++=-++=

rp r r X n

10. 尼龙1010是根据1010盐中过量的癸二酸来控制分子量,如果要求分子量为20000,问1010盐的酸值应该是多少?(以mg KOH/g 计)

解:尼龙1010重复单元的分子量为338,则其结构单元的平均分子量M=169

34.118169

20000

==

n X 假设反应程度p=1,

983.0,11211=-+=-++=

r r

r

rp r r X n

尼龙1010盐的结构为:NH 3+(CH 2)NH 3OOC (CH 2)8COO -,分子量为374。

由于癸二酸过量,假设Na (癸二胺)=1,N b (癸二酸)=1.0/0.983=1.0173,则 酸值1010()()2(1.01731)562

5.18(/1010)374

b a a N N M KOH mgKOH g N M -??-??=

==?盐

11. 己内酰胺在封管内进行开环聚合。按1 mol 己内酰胺计,加有水0.0205mol 、醋酸0.0205mol ,测得产物的端羧基为19.8 mmol ,端氨基2.3mmol 。从端基数据,计算数均分子量。

解:NH(CH 2)5CO +H 2O ————HO-CO (CH 2)5NH-H

└-------┘

0.0205-0.0023 0.0023

NH(CH 2)5CO +CH 3COOH ————HO-CO (CH 2)5NH-COCH3 └-------┘

0.0205-0.0175 0.0198-0.0023 M=113

1113170.019810.0023430.01755762.20.0198n i

m M n ?+?+?+?=

==∑ 13. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚,两种基团数相等,试求: a. 平均官能度 b. 按Carothers 法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点 解:a 、平均官能度:

1)甘油:3223

2.432

f ?+?=

=+

2)季戊四醇:2241

2.6721

f ?+?=

=+ b 、 Carothers 法: 1)甘油:833.04

.222===

f p c 2)季戊四醇:749.067.222===f

p c c 、Flory 统计法: 1)甘油:1,1,703.0)

2([1

2

/1===-+=

ρρr f r r p c 2)季戊四醇:1,1,577.0)

2([1

2

/1===-+=

ρρr f r r p c 16. AA 、BB 、A 3混合体系进行缩聚,N A0=N B0=3.0,A 3中A 基团数占混合物中A 总数(ρ)的10%,试求p=0.970时的n X 以及n X = 200时的p 。

解:N A0=N B0=3.0,A 3中A 基团数占混合物中A 总数(ρ)的10%,则A 3中A 基团数为0.3mol ,A 3的分子数为0.1 mol 。 N A2=1.35mol ;N A3=0.1mol ;N B2=1.5mol

034.21

.035.15.13

3=+++=++++=

C B A C C B B A A N N N f N f N f N f

f

p X n -=

22

当p=0.970时,2

7420.97 2.034

n X =

=-?

200=n X 时,p

f p X n 034.222

22-=-=

p=0.973

18. 制备醇酸树脂的配方为1.21mol 季戊四醇、0.50mol 邻苯二甲酸酐、0.49mol 丙三羧酸[C 3H 5(COOH )3],问能否不产生凝胶而反应完全?

解:根据配方可知醇过量。

2(0.520.493)

2.2451.210.50.49

f ?++?=

=++

89.02

==

f

p c ,所以必须控制反应程度小于0.89过不会产生凝胶。

第三章自由基聚合(这章比较重要)

思考题

2. 下列烯类单体适于何种机理聚合?自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合?并说明原因。

CH2=CHCl CH2=CCl2CH2=CHCN CH2=C(CN)2 CH2=CHCH3CH2=C(CH3)2CH2=CHC6H5CF2=CF2 CH2=C(CN)COOR CH2=C(CH3)-CH=CH2

答:CH2=CHCl:适合自由基聚合,Cl原子的诱导效应是吸电子基团,但共轭效应却有供电性,两者相抵后,电子效应微弱。

CH2=CCl2:自由基及阴离子聚合,两个吸电子基团。

CH2=CHCN:自由基及阴离子聚合,CN为吸电子基团,将使双键 电子云密度降低,有利于阴离子的进攻,对自由基有共轭稳定作用。CH2=C(CN)2:阴离子聚合,两个吸电子基团(CN)。

CH2=CHCH3:配位聚合,甲基(CH3)供电性弱,难以进行自、阳、阴三种聚合,用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分子量,用阴离子聚合只能得到低分子量油状物。

CH2=C(CH3)2 :阳离子聚合,CH3 是供电子基团,与双键有超共轭。CH2=CHC6H5:三种机理均可,共轭体系 电子容易极化和流力。CF2=CF2:自由基聚合,对称结构,但氟原子半径小,F体积小使四取缔啊仍聚合。

CH2=C(CN)COOR:阴离子聚合,取代基为两个吸电子基(CN及COOR),兼有共轭效应。

CH2=C(CH3)-CH=CH2:三种机理均可,共轭体系。

3. 下列单体能否进行自由基聚合,并说明原因。

CH2=C(C6H5)2ClCH=CHCl CH2=C(CH3)C2H5

CH3CH=CHCH3

CH2=CHOCOCH3CH2=C(CH3)COOCH3 CH3CH=CHCOOCH3CF2=CFCl

答:CH2=C(C6H5)2:不能,两个苯基取代基位阻大小。

ClCH=CHCl:不能,对称结构。

CH2=C(CH3)C2H5:不能,二个推电子基,只能进行阳离子聚合。CH3CH=CHCH3:不能,结构对称。

CH2=CHOCOCH3:醋酸乙烯酯,能,吸电子基团。

CH2=C(CH3)COOCH3:甲基丙烯酸甲酯,能。

CH3CH=CHCOOCH3:不能,1,2双取代,位阻效应。

CF 2=CFCl :能,结构不对称,F 原子小。

计算题

1. 甲基丙烯酸甲酯进行聚合,试由H ?和S ?来计算77℃、127℃、177℃、227℃时的平衡单体浓度,从热力学上判断聚合能否正常进行。 解:由教材P64上表3-3中查得:甲基丙烯酸甲酯H ?=-56.5kJ/mol ,S ?=-117.2J/mol K

平衡单体浓度:)(

1]ln[ΘΘ

?-?=S T

H R M e T=77℃=350.15K ,=e M ]ln[ 4.94*10-3mol/L T=127℃=400.15K ,=e M ]ln[0.0558mol/L T=177℃=450.15K ,=e M ]ln[0.368mol/L T=227℃=500.15K ,=e M ]ln[ 1.664mol/L

从热力学上判断,甲基丙烯酸甲酯在77℃、127℃、177℃下可以聚合,在227℃上难以聚合。因为在227℃时平衡单体浓度较大。 2. 60℃过氧化二碳酸二环己酯在某溶剂中分解,用碘量法测定不同时间的残留引发剂浓度,数据如下,试计算分解速率常数(s -1)和半衰期(h)。

时间 /h

0 0.2 0.7 1.2 1.7 DCPD 浓度

/(mol ?L -1)

0.0754 0.0660 0.0484 0.0334 0.0288 解:过氧化二碳酸二环己酯的分解反应为一级反应,引发剂浓度变化与反应时间的关系为:

[]

ln

-[]d I k t I = 通过以][]

[ln 0I I 对t 作图,利用最小二乘法进行回归得一条直线

x y 589.0-=,斜率为-k d 。

得到:k d =0.589h -1=1.636*10-4s -1 半衰期:h k t d

176.1693

.02/1==

3. 在甲苯中不同温度下测定偶氮二异丁腈的分解速率常数,数据如下,求分解活化能。再求40℃和80℃下的半衰期,判断在这两温度下聚合是否有效。

温度 /℃ 50 60.5 69.5 分解速率常数 /s -1

2.64?10-6

1.16?10-5

3.78?10-5

解:分解速率常数、温度和活化能之间存在下列关系: RT E d Ae k /-=

RT E A k d d /ln ln -=,以d k ln 对T /1作图,斜率为R E d /-,截距为A ln 。 采用最小二乘分法进行回归,得:T k d /15116936.33ln -= 15116/-=-R E d

E d =8.314*15116=125674.4=125.7kJ/mol 当t=40℃=313.15K 时

7exp(15116/313.1533.936) 5.9510d k -=-+=?

1/27

ln 2

323.65.9510

t h -==? 当t=80℃=353.15K 时

4exp(15116/353.1533.936) 1.4110d k -=-+=?

1/24

ln 2

1.361.4110t h -==?

以此可见,在40℃下聚合时引发剂的半衰期太长,聚合无效,而在80℃下聚合是有效的。

6. 苯乙烯溶液浓度0.20 mol ?L -1, 过氧类引发剂浓度为4.0?10-3mol ?L -1, 在60℃下聚合,如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f =0.80,k p =145 L ?(mol ?s)-1,k t =

7.0?107 L ?(mol ?s)-1, 欲达到50%转化率,需多长时间?

解:6111/2

0.693 4.375100.01575d k s h t ---==?=

a. 当引发剂浓度随时间不变时:

[]

[][][]1/21/261/231/27

71/21/21/22011/22

01

ln

()[]110.8 4.37510ln 145()(4.010)10.507.010

0.693

94145 2.236100.0632.44,[]()[](1)()[](1d d

d p t

k t d p t

k d p t

fk k I t C k t t hr b t h I d M fk k I e

dt M k d M fk k I e M k -----=-??=??-?==???>=--=--?随转化率而变6/22.1910)0.2602

170.7t t

dt e

t h

--?==?

7. 过氧化二苯甲酰引发某单体聚合的动力学方程为:R p =k P [M](f k d /k t )1/2[I]1/2,假定各基元反应的速率常数和f 都与转化率无关,[M]0=2 mol ?L -1,[I]=0.01 mol ?L -1,极限转化率为10%。若保持聚合时间不变,欲将最终转化率从10%提高到20%,试求: (1)[M]0增加或降低多少倍?(2)[I]0增加或降低多少倍?[I]0改变后,聚合速率和聚合度有何变化? (3)如果热引发或光引发聚合,应该增加或降低聚合温度? E d 、E p 、E t 分别为124、32 和8 kJ ?mol -1。

解:(题意有修改) 低转化率下聚合动力学方程:

2/12

/1][][I k fk M k R t d p p ?

??

?

??=

t I k fk k M M t d p 2/12

/10

][][][ln ???

? ??=

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)讲解

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 X表示。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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万

高分子化学第五版资料

名词解释: 1、溶胶效应→当转化率达到一定数值时,由于粘度的增加而导致聚合速度迅速增大的现象叫做凝胶效应 2、凝胶点→多官能团单体聚合到某一程度,开始交联,气泡也难以上升,出现凝胶化现象,这时所对应的反应程度叫做凝胶点 3、半衰期→引发剂分解至其实浓度一般所需要的时间 4、引发剂效率→引发聚合的引发剂占引发剂分解或者消耗总量的分数 5、自由基寿命→自由基从产生到终止所经历的时间 5、动力学连场→每一个单体从链引发到链终止所消耗的单体分子数 6、均聚物→有一种单体引发聚合的聚合物 7、官能度→一分子物质能参与反应的官能团数目 8、立构规整度→立构规整聚合物占总聚合物的百分数 填空: 1、聚合反应按聚合机理可分为逐步聚合和连锁聚合,按单体结构变化可分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。其中属于连锁反应的又分为自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。连锁反应的基元反应包含链引发、链增长、(链转移)、链终止。 2、聚合物按主链结构可分为碳链聚合物、杂链聚合物、半有机聚合物、(无机聚合物)。 3、有机合成材料包含橡胶、纤维、树脂三大类。 4、著名的化学家 Carothers 提出了凝胶点理论,Ziegler-Natta 发现了金属络合催化体系。 5、甲苯和甲醛进行共聚的时候甲苯的聚合度为 3 。 6、共聚中影响聚合度的因素有反应程度、平衡常数和集团数比,如果集团数比不相同时一 般通过控制集团数比来控制预聚合度 7、线型缩聚通过外加酸催化时平均聚合度和时间的关系为X k ' Ct 1 8、逐步聚合的实施方法有:溶液聚合、熔融聚合、界面聚合和固相聚合,其中酯交换法合 成聚氨酯和涤纶聚酯的合成时用熔融聚合的方法,光气法合成聚氨酯应当用界面聚合。 9、自由基聚合从微观角度看其聚合特点是:慢引发、快增长、速终止。故其控速步骤是链 引发阶段。 10、聚合反应中所应用的引发剂可分为偶氮类、有机过氧类和无机过氧类三种。 fk 11、自由基聚合中聚合速率与引发剂浓度之间的关系为:R k k I M,此关系 成立的前提是做出了聚合度比较大、等活性理论和稳态假设三个假定。 ln 2 12、自由基聚合反应中一引发剂的分解速率常数为k d,则这个引发剂的半衰期t1/2= ,一 k 般选取引发剂的时候,其半衰期应在聚合温度下达到 10h 左右。 13、自由基共聚会生成交替共聚、无规共聚、嵌段共聚和接枝共聚四中类型聚合物。 14、自由基共聚中影响单体竞聚率的因素有溶剂、温度、压力等。对竞聚率的测定方法有曲线拟合法、直接交叉法和截距斜率法三种。 15、聚合反应中常用的聚合方法有溶液聚合、本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合四种,其中乳液聚合的组成有:单体、水溶性引发剂、水、乳化剂;悬浮聚合的组成包含:单体、油溶性引发剂、水和分散剂。四类聚合方法中在能提高聚合速率的同时提高聚合度的是乳液聚合。

高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案

第一章 绪论 计算题 1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a 、组分A :质量 = 10g ,分子量 = 30 000; b 、组分B :质量 = 5g ,分子量 = 70 000; c 、组分C :质量 = 1g ,分子量 = 100 000 解:数均分子量 38576 100000 /170000/530000/101 510) /(=++++= = =≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M 质均分子量 10300005700001100000 46876 1051 i i w i i i m M M w M m = =?+?+?= =++∑∑∑ 分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 第2章 缩聚与逐步聚合 计算题 2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1,试计算:a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解:已知100,184000==M M w 根据 p p X M M X w w w -+= = 110和得:p=,故已酯化羧基百分数为%。 9251,1=+=n n w M P M M 51.92100 92510=== M M X n n

8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终n X 。另在排除副产 物水的条件下缩聚,欲得 100=n X ,问体系中残留水分有多少 解: 3111 =+=-= K p X n L mol n n K pn K p X w w w n /10*410011 4-==≈=-= 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,p=或时聚酯的聚合度多少 解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ,则醋酸的摩尔数为。N a =2mol ,N b =2mol ,015.0' =b N mol 985.0015 .0*222 2, =+= += b b a N N N r 当p=时, 88.79995 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 当p=时, 98.116999 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 14题 18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5(COOH )3],问能否不产生凝胶而

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高分子化学 (第五版 )潘祖仁版课后习题答案 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 n表示。 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-[-CH 2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH 2CH(C 6H5)-] n 涤纶-[-OCH 2CH2O?OCC 6H4CO-] n 尼龙 66(聚酰胺 -66 )-[-NH(CH 2)6NH ?CO(CH 2)4CO-] n 聚丁二烯-[-CH 2CH=CHCH 2 -] n 天然橡胶-[CH 2CH=C(CH 3)CH 2-] n

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潘祖仁第五版高分子化学知识点 篇一:高分子化学第五版潘祖仁第一章思考题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,以表示。 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()可以看作是高分子()的同义词,也曾使用的术语。 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。

潘祖仁高分子化学作业答案

第四版习题答案(第一章) 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 X表示。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 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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66)-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万

潘祖仁版 高分子化学(第五版)课后习题答案.

高分子化学 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 X表示。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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66-[-NH(CH26NH?CO(CH24CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 量/万 DP=n 特征塑料 聚氯乙烯聚苯乙烯5~15 10~30 62.5

潘祖仁第五版高分子化学知识点

潘祖仁第五版高分子化 学知识点 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

第一章:绪论一、基本概念 高分子、高分子化合物 单体 结构单元 重复结构单元 单体单元 聚合度 全同立构高分子 间同立构高分子 立构规整性高分子 无规立构高分子 遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物:由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。 共聚物:由一种以上(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。 逐步聚合反应:是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 链式聚合反应:是指在聚合反应过程中,聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成,并且在新的聚合物链上再生反应活性点。

聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量:聚合物的分子量或聚合度是统计的,是一个平均值,叫平均分子量或平均聚合度。 数均分子量和重均分子量及多分散系数 二、基本理论 1、聚合物的分类: 来源:天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成:碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和涂料 2、聚合物的命名:习惯命名和IUPAC命名 第二章缩聚及逐步聚合反应 一、基本概念 缩合聚合和逐步加成聚合,线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应,平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应,单体功能度和平均功能度,均缩聚和混缩聚,熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚,凝胶化现象和凝胶点,无规预聚体和确定结构预聚体。 二、基本理论 1.逐步聚合反应的特征:

潘祖仁版高分子化学各章名词解释

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。如聚氯乙烯的重复单元为。单体单元(Monomer Unit):结构单元及原料相比,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。 结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为。 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,以表示。聚合物是由一组不

同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值,一般写成、。 聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量及重复单元数的乘积;或结构单元数及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。, N i:相应分子所占的数量分数。 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。, W i:相应的分子所占的重量分数。 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。

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第一章绪论 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104-10 6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 n表示。 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。

潘祖仁第五版高分子化学知识点

潘祖仁第五版高分子化学 知识点 Prepared on 22 November 2020

第一章:绪论一、基本概念 高分子、高分子化合物 单体 结构单元 重复结构单元 单体单元 聚合度 全同立构高分子 间同立构高分子 立构规整性高分子 无规立构高分子 遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物:由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。 共聚物:由一种以上(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。 逐步聚合反应:是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 链式聚合反应:是指在聚合反应过程中,聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成,并且在新的聚合物链上再生反应活性点。

聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量:聚合物的分子量或聚合度是统计的,是一个平均值,叫平均分子量或平均聚合度。 数均分子量和重均分子量及多分散系数 二、基本理论 1、聚合物的分类: 来源:天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成:碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和涂料 2、聚合物的命名:习惯命名和IUPAC命名 第二章缩聚及逐步聚合反应 一、基本概念 缩合聚合和逐步加成聚合,线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应,平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应,单体功能度和平均功能度,均缩聚和混缩聚,熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚,凝胶化现象和凝胶点,无规预聚体和确定结构预聚体。 二、基本理论 1.逐步聚合反应的特征: a. 反应是逐步进行的; b. 每一步反应的速率和活化能大致相同; c. 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组,单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应; d. 聚合产物的分子量是逐步增大的。

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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 n表示。 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-[-CH 2 n CHCl-]- 聚苯乙烯-[-CH 2CH(C6 H5)-] n

2019年潘祖仁第五版高分子化学知识点

2019年潘祖仁第五版高分子化学知识点篇一:潘祖仁第五版高分子化学知识点 第一章:绪论 一、基本概念 高分子、高分子化合物 单体 结构单元 重复结构单元 单体单元 聚合度 全同立构高分子 间同立构高分子

立构规整性高分子 无规立构高分子 遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物:由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。 共聚物:由一种以上(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。 逐步聚合反应:是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 链式聚合反应:是指在聚合反应过程中,聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成,并且在新的聚合物链上再生反应活性点。

聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量:聚合物的分子量或聚合度是统计的,是一个平均值,叫平均分子量或平均聚合度。 数均分子量和重均分子量及多分散系数 二、基本理论 1、聚合物的分类: 来源:天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成:碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和涂料 2、聚合物的命名:习惯命名和IUPAC命名

第二章缩聚及逐步聚合反应 一、基本概念 缩合聚合和逐步加成聚合,线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应,平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应,单体功能度和平均功能度,均缩聚和混缩聚,熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚,凝胶化现象和凝胶点,无规预聚体和确定结构预聚体。 二、基本理论 1.逐步聚合反应的特征: a.反应是逐步进行的; b.每一步反应的速率和活化能大致相同; c.反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组,单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应; d.聚合产物的分子量是逐步增大的。 2.线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定 (1)数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系

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