高分子化学 教学大纲

教学大纲

1. 一般信息

课程代码：【110821】

课程学分：【3学分】

总学时数：【48】

面向专业：高分子材料、复合材料、纺织化学、精细化工、生物工程、纺织工程等专业的本科生

课程性质：【必修】

开课院系：材料学院

使用教材：【高分子化学】，余木火主编，中国纺织出版社，1999年

先修课程：【有机化学、物理化学】

2. 课程简介

高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是高分子科学与工程专业学生必修的一门专业基础课。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。课程主要学习有关高分子化合物的基本概念，高分子化合物合成的基本原理、反应动力学、聚合方法，以及合成高分子和天然高分子的化学反应等内容。并在如下几方面进行探索：

●在教学中将在课堂教学、课外活动及高分子化学教学网页上对高

分子科学的研究前沿及其研究热点进行深入潜出的介绍，使同学

们能通过本课程的学习了解高分子科学的研究动态。

●作为工科学生的专业基础课，在课程教学中将对高分子工业及其

产业经济进行深入潜出的介绍，使同学们建立以经济的角度考虑

材料工业生产技术的基本思考方式。

●教学中将通过多种多样的教学方式，在专业上培养同学们牢固地

掌握高分子化学的基础知识，学会提出问题、分析问题和解决问

题的思路和方法，提高解决问题的能力。

●对部分同学将结合材料学院的科学研究以及开放实验室开始进行

科学改造，培养同学们的创新能力和高分子科学研究的能力。

3. 选课建议

该课程要求学生已熟练掌握有机化学、物理化学知识，建议本科二年级以上选修。

4．教学大纲

教学大纲

一、课程内容

第一章绪论（4学时）

1.1高分子的基本概念

1.2高分子化合物合成方法分类及比较

1.3聚合物的分类及命名

1.4相对分子质量和相对分子质量分布

1.5高分子科学和工业的发展简史（自学）

基本要求：

【掌握内容】

1.高分子基本概念：

●单体、高分子、聚合物、低聚物

●结构单元、重复单元、单体单元、链节、主链、侧链、

端基、侧基

●聚合度、相对分子质量

●聚合物结构多分散相

●高分子化合物的特性及其相关结构

2.高分子化合物合成方法分类；连锁聚合、逐步聚合的比较、高分

子化学反应。

3.聚合物的分类

按聚合物的来源分类

按聚合物的性能分类

按聚合物主链结构分类

按反应分类

按聚合物分子链形状分类

4. 常用聚合物的命名、来源、结构特征

【熟悉内容】

1.系统命名法

2.聚合物相对分子质量及其分布

3.高分子化学发展历史

4.聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响

【讨论内容】

1.高分子化学与有机化学的关系，特别是有机化学反应与高分子合

成反应的关系（相同点和不同点）；

2.结合高分子科学的前沿研究课题，讨论高分子化学科学的发展方

向；

3.结合高分子工业现状，讨论目前哪些地方没有使用高分子材料、

为何不用、是否可能被高分子材料代替？建立金属材料、无机材料、高分子材料特性的概念。

第二章逐步聚合反应（8学时）

2.1逐步聚合反应的分类

2.2官能团的反应活性

2.3线形逐步聚合反应的机理

2.4线形逐步聚合反应动力学

2.5线形逐步聚合反应的相对分子质量控制

2.6线形聚合反应中的相对分子质量分布

2.7体型逐步聚合

2.8交联反应和凝胶点

2.9逐步聚合实施方法及其主要聚合物介绍

基本要求：

【掌握内容】

1．逐步聚合的基本概念：

官能团、官能度、线形缩聚、反应程度、当量系数、摩尔分数

体型缩聚、无规预聚物、结构预聚物、凝胶化作用、凝

胶点

2．逐步聚合反应的分类及典型聚合物的命名

3．逐步聚合反应的特征

4．逐步聚合官能团等活性理论

5．线形逐步聚合反应的聚合度及聚合度控制

6．体型聚合物反应

7．Carothers法计算体型逐步聚合反应的凝胶点

8．逐步聚合与连锁聚合的比较

9．逐步聚合实施方法及其重要聚合物的介绍

【熟悉内容】

1.线形逐步聚合动力学

2.相对分子质量分布

3.影响聚合反应动力学方程的因素

4.统计法计算体型逐步聚合反应凝胶点

5.逐步共聚合

6.共聚反应的类型

【讨论的内容】

1.结合高性能聚合物的发展，讨论芳环、杂环有机化学反应在

合成高性能聚合物材料中的地位与作用。重温有机化学，大胆设想新型聚合物产品及其合成反应。

2.结合PET生产工程，建立大规模生产聚合物的工程概念、生

产成本概念、大规模经济概念。

第三章自由基聚合（10学时）

3．1自由基化学及单体的聚合能力

3．2自由基聚合机理

3．3链引发反应

3．4聚合反应动力学

3．5相对分子质量和相对分子质量分布

3．6链转移反应、阻聚反应及阻聚剂

3．7自由基聚合实施方法及其重要产品介绍

基本要求：

【掌握内容】

自由基化学

自由基结构、活性及其化学反应

自由基聚合的基本概念：

聚合熵、聚合焓、聚合上限温度

引发剂半衰期、残留分率、引发效率、诱导效应、笼蔽效应

自动加速现象、凝胶效应、沉淀效应

动力学链长、相对分子质量调节剂、阻聚现象和缓聚现象单体聚合能力：热力学(△E, △S,T,P)；

动力学（空间效应-聚合能力,电子效应-聚合类型）

自由基聚合的基元反应及特征

常用引发剂的种类和符号、引发剂分解反应式、引发剂分解速率的表征方法(四个参数)、引发剂选择原则

自由基聚合动力学：

聚合初期：三个假设、四个条件、反应级数的变化、影响速率的四因素(M,I,T,P)；聚合中后期反应速率的研究：自动加速现象产生的原因及理论分析；

聚合反应类型

相对分子质量：动力学链长的计算、聚合度及影响其的四因素(M,I,T,P)

链转移：链转移类型、聚合度、动力学分析

自由基聚合的四种实施方法

【熟悉内容】

1.热、光、辐射聚合

2.聚合反应速率常数的测定

3.聚合动力学研究方法

4.自由基聚合的相对分子质量分布

【讨论内容】

1.活性自由基聚合，

2.高分子工业与石油工业，

3.高分子工业产业链

4.乳液聚合的进展、环境保护、高分子纳米材料。

第四章离子型聚合（4学时）

4.1离子型聚合与自由基聚合的比较

4.2活性阴离子聚合反应

4.3阳离子聚合反应及活性阳离子聚合

4.4基团转移聚合

基本要求：

【掌握内容】

1.离子聚合基本概念：

阴离子聚合、阳离子聚合、活性聚合、异构化聚合

2.离子聚合的特征和聚合机理

3.离子聚合的典型单体

4.离子聚合的引发剂、引发剂的引发反应

5.离子聚合速率的因素

6.原子或基团重排的阳离子异构化聚合

7.活性聚合的条件及动力学

8.典型聚合物的合成及活性聚合在高分子结构设计中的应用

【讨论内容】

1.通过活性阳离子聚合的发现过程，说明科学发现并不是高不攀，

鼓励同学们大胆想象、培养创新能力：从有机化学反应出发，寻找是否还有新的化学反应可以合成高分子新品种。

第五章配位聚合（4学时）

5.1聚合物的立体异构

5.2配位聚合与定向聚合

5.3Ziegler-Natta催化剂

5.4乙烯和丙烯配位聚合

5.5二烯烃的配位聚合

5.6Ziegler-Natta催化剂的发展

基本要求：

【掌握内容】

1.配位聚合基本概念：

配位聚合、络合聚合、定向聚合、立构规整形聚合物、

Ziegler-Natta催化剂、单金属机理、双金属机理

2.聚a-烯烃、聚二烯烃的立体异构式

3.Ziegler-Natta催化剂的组成、性质及配位聚合催化剂聚合机理

4.乙烯和丙烯配位聚合的催化剂、聚合生产工艺及产品结构特性【熟悉内容】

1.单金属、双金属机理内容；影响Ziegler-Natta催化剂活性的因

素

2.Ziegler-Natta催化剂的发现及其对聚烯烃合成的贡献

3.聚合物的立构规整性与聚合物性能之间的关系；立构规整度的测

定

【讨论内容】

1 茂金属催化剂的结构、特性；及其意义，再次说明有机化学知识在高分子科学与工业中的重要性。

2稀土催化剂

第六章开环聚合（2学时）

6.1概述

6.2环醚的聚合

6.3内酯的聚合

6.4环酰胺

6.5N-羧基a-氨基酸酐

6.6其它有机杂环单体的聚合

6.7环烯烃的异位聚合

6.8无机或部分有机环状单体的聚合

6.9开环聚合主要产品介绍

基本要求：

【掌握内容】

1.环状单体的开环能力，从热力学和动力学角度分析环状单体开环

聚合的可能性和难易程度

2.环醚的开环聚合，环氧丙烷和四氢呋喃的开环聚合

3.开环聚合主要产品

【熟悉内容】

1.N-羧基a-氨基酸酐

2.其它有机杂环单体的聚合

3.环烯烃的异位聚合

4.自由基开环聚合

【讨论内容】

1．在高分子工业中为何只有少数的聚合物通过开环聚合制备，结合有机化学知识想象新的环壮单体及其采用开环聚

合的新聚合物

第七章共聚合（6学时）

7.1引言

7.2共聚物的组成

7.3共聚物组成和转化率的关系

7.4共聚组成方程及共聚物组成曲线的讨论

7.5共聚组成的序列结构

7.6自由基共聚及离子型共聚

7.7嵌锻共聚物及高分子合金

基本要求：

【掌握内容】

1.共聚合基本概念：

无规共聚物、接枝共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、竟聚率、恒比点、共聚物的分类和命名

2.二元共聚组成微分方程推导及以下两方程的物理意义及使用场

合

3.理想共聚、交替共聚、非理想共聚（有或无恒比点）的定义，根

据竟聚率值判断两单体对的共聚类型及共聚组成曲线类型、序

列结构

4.共聚组成控制方法

5.单体和自由基活性的表示方法，取代基的共轭效应、极性效应及

位阻效应对单体和自由基活性的影响

6.Q-e值的物理意义，如何通过Q、e值判断两单体的共聚情况，

Q-e方程的优点与不足

7.自由基共聚与离子型共聚的比较

【熟悉内容】

1.影响竟聚率的因素和竟聚率测定方法

2.共聚物链结构和序列分布

3.多元共聚

4.嵌锻共聚物及高分子合金的制备方法、性能及应用

【讨论内容】

1.共聚物改性的主要方法及典型共聚物的突出性能

第八章聚合物的化学反应 (4学时)

8．1聚合物的反应性及影响因素

8．2纤维素的反应

8．3聚乙酸乙酯的反应

8．4卤化反应

8．5芳香烃的取代反应

8．6环化反应

8．7交联反应

8．8接枝共聚物

8．9嵌段共聚物

8．10功能高分子

8．11聚合物的降解、老化及环保

基本要求：

【掌握内容】

1.聚合物化学反应的基本概念：

几率效应、邻近基团效应

2.聚合物与小分子反应活性的比较及影响因素

3.典型的聚合物的化学反应

聚乙酸乙酯的反应

芳香烃的取代反应

4.聚合物交联反应：橡胶的硫化、饱和聚烯烃的过氧化物交联

5.典型聚合物的热降解反应：PMMA, PE, PP, PVC, PS等

【熟悉内容】

1.纤维素的反应、卤化反应、环化反应

2.光致交联固化

3.接枝共聚物的合成：

自由基接枝聚合：ABS、HIPS、大分子单体合成接枝共聚物

离子型接枝聚合

4.聚合物老化机理及老化的防止与利用

5.功能高分子的定义及主要种类

【讨论内容】

1.活性聚合等在合成嵌段共聚物结构设计中的应用；

2.生物可降解聚合物的制备进展；

3.高分子材料与环保

第九章天然高分子的改性及其利用

1.多糖类高分子

2.橡胶与古塔波胶（杜仲胶）

3.蛋白质

二、课程内容重点、难点、深度和广度

“高分子化学”重点是自由基聚合和逐步聚合两章。自由基聚合和逐步聚合分别属于两种不同的聚合机理，即连锁聚合和逐步聚合，因此具有典型的代表性。另外，自由基聚合的理论比较成熟，且应用面广，无论在理论上还是在应用上都有一定的深度和广度，通过本章的学习对连锁聚合的其它章节具有指导作用。学习难点是自由基共聚合和配位聚合两章，自由基共聚组成的瞬时性比较难理解和想象，自由基多元共聚和配位聚合的研究尚不完善，体现在教学内容上是机理论述深度不够，只能做一般了解。高分子化学的发展十分迅速，新的聚合方法、聚合反应、聚合物品种等不断出现。这部分内容，尤其是涉及基本原理、基本方法等的问题，应该根据发展及时地补充到教学内容中来，以扩大教学内容的深度和广度。

三、考试方式

1.考试成绩由平时作业、期中和期末考试组成。

2.高分子化学试验在材料科学试验中记录成绩

09高分子化学期末考试试卷答案

1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价键）重复键接而成。 2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反应和（体型）缩聚反应。 一、名词解释（1分×20=20分） 1.阻聚剂：具有阻聚作用的物质称为~ 23 2.笼闭效应：聚合体系中引发剂浓度很低，引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中，就像关在“笼子”里一样，笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后，才能引发单体聚合。 3. 引发剂效率：引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。28 4.自动加速效应（autoacceleration effect）:p40 又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少，难于发生双基终止，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。 5.半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。27 三、简答题（5分×3=15分） 1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种？ 根据预聚物性质与结构不同分为：无规预聚物和结构预聚物。 2.反应程度与转化率是否为同一概念？ 反应程度与转化率根本不同。 转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。 反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数，用P表示。反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目。 3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率零。若严格取除杂质，可消除诱导期。 初期：单体开始正常聚合，转化率在5％～10％以下（研究聚合时）或10％～20％（工业上）以下阶段称初期； 此时转化率与时间近似呈线性关系，聚合恒速进行。 中期：转化率达10％～20％以后，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，直至转化率达50％~70%，聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢，直至结束，转化率可达90％～100％。 四、问答题（15分×3=45分） 1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合： 1）由基元反应组成，各步反应的活化能不同。引发最慢。 2）存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。 3）转化率随时间增长，分子量与时间无关。 4）少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚： 1）聚合发生在官能团之间，无基元反应，各步反应活化能相同。 2）单体及任何聚体间均可反应，无活性种。 3）聚合初期转化率即达很高，官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4）反应过程存在平衡。无阻聚反应。 2.常用的逐步聚合方法有几种？各自的主要特点是什么？ 熔融缩聚： 优点：生产工艺过程简单，生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点：反应温度高，要求单体和缩聚物在反应温度下不分解，单体配比要求严格；反应物料粘度高，小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应，对聚合设备密封性要求高。 适用范围：广泛用于大品种缩聚物，如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚： 优点：溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解，反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点：溶剂可能有毒，易燃，提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。

#高分子化学实验注意事项和实验内容[1]

实验内容及实验室注意事项 一功能高分子实验须知 1. 必须了解实验室各项规章制度及安全制度。 2. 实验前应充分查阅实验内容及教材中的有关部分内容，写出实验方案、做到明确本实验的目的、内容及原理。经检查合格方能进行实验。 3. 实验时操作仔细，认真观察实验现象，并随时如实记录实验现象和数据，以培养严谨的科学作风。 4. 爱护实验室仪器设备，实验时必须注意基本操作，仪器安装准确安全，实验台保持整齐清洁。 5. 公用仪器、药品、工具等使用完毕应立即放回原处，整齐排好，不得随便动用实验以外的仪器、药品、工具等。 6. 实验时应严格遵守操作规程，安全制度，以防发生事故。如发生事故，应立即向指导教师报告，并及时处理。 7. 实验后立即清洗仪器，做好清洁卫生工作，并在规定时间内做好实验报告。 8. 发扬勤俭办学精神，注意节约水电、药品，杜绝一切浪费。 二功能高分子实验室安全制度 在高分子合成实验中，经常使用易燃、有毒的试剂，为杜绝实验室事故的发生，必须严格遵守以下规则： 1. 蒸馏有机溶剂时，要注意装置是否漏气，以防蒸汽逸出着火。不能直接加热，要用水浴或油浴等加热，操作时不能随意离开工作岗位。 2. 减压蒸馏时要戴防护眼镜，以防爆炸。 3. 万一发生火灾，必须保持镇静，立即切断电源，移去易燃物，同时采取正确的灭火方法将火扑灭。切忌用水灭火。 4. 有毒、易燃、易爆炸的试剂，要有专人负责，在专门地方保管，不得随意存放。 5. 电气设备要妥善接地，以免发生触电事故，万一发生触电，要立即切断电源，并对触电者进行急救。 6. 实验完毕，应立即切断电源，关紧水阀，离开实验室时，关好门窗，关闭总电闸，以免发生事故。三常用仪器操作规定 （一）电子天平 1. 称量前先明确天平的量程及精度范围。 2. 使用天平者在操作过程中必须要小心谨慎，做到轻放、轻拿、轻开、轻关，不要碰撞操作台，读数时，人身体的任何部位不能碰着操作台。 3. 接通电源，仪器预热10 min 。 4. 轻轻并短暂地按ON 键，天平进行自动校正，待稳定后，即可开始称量。 5. 轻轻地向后推开右边玻璃门，放入容器或称量纸（试样不得直接放入称量盘中），天平显示容器重量，待显示器左边“0”标志消失后，即可读数。 6. 短暂的按TAR 键，天平回零。 7. 放入试样，待天平显示稳定后，即可读数。 8. 重复5～7步骤，可连续称量。 9. 轻轻地按OFF 键，显示器熄灭，关闭天平。 （二）烘箱 烘箱一般用来干燥仪器和药品，用分组电阻丝组进行加热，并有鼓风机加强箱内气体对流，同时排出潮湿气体，以热电偶恒温控制箱内温度。 使用步骤： 1. 检查电源(单相220V) ，并检查温度计的完整和各指示器、调节器非工作位置（指零）。 2. 把烘箱的电源插头插入电源插座。 3. 顺时针方向转动分组加热丝旋钮，同时顺时针方向转动温度计调节旋钮，红灯亮表示加热。 4. 当温度将达到所需的湿度时，把调节器逆时针转到红灯忽亮忽灭处，10 min 左右看温度是否到达

高分子化学复习题——简答题

第一章绪论 1、与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特点能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物 答：与低分子化合物相比，高分子化合物主要特点有：（1）相对分子质量很大，通常在104～ 106之间；（2）合成高分子化合物的化学组成比较简单，分子结构有规律性；（3）各种合成 聚合物的分子形态是多种多样的；（4）一般高分子化合物实际上是由相对分子质量大小不等 的同系物组成的混合物，其相对分子质量只具有统计平均的意义及多分散性；（5）由于高 分子化合物相对分子质量很大，因而具有与低分子化合物完全不同的物理性质。 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内的键合力，当温度升高到汽化 温度以前，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，因而不能用蒸 馏的方法提纯高分子化合物。 2、何谓相对分子质量的多分散性如何表示聚合物相对分子质量的多分散性 答: 聚合物是相对分子质量不等的同系物的混合物,其相对分子质量或聚合度是一平均值. 这种相对分子质量的不均一性称为相对分子质量的多分散性.相对分子质量多分散性可以用 重均分子量和数均分子量的比值来表示.这一比值称为多分散指数, 其符号为D. 即D =M w/M n. 分子量均一的聚合物其D为越大则聚合物相对分子质量的多分散程度越大. 相对分子质量多分散性更确切的表示方法可用相对分子质量分布曲线表示.以相对分子质量 为横坐标, 以所含各种分子的质量或数量百分数为纵坐标, 即得相对分子质量的质量或数 量分布曲线.相对分子质量分布的宽窄将直接影响聚合物的加工和物理性能. 聚合物相对分子质量多分散性产生的原因注意由聚合物形成过程的统计特性所决定. 3、各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。 答：(1)天然无机高分子:石棉、金刚石、云母；天然有机高分子:纤维素、土漆、天然橡胶； 生物高分子：蛋白质、核酸 (2)碳链聚合物:聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯；杂链聚合物:聚甲醛、聚酰胺、聚酯 (3)塑料：PE、PP、PVC、PS；橡胶：丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶 化学纤维:尼龙、聚酯、腈纶、丙纶;功能高分子:离子交换树脂、光敏高分子、高分子催化 剂 4、什么叫热塑性塑料什么叫热固性塑料试各举两例说明。 热塑性塑料是指可反复进行加热软化或熔化而再成型加工的塑料，其一般由线型或支链型聚合物作为基材。如以PE、PP、PVC，PS和PMMA等聚合物为基材的塑料。 热固性塑料是指只能进行一次成型加工的塑料，其一般由具有反应活性的低聚物作基材，在成型加工过程中加固化剂经交联而变为体型交联聚合物。一次成型后加热不能再软化或熔化，因而不能再进行成型加工。其基材为环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂和脲醛树脂等。 5、高分子链的结构形状有几种它们的物理、化学性质有何不同 答: 高分子链的形状主要有直线形、支链形和网状体形三种,其次有星形、梳形、梯形等(它 们可以视为支链或体形的特例). 直线性和支链形高分子靠范德华力聚集在一起, 分子间力较弱.宏观物理性质表现为密度小、强度低.聚合物具有热塑性, 加热可融化, 在溶剂中可溶解. 其中支链形高分子由于支 链的存在使分子间距离较直线形的大, 故各项指标如结晶度、密度、强度等比直线形的低, 而溶解性能更好, 其中对结晶度的影响最为显著. 网状体形高分子分子链间形成化学键, 其硬度、力学强度大为提高. 其中交联程度低的具有 韧性和弹性, 加热可软化但不熔融, 在溶剂中可溶胀但不溶解. 交联程度高的, 加热不软化, 在溶剂中不溶解. 第二章逐步聚合反应

高分子化学期末试题

高分子化学期末试题 一、一、填空题 1、Lewis酸通常作为-------型聚合的引发剂，Lewis碱可作为-------型聚合的引发剂。 二组份Ziegler-Natta催化剂是由-------组成的主催化剂和由------组成的共催化剂组成。 2、自由基聚合的特征是-------、-------、-------；阴离子聚合的特征是-------、-------、-------； 阳离子聚合的特征是-------、-------、-------、-------。 3、引发剂引发自由基聚合初期的聚合速率方程是-------。欲提高自由基聚合的聚合物 的分子量，可采用-------（提高或降低）聚合温度、-------（提高或降低）引发剂浓度的方法。 4、用动力学方程推倒自由基二元共聚组成方程时做了5个假定。它们是-------、-------、 -------、-------、-------。 5、单体的相对活性习惯上用-------判定，自由基的相对活性用-------判定。在用Q、e 值判断共聚行为时，Q值代表-------，e值代表-------；若两单体的Q、e值均接近，则趋向于-------共聚；若Q值相差大，则-------；若e值相差大，则-------。Q-e方程的最大不足是-------。 6、从竞聚率看，理想共聚的典型特征为-------。某对单体共聚，r1=0.3，r2=0.1，该共 聚属-------共聚，画出共聚组成曲线-------；若起始f10=0.5，所形成的共聚物的瞬间组成为F10，反应到t时刻，单体组成为f1，共聚物瞬间组成为F1，则f1-------f10（大于或小于），F1-------F10（大于或小于）。 7、从热力学角度看，三、四元环状单体聚合的主要推动力是-------，而十二元以上环 状单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力--------（大或小）；从动力学角度看，杂环单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力-------（大或小）。 8、线形缩聚的主要实施方法有-------、-------、-------、-------四种方法，其中-------聚合 方法必须采用高活性单体。 9、按参加反应的单体种类，可将逐步聚合分成-------、-------和-------；按反应热力学 特征可将逐步聚合分成-------和-------。 10、体型缩聚的预聚物可分为-------和-------两类，属于前者的例子有-------和--------， 属于后者的例子有-------和-------。 11、顺丁橡胶采用-------交联，二元乙丙橡胶采用-------交联。PMMA热降解的主 要产物是，PVC受热时发生--------。 12、邻苯二甲酸酐与甘油按下列分子摩尔比例反应，用Carothers方法计算凝胶点。 ①邻苯二甲酸酐：甘油=3.00：2.00②邻苯二甲酸酐：甘油=3.00：1.96。 二、二、完成下列反应式和合成聚合物的反应式 1、聚丙烯酰胺的合成 2、IIR的合成 3、聚甲醛的合成 4、PET的合成 5、HIPS的合成 6、苯乙烯阳离子交换树脂的合成 7、维尼纶的合成 8、 9、 H2C C H 2

高分子化学实验讲义

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1.了解自由基本体聚合的特点和实施方法。 2.熟悉有机玻璃的制备方法，了解其工艺过程。 二、实验原理 本体聚合是在不加溶剂与介质条件下单体进行聚合反应的一种聚合方法。与其它聚合方法如溶液聚合、乳液聚合等相比，本体聚合可以制得较纯净、分子量较高的聚合物，对环境污染较低。 在本体聚合中，随着转化率的提高，聚合物的黏度增大，反应所产生的热量难于散发，同时增长链自由基末端被黏性体系包埋，很难扩散，使得双基终止速率大大降低，聚合速率急剧增加，从而导致出现“自加速现象”或“凝胶效应”。这些都将引起聚合物分子量分布增宽，并影响制品性能。 本实验以甲基丙烯酸甲酯为单体，在引发剂的存在下，通过本体聚合法，一步制备有机玻璃板。在实验中，为了避免因体系黏度增大导致的体系热量积聚、“自动加速现象”可能引起的爆聚及聚合体系体积收缩等问题，一般采用预聚合的方法，严格控制反应温度，降低聚合反应速率，从而使聚合反应安全度过“危险期”，进一步提高聚合温度，完成聚合反应。 三、主要药品和仪器 甲基丙烯酸甲酯（MMA—单体）20 ml 过氧化二苯甲酰（BPO—引发剂）0.04 g 锥形瓶（50mL）1个 胶塞1个 恒温水浴1套 试管夹1个 四、实验步骤 1.预聚合 在50mL锥形瓶中加入20mLMMA及BPO，瓶口用胶塞盖上或直接用铝箔封口，用试管夹夹住瓶颈在85~90 o C的水浴中不断摇动，进行预聚合约1h，注意观察体系的黏度变化，当体系黏度变大，但仍能顺利流动时（黏度近似室温下的甘油），结束预聚合。 2.浇铸灌模

将以上制备的预聚液小心地倒入一次性纸杯，盖上盖子，浇灌时注意防止锥形瓶外的水珠滴入。 3.后聚合 将灌好预聚液的纸杯放入45~50 o C的水浴中反应约48小时，注意控制温度不能太高，否则易使产物内部产生气泡。然后再在烘箱中升温至100~105 o C反应2~3h，使单体转化完全，完成聚合。 4.取出所得有机玻璃板，观察其透明性，是否有气泡。 五、思考题 1.采用预聚制浆有什么好处？ 2.怎样防止有机玻璃中产生气泡？ 3.写出MMA聚合反应历程。 实验二醋酸乙烯酯的乳液聚合 概述 聚醋酸乙烯酯乳液( Polyvinyl acetate, 简称PV Ac)最重要的应用是作为胶粘剂，它除了具有粘接强度大、耐久性好、粘结层坚韧、使用温度范围宽、制造成本低廉外，还具有其他胶粘剂不可比拟的无毒、无腐蚀和优良的环保性能，在胶粘剂中所占的比例也越来越大。被广泛用于木材加工、家具组装和建筑装潢等领域。 PV Ac乳液也存在一些缺点，主要是耐水性差，在湿热条件下其粘接强度会有很大程度下降，其成膜的抗蠕变性差。因此，为了更好满足市场的要求，扩大其应用范围，许多研究者对PV Ac乳液进行改性。主要集中在共混、共聚、保护胶体、乳化体系和引发体系等方面。 一、实验目的 1.学习乳液聚合方法，制备聚醋酸乙烯酯乳液。 2.了解乳液聚合机理及乳液聚合中各个组分。 二、实验原理 乳液聚合是指单体在乳化剂的作用下分散在介质中，加入水溶性引发剂，在搅拌或振荡下进行的非均相聚合反应。它既不同于溶液聚合，也不同于悬浮聚合。乳化剂是乳液聚合的主要成分。乳液聚合的引发、增长和终止都在胶束的乳胶粒内进行，单体液滴只是单体的储库。反应速率主要决定于粒子数，具有快速与分子量高的特点。 醋酸乙烯酯乳液聚合机理于一般乳液聚合相同，采用过硫酸盐为引发剂。为使反应平稳

高分子化学期末考试题

绪论 一、选择题 1、美国科学家艾伦?黑格、艾伦?马克迪尔米德以及日本 科学家白川英树由于在____领域的开创性贡献，荣获 2000年的诺贝尔化学奖。 A、纳米材料 B、配位聚合 C、基团转移聚合 D、导 电聚合物 2、高分子的概念是20世纪二十年代由_______首先提出的。 A、 Carothers B、Staudinger C、Flory 4、尼龙-610的单体为______。 A、癸二酸； B、己二胺 C、己二酸 D、癸二胺 5、有机玻璃、尼龙－6 、电木、Teflon分别是______。 A、酚醛树脂； B、聚四氟乙烯 C、聚甲基丙烯酸甲酯 D、聚己内酰胺 二、填空题 1、大多数加聚反应属于_____________聚合机理。 2、聚合物按大分子主链的化学组成可分_________、 _________、_________。 3、塑料按其受热行为的不同可分为塑料和塑料。 三、写出下列高分子的重复单元的结构式 PE、PS、PVC、尼龙—66，涤纶 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

四、求下列混合物的数均聚合度、质均聚合度好分子量分布指数 组分1：质量分数=0.6，分子量=1x104 组分2：质量分数=0.4，分子量=1x105 第二章逐步聚合 一、选择题 1、当m为_________时，进行缩聚反应易于环 化。 A、5； B、6； C、3和4； D、2 2、在低转化率时就能获得高分子量聚合物的方法是___。 A、熔融缩聚； B、固相缩聚； C、界面缩聚； D、溶液缩聚 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

3、缩聚反应中，所有单体都是活性中心，其动力学特点是__。 A、单体慢慢消失，产物分子量逐步增大； B、单体逐步消失，产物分子量很快增大； C、单体很快消失，产物分子量逐步增大； 4、在己二酸和己二醇缩聚反应中加入0.4%的对甲苯磺酸起 到的作用为 _____。 A、提高聚合速率； B、控制分子量； C、链转移剂； 5、合成线型酚醛预聚物的催化剂应选用 _______。 A、过氧化氢； B、草酸； C、正丁基锂； D、氢氧化钙 第三章自由基聚合 一、选择题 1、苯乙烯在除溶剂种类外其它条件均相同的情况下分别在下列四种溶剂中进行自由基聚合，则在__ ______中得到的聚合物的分子量最小。 A、乙苯； B、苯； C、异丙苯； D、甲苯 2、生产聚氯乙烯时，决定产物分子量的因素是 __________。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

高分子化学实验

实验二 丙烯酰胺溶液聚合 一、目的要求 1.认识并了解溶液聚合及其反应原理； 2.掌握丙烯酰胺溶液聚合的方法。 二、基本原理 溶液聚合是将单体，引发剂溶于溶剂，然后进行聚合的方法。根据所生成的高分子物质溶解情况，可以分为均相溶液聚合和非均相溶液聚合（也叫沉淀聚合）。自由基聚合、离子型聚合和缩聚反应聚合采用溶液聚合的方法。 溶液聚合一般具有反应均匀、聚合热易散发、反应速度及温度易控制、分子量分布均匀等优点。但是由于溶剂的引入，大分子自由基易向溶剂发生链转移反应，造成转化率降低，聚合度不高，使产物分子量降低，这是溶液聚合的主要缺点。因此，在选择溶剂时必须注意溶剂的活性大小。各种溶剂的链转移常数变动很大，水为零，苯较小，卤代烃较大。一般根据聚合物分子量的要求选择合适的溶剂。另外还要注意溶剂对聚合物的溶解性能，选用良溶剂时，反应为均相聚合，可以消除凝胶效应，遵循正常的自由基动力学规律。选用沉淀剂时，则成为沉淀聚合，凝胶效应显著。产生凝胶效应时，反应自动加速，分子量增大，劣溶剂的影响介于其间，影响程度随溶剂的优劣程度和浓度而定。 本实验以丙烯酰胺为单体，水为溶剂，（NH 4）2S 2O 8为引发剂，水为溶剂有许多优点：（1）价廉，（2）无毒，（3）链转移常数小，（4）对单体及聚合物溶解性能好，为一均相反应。 反应式： 链引发： ()4 4284222NH S O NH SO +?? → + O C H 2CH C NH 2 SO 4 _.+ O 3SO CH 2 C H C O NH 2. 链增长：

O C H 2CH C NH 2 O 3SO CH 2 C H C O NH 2 . n . +O 3SO CH 2 CH C O NH 2 CH 2 C H C O NH 2 n 链终止： 2O 3 SO CH 2 CH C O NH 2CH 2C C O NH 2 . n n n O 3SO CH 2 CH C O NH 2 CH 2 CH C O NH 2 CH C O NH 2 CH 2CH C O NH 2 CH 2OSO 3 在均相反应结束后，可通过加入适当的沉淀剂使聚合物与溶剂分离，再用过滤等方法，得到固体聚合物。 聚丙烯酰胺是一种优良的絮凝剂，水溶性好，广泛应用于石油开采，选矿、化学工业及污水处理等方面。 三、仪器与药品 仪器：三口瓶250ml 、球形冷凝管、温度计100℃、烧杯100ml 、量筒100ml 、搅拌装置、控温装置。 药品：丙稀酰胺（分析纯）10g 、蒸馏水100ml 、（NH 4）2S 2O 8 （分析纯）0.06g 。 四、实验步骤 1．如图组装好各种实验仪器。 2．用天平称取丙烯酰胺10g ，量筒量取蒸馏水80ml ，并将称量好的丙烯酰胺和蒸馏水依次加入到三口瓶中。 3．将水浴温度设定至30℃，并开始搅拌。 4．用天平称取（NH 4）2S 2O 8 0.06g ，量筒量取蒸馏水20ml ，并将称量好的（NH 4）2S 2O 8溶解

高分子化学期末考试试卷

高分子化学期末参考试题 1.高分子，又称（聚合物），一个大分子往往由许多简单的（结构单元）通过（共价键）重复键接而成。 2.（玻璃化温度）和（熔点）是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.（缩聚反应）是缩合聚合反应的简称，是指带有官能团的单体经 许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程，在机理上属于（逐步聚合），参加反应的有机化合物含有（两个）以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为（线型）缩聚反应和（体型）缩聚反应。 5.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率零。 若严格取除杂质，可消除诱导期。 初期：单体开始正常聚合，转化率在5％～10％以下（研究聚合时）或10％～20％（工业上）以下阶段称初期；此时转化率与时间 近似呈线性关系，聚合恒速进行。 中期：转化率达10％～20％以后，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，直至转化率达50％~70%，聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢，直至结束，转化率可达90％～100％。 6.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合： 1）由基元反应组成，各步反应的活化能不同。引发最慢。 2）存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。

3）转化率随时间增长，分子量与时间无关。 4）少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚： 1）聚合发生在官能团之间，无基元反应，各步反应活化能相同。2）单体及任何聚体间均可反应，无活性种。 3）聚合初期转化率即达很高，官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4）反应过程存在平衡。无阻聚反应。 7.常用的逐步聚合方法有几种？各自的主要特点是什么？ 熔融缩聚：优点：生产工艺过程简单，生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点：反应温度高，要求单体和缩聚物在反应温度下不分解，单体配比要求严格；反应物料粘度高，小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应，对聚合设备密封性要求高。 适用范围：广泛用于大品种缩聚物，如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚： 优点：溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解，反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点：溶剂可能有毒，易燃，提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。

高分子化学复习题——填空题精选

一、填空题 1. 聚合物有两个分散性，是相对分子质量多分散性和聚合度多分散性。 2. 聚合反应按机理来分逐步聚合和连锁聚合两大类,如按单体与聚合物组成差别分为加聚反应、缩聚反应和开环反应。 3.阻聚和缓聚反应的本质：链自由基向阻聚剂和缓聚剂的链转移反应，可能生成没有引发活性的中性分子，也可能是活性低的新自由基。两者的区别是程度上的不同，前者使聚合反应完全终止，后者只是使聚合反应速度降低。 4. 在自由基聚合中,具有能同时获得高聚合和高相对分子质量的实施方法有乳液聚合 5.乳液聚合的特点是可以同时提高相对分子质量和反应速率，原因是：乳化剂浓度对聚合反应速率和聚合度的影响是一致的，对乳化程度的强化而可以同时达到较高的聚合速率和聚合度的目的。 6.合成高聚物的几种聚合方法中,能获得最窄的相对分子质量分布的是阴离子聚合 7. 线形缩聚的核心问题是相对分子质量的影响因素和控制；体形缩聚的关键问题是凝胶点的控制。所有缩聚反应共有的特征是逐步特性 8.在自由基聚合和缩聚反应中，分别用单体的转化率和反应程度来表征聚合反应进行的深度。 9. 线形缩聚相对分子质量的控制手段有加入单官能团的单体，进行端基封锁和控制反应官能团加入的当量比。 10.所谓的配位聚合是指采用的引发剂是金属有机化合物与过渡化合物的络合体系,单体在聚合反应中通过活性中心进行配位而插入活性中心离子与反离子之间,最后完成聚合过程。所谓的定向聚合是指指能够生成立构规整性聚合物为主(>=75%)的聚合反应。 11.自由基聚合的特征慢引发、快增长、速终止。阳离子的聚合特征是快引发、快增长、难终止、易转移。阴离子的聚合特征是快引发、慢增长、易转移、无终止。 12.自由基聚合的实施方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合。逐步聚合的实施方法溶液聚合、界面聚合、熔融聚合。 13.用动力学推导共聚组成方程时做了五个假定，分别是等活性理论、稳态、忽略链转移、双基终止、无解聚反应和无前末端效应。 14.推导微观聚合动力学方程，作了4个基本假定是:链转移反应无影响、等活性理论、聚合度很大、稳态假设。 15.自由基聚合规律是转化率随时间而增高，延长反应时间可以提高转化率。缩聚反应规律是转化率随时间无关，延长反应时间是为了提高聚合度。 16. 在聚合过程中，加入正十二硫醇的目的是调节相对分子质量，原理是发生链转移反应 17. 悬浮聚合的基本配方是水、单体、分散剂、油溶性引发剂，影响颗粒形态的两种重要因素是分散剂和搅拌。乳液聚合的配方是单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂 18.Ziegler-Natta引发剂的主引发剂是IVB~VIIIB族过渡金属化合物，共引发剂是IA~IIIA 族金属有机化合物。 19. 三大合成材料是塑料、纤维、橡胶。 20. 非晶高聚物随温度变化而出现的三种力学状态是玻璃态、高弹态、粘流态。 21. 影响聚合物反应活性的化学因素主要有极性效应和共轭效应。 22. 两种单体的Q、e值越接近越易发理想共聚聚合，相差越远易发生交替共聚聚合。 23.熔点是晶态聚合物的热转变温度，而玻璃化温度则主要是非晶态聚合物的热转变温度。 24. 室温下，橡胶处于高弹态，粘流温度为其使用上限温度，玻璃化温度为其使用下限温度。 25.高分子，又称聚合物，一个大分子往往由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成。 26.玻璃化温度和熔点是评价聚合物耐热性的重要指标。

高分子化学实验教案

高分子化学实验教案

前言 高分子化学实验是高分子化学课程的重要组成部分，通过实验课程的训练，使学生掌握高分子合成的基本技能和方法，初步培养学生独立操作的能力和创新精神。 该讲义的实验内容包含了两类内容。一类是基础性实验，选取了具有代表性的单体，目的是使学生掌握自由基聚合，缩合聚合，高分子反应等化学反应的实施方法以及聚合反应动力学的研究方法。另一类是综合性实验，以研究某种聚合物的合成、改性和材料制备为目的，并非增加了难度，而是让学生学会综合分析问题和全面了解研究方法。这样，原来单个、孤立的实验通过完成某种目标联系在一起，既提高了学生的综合实验技能，也使其学习了基本的科学研究方法，为他们今后完成毕业论文和开展更高层次的研究工作奠定了基础。同时，将高分子化学实验室基本安全与防护的知识也写入了本讲义，这是学生通过实验教学应该学到并牢记的。 本讲义所有实验的选取和编排都是基于教学大纲对高分子化学实验课程的要求，在此基础上进行一些知识的扩展。 该讲义在编写过程中参考了国内出版的相关院校的实验教材，由于编者水平有限，其中难免存在缺点和不足之处，欢迎各位同仁教师以及学生们的批评指正。此外，本讲义在编写过程中得到了王自为老师，郝俊生老师的指导，他们的宝贵意见和热情鼓励，使这本讲义能够编写完成，在此一并致谢。 编者 2010年12月

目录 第一章高分子化学实验基础 ......................................................................... 错误!未指定书签。 一、化学试剂使用中的安全和防范............................................................... 错误!未指定书签。 二、实验的准备与操作 (1) 第二章基础高分子化学实验 (3) 实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合白乳胶的制备 (3) 实验2 乙酸乙烯酯的溶液聚合 (5) 实验3 聚乙烯醇的制备 (7) 实验4 聚乙烯醇缩甲醛的制备 (8) 实验5 脂肪二胺与二元酰氯的界面缩聚 (9) 实验6 苯乙烯的悬浮聚合 (11) 实验7 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃的制备 (13) 实验8 凝胶渗透色谱法测聚合物的相对分子量及相对分子量分布 (15) 实验9 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合反应速率 (17) 实验10 熔融缩聚制备尼龙66 (19) 第三章试剂的精制 (21) 一、常用单体的精制 (21) 二、常用引发剂的提纯 (21)

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、

高分子化学期末重点试题及答案

1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是（C ）。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案（ C ） 2、在自由基聚合反应中，链自由基的（ D ）是过氧类引发剂引发剂效率降低 的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 3、MMA（Q=0.74）与（ C ）最容易发生共聚 A. St（1.00 ） B. VC（0.044 ） C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得（ 6 ）种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 1、丁二烯配位聚合可制得（B ）种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是（ B ） A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 3、丁二烯（e=-1.05）与（D ）最容易发生交替共聚 A.苯乙烯（-0.8） B.氯乙烯（0.20） C.丙烯腈(0.6) D.马来酸酐(2.25) 4、不需要引发剂的聚合方法是（D ）。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 5、常用于保护单体的试剂是（ D ） A. BPO B.FeCl3 C.AIBN D. 对苯二酚 1、某一聚合反应，单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁)聚合 反应。 2、BPO在高分子合成中是(引发剂)剂，对苯二酚加在单体中用作（阻聚剂）。 3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是（引发剂）。 4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融)缩聚、( 溶液) 缩聚、(界面 ) 缩聚。 5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 ) 7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。 8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是（-[CH2CH2]n- ）、（-[CH2CH(C6H5)]n- ）、（-[CH2CHCl]n- ）和（-[CH2CHCH3]n- ）。 9、腈纶的化学名称是（聚丙烯腈）。 10、聚合方法分为（两）大类，大多数乙烯基单体发生（连锁）

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高分子期末重点名词解释 第四章逐步聚合反应 1)缩聚反应（线型缩聚和体型缩聚）： 缩聚反应定义：含有两个（或两个以上）官能团的低分子化合物，在官能团之间发生缩合反应，在缩去小分子的同时能生成高聚物的逐步聚合反应。 线型缩聚：单体都只带两个官能团，聚合过程，分子链在两个方向增长。获得可溶可熔的线形聚合物（热塑性聚合物）。 体型（支化、交联）缩聚反应： 单体至少有一个含有两个以上官能团，反应过程中，分子链从多个方向增长。获得不溶不熔的交联（体形）聚合物（热固性聚合物）。 2)反应程度：参加反应官能团数占起始官能团数的分率。 3)平均官能度：两种或两种以上单体参加的缩聚反应中，在达到凝胶点以前的线型反应阶 段，反应体系中实际能够参加反应的各种官能团（有效官能团）总物质的量与单体总物质的量之比。 4)凝胶点：体型缩聚反应当反应程度达到某一数值时，反应体系的粘度会突然增加，突然 转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。此时的反应程度被称作凝胶点。 5)热塑性聚合物：非交联型的，加热时会变软或流动。加工过程不发生化学变化，可进行 再加工。 6)热固性聚合物：交联型的，加热时不会流动。聚合反应的完成和交联反应是在加工过程 中进行的，成型后不能再次加工。 7)熔融缩聚：在单体和聚合物的熔融温度以上将它们加热熔融，然后在熔融态进行的缩聚 方法。 8)溶液聚合：单体加适当催化剂在溶剂中进行的缩聚反应。 9)固相缩聚：在单体及聚合物熔点一下的惰性气体或高真空下加热缩聚的方法。 10)界面缩聚：在多相（一般为两相）体系中，在相界面处进行的缩聚反应。 第五章聚合物的化学反应

1)聚合物的相似转变：反应仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧基由一种基团转变为另一 种基团，并不会引起聚合度的明显转变。 2)邻近基团效应：分为以下两种 位阻效应：由于新生成的功能基的立体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参加反应。 静电效应：邻近基团的静电效应可降低或提高功能基的反应活性。 3)概率效应（功能基孤立化效应）：当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时，由于成 对基团反应存在概率效应，即反应过程中间或会产生孤立的单个功能基，由于功能基难以继续反应，因而不能100%转化，只能达到有限的反应程度。 4)聚合物的老化：聚合物在使用过程中，受空气、水、光等大气条件，物理—化学因素综 合的影响，引起不希望的化学变化，使性能变坏，这过程叫老化。 5)解聚：聚合反应的逆反应，聚合物首先从末端开始裂解，生成相当于增长链自由基的自 由基，然后按链式机理逐个脱落下单体。 6)降解：聚合物相对分子质量变小的化学反应过程的总称，其中包括解聚、无规断链、侧 基和低分子物的脱除等反应。 第六章聚合物的结构 1)链节：链节指组成聚合物的每一基本重复结构单元。 2)链段：由于高分子链中的单键旋转时互相牵制，即一个键转动，要带动附近一段链一起 运动，这样每个键不能成为一个独立运动的单元，而是由若干键组成的一段链作为一个独立运动单元。 3)构象：高分子链由于单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。 4)构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。 5)均方末端距：末端距是指线形高分子链的一端到另一端的直线距离，用h（矢量）表示。 其平方的平均值即是均方末端距（标量）。 6)均方旋转半径：从分子质量中心到分子中各链段m i的距离s i的平方平均值（详见P230 右下角）。 7)高分子链的柔顺性：高分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能。 8)结晶度：试样中结晶部分所占的质量分数或体积分数。

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高分子化学实验 实验一单体、引发剂和溶剂的精制 一、实验目的 1．了解单体（液体）、引发剂（结晶体）的精制原理，掌握它们的精制方法。 2．纯化几种烯类单体、自由基引发剂和溶剂。 二、实验原理 试剂的纯化对聚合反应而言相当重要，极少量的杂质往往会影响反应的进程，离子聚合反应对杂质尤为敏感，杂质浓度要求更低，而阴离子聚合反应还需要绝对无水，所以聚合以前试剂的纯化是必需的。 1．单体的精制 固体单质常用的纯化方法为结晶和升华，液体单体可采用减压蒸馏或在惰性气氛下分流的方法进行纯化，也可以用制备色谱分离纯化单体。单体中的杂质可采用下列措施加以除去： (1) 酸性杂质（包括阻聚剂酚类）用稀碱溶液洗涤除去，碱性杂质（包括阻聚剂苯胺）可用稀酸溶液洗涤除去。 (2) 单体中的水分可用干燥剂除去，如无水CaCl2，无水Na2SO4，CaH2或钠。 (3) 单体通过活性氧化铝、分子筛或硅胶柱，其中含羰基和羟基的杂质可除去。 (4) 采用减压蒸馏法除去单体中的难挥发杂质。 单体纯度的检测，可以用化学分析法、物理常数法、光谱分析法和色谱分析法来测定，你能否分别列举一些事例吗？ 2．引发剂的精制 在聚合温度下容易产生自由基的化合物皆可作为自由基聚合的引发剂，从分子结构看，它们具有弱的共价键。聚合温度处于40℃～100℃，引发剂的离解能应为100kJ/mol～170kJ/mol，过高或过低，引发剂将分解太快或太慢。 自由基聚合的引发剂如下几种类型： (1) 偶氮类引发剂：常用的有偶氮二异丁腈（AIBN，用于40℃～65℃聚合）和偶氮二异庚腈，后者半衰期较短。 (2) 有机过氧化物：最常用的是过氧化二苯甲酰（BPO，用于60℃～80℃聚合），还有过氧化二异丙苯、过氧化二特丁基和过氧化二碳酸二异丙酯。 以上两种引发剂为油溶性，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。 (3) 无机过氧化物：如硫酸钾和过硫酸铵，这类引发剂溶于水，适用于乳液聚合和水溶液聚合。 (4) 氧化-还原引发剂：活化能低，可以在较低的温度（0 ℃～50 ℃）引发聚合反应。水溶性的有氧化剂过硫酸盐、过氧化氢以及还原剂Fe2+，Na2S2O3和草酸；油溶性的氧化剂有氢氧化物、过氧化二烷基；还原剂有叔胺、硫醇等。 自由基聚合对溶剂没有过高的要求，但是对于离子型聚合而言，则要求溶剂绝对无水.阴离子聚合常使用四氢呋喃（THF）作为溶剂，THF长期放置产生的过氧化物，能终止阴离子聚合反应，因而需要用适当还原剂除去这些氧化物。 3.溶剂的精制和干燥 普通分析纯溶剂皆可满足自由基聚合和逐步聚合反应的需要，乳液聚合和悬浮聚合可用

高分子化学卢江名词解释期末必考

名词解释 1．高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的分子，具有高的分子量. 2．高分子化合物或称聚合物: 由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。 3．重复单元由实际上或概念上是相应的小分子衍生而来 4．链原子：构成高分子主链骨架的单个原子 5．结构单元构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。 6．重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 7．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 8．聚合度（Degree of Polymerization，DP）：单个聚合物分子中所含单体单元的数目。 9．末端基团（End Groups）：高分子链的末端结构单元 10．加聚反应是指聚合产物分子的单体单元的组成与相应的单体分子相同的聚合反应 11．缩聚反应是指聚合产物分子的单体单元组成比相应单体分子少若干原子的聚合反应，在聚合反应过程中伴随有水、醇等小分子副产物生成 12．均聚物如果聚合物分子结构中只有一种重复结构单元、并且该重复结构单元可以只由一种（事实上的、隐含的或假想的）单体衍生而来，则该聚合物为均聚物，否则为共聚物。 13．逐步聚合反应是指在聚合反应过程中，聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的，聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。 14．链式聚合反应是指在聚合反应过程中，单体分子之间不能发生聚合反应，聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间，单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度更大的新的活性中心，如此反复生成聚合物分子。第二章逐步聚合反应 15．单体功能度（f ) 逐步聚合反应的单体分子要求至少含有两个以上的功能基或反应点，单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目叫单体功能度（f ) 16．反应程度P = 已反应的A(或B)功能基数/ 起始的A（或B）功能基数，反应过程中功能基的转化程度17．凝胶化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。 18．凝胶点出现凝胶化现象时的反应程度叫做凝胶点，以p c表示。 19．预聚物含有反应性功能基，在适宜条件下可进一步发生聚合反应的低聚物称为预聚物 20．固化由预聚体反应生成交联高分子的过程常称为固化。 21．无规预聚物中未反应功能基在分子链上无规分布，通常由交联型逐步聚合反应在P