高分子化学与物理
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。
专业英语学术活动论文写作与学术规范实践训练跨校选修课程选修“211”院校与所学专业相关的课程,取得的相应学分予以承认,但不能超过5学分。
鼓励研究生在有条件的情况下,选修国外一定层次水平的相应高校或研究机构的课程,取得的相应学分予以承认。
具体修课计划由导师和研究生共同制订并报研究生教育中心审批。
高分子化学与物理的一级学科
高分子化学与物理的一级学科
(最新版)
目录
1.高分子化学与物理的定义和背景
2.高分子化学与物理的研究领域
3.高分子化学与物理的发展前景
正文
高分子化学与物理是一级学科,涵盖了高分子材料的合成、性质、结构和应用等方面的研究。
高分子材料是现代科技领域中不可或缺的重要材料,其广泛的应用和优良的性能使其在工程、医疗、电子、能源等领域具有重要的地位。
高分子化学与物理的研究领域主要包括高分子材料的合成、结构、性能、应用等方面。
在高分子材料的合成方面,研究人员通过不同的聚合反应,可以合成出具有不同性质和功能的高分子材料。
在高分子材料的结构方面,研究人员通过各种表征手段,如 X 射线衍射、核磁共振、红外光谱等,研究高分子材料的微观结构,从而揭示其性能和功能的来源。
在高分子材料的性能方面,研究人员研究了高分子材料的力学性能、热学性能、电学性能等,从而为高分子材料的应用提供理论基础。
在高分子材料的应用方面,研究人员通过设计、改性和优化高分子材料,使其在各种应用领域中具有更好的性能和更广泛的应用。
随着科技的不断发展,高分子化学与物理学科的发展前景十分广阔。
在未来,高分子化学与物理将继续在高分子材料的合成、性能优化和应用方面进行深入研究,为高分子材料的发展和应用提供新的理论和方法。
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高分子物理和高分子化学的区别
高分子物理和高分子化学的区别高分子物理与高分子化学是两个相关但又不同的学科领域。
尽管它们都涉及研究高分子材料,但它们的研究方向和方法有所不同。
高分子物理主要关注高分子材料的物理性质和行为。
它涉及到高分子材料的结构、力学性能、热学性质、电学性质、光学性质等方面的研究。
通过对高分子材料的物理性质进行分析和实验研究,高分子物理学家可以揭示高分子材料的内部结构和性能之间的关系,从而为高分子材料的设计、合成和应用提供理论依据。
与高分子物理不同,高分子化学更注重高分子材料的合成、结构和化学性质。
高分子化学家致力于研究如何通过不同的合成方法和反应条件来制备具有特定结构和性能的高分子材料。
他们关注高分子材料的分子结构、官能团的引入、交联度、分子量等方面的变化对材料性能的影响。
通过对高分子材料的化学性质进行分析和实验研究,高分子化学家可以改变材料的性能,以满足特定的应用需求。
在实际应用中,高分子物理和高分子化学经常相互结合,共同推动高分子材料的研究和发展。
高分子材料的物理性质和化学性质之间存在密切的关联,二者相互影响。
例如,高分子材料的分子结构和分子量对其力学性能、热学性质以及导电性能等有重要影响。
因此,高分子物理和高分子化学的研究结果可以相互参考,互相验证,以获得更全面和准确的材料性能描述。
高分子物理和高分子化学还在不同的实验方法和表征技术上有所不同。
高分子物理学家通常使用一些物理手段,如拉伸实验、动态力学分析、热重分析等来研究材料的物理性质。
而高分子化学家则更多地使用化学手段,如聚合反应、官能团修饰、质谱分析等来研究材料的化学性质。
通过综合应用这些实验方法和技术,可以全面地了解高分子材料的性质和行为。
高分子物理和高分子化学是两个相互关联但又有所区别的学科领域。
高分子物理关注高分子材料的物理性质和行为,而高分子化学则关注高分子材料的合成、结构和化学性质。
尽管存在差异,但两者的研究成果相互映衬,共同促进了高分子材料的发展与应用。
高分子化学与物理
高分子物理1.高聚物的球晶() *A.一定呈球状B.是多晶聚集体(正确答案)C.是在搅拌下生成的D.一般是由熔体冷却时形成的(正确答案)E.是在稀溶液中形成的2.聚合物熔体在高温高压下结晶,生成()晶体。
[单选题] *A.伸直链(正确答案)B.串晶C.片晶D.单晶3.浓溶液边搅拌边结晶生成() [单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.片晶D.单晶4.高聚物在稀溶液中极缓慢冷却结晶时,可以成()这种结晶形态。
[单选题] * A.伸直链B.串晶C.单晶(正确答案)D.球晶5.从熔体冷却结晶时,倾向于生成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶C.单晶D.球晶(正确答案)6.熔体在应力作用下结晶时,通常形成()结构。
[单选题] *A.伸直链B.串晶(正确答案)C.单晶D.球晶7.高聚物熔体结晶的温度范围是从()到( B )之间,结晶过程包括( C )。
[单选题] *A.Tg(正确答案)B.TmC.晶核开线和晶粒生长8.高聚物的结晶度增加,则() [单选题] *A.抗冲击强度增加B.抗张强度增加(正确答案)C.取向度增加D.透明性增加9.增加高聚物结晶度xc可采取的有效措施有()( B )等。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶(正确答案)B.退火处理C.加成检剂D.降低结晶温度10.欲减小环晶半径可采取()( D )等措施。
[单选题] *A.Tmax下长期结晶B.退火处理C.加成核剂(正确答案)D.降低结晶温度11.晶体中分子链不呈平面锯齿形构象的高聚物是()。
[单选题] * A.PVA(聚烯醇)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)12.呈螺旋形构象的高聚物有() *A.等规聚丙烯(正确答案)B.PEC.PAD.聚四氟乙烯(正确答案)13.下列聚合物中柔顺性最好的是() [单选题] *A.聚乙烯(正确答案)B.聚丙烯C.聚氯乙烯D.聚苯乙烯14.下列聚合物中柔顺性最差的是() [单选题] *A.聚甲基丙烯酸甲酯B.聚甲基丙烯酸乙酯C.聚甲基丙烯酸丙酯D.聚甲基丙烯酸丁酯(正确答案)15.高分子显示出柔性,是由于具有运动单元()。
高分子化学与物理总结
⾼分⼦化学与物理总结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。
)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。
高分子化学与物理专业介绍
高分子化学与物理专业介绍作为一门综合性学科,高分子化学与物理专业致力于研究和应用高分子材料的结构、性质和制备技术。
它涉及了化学、物理、材料科学等多个学科的知识,是现代材料科学与工程领域的重要组成部分。
高分子化学与物理专业的研究对象是高分子材料,这些材料由大量重复单元构成,具有独特的物理和化学性质。
高分子材料广泛应用于塑料、橡胶、纤维等各个领域,如塑料袋、塑料瓶、橡胶制品、纤维材料等。
因此,高分子化学与物理专业的研究对于推动材料科学和工程的发展具有重要的意义。
在高分子化学与物理专业的学习过程中,学生将系统地学习高分子材料的基本原理、结构与性质、制备和改性技术等方面的知识。
他们将学习如何合成高分子材料,探索材料的结构与性能之间的关系,并研究如何改善材料的性能和应用。
同时,学生还将学习如何使用仪器设备进行材料分析和表征,以及如何进行材料的工艺设计和加工。
高分子化学与物理专业的毕业生可以在多个领域找到就业机会。
他们可以从事新材料的研发与创新工作,为各行各业提供高性能、环境友好的材料解决方案。
他们也可以投身于材料制备和加工领域,负责材料的生产和工艺控制。
此外,他们还可以从事材料分析和测试工作,评估材料的性能和质量。
在高分子化学与物理专业中,学生需要具备扎实的化学和物理基础知识,具有创新思维和实验技能。
此外,他们还需要具备团队合作和沟通能力,能够与不同领域的科学家和工程师合作,共同解决材料科学和工程中的问题。
高分子化学与物理专业是一个充满挑战和机遇的领域。
通过深入学习和研究,毕业生将能够在材料科学和工程领域做出重要贡献,推动人类社会的发展和进步。
让我们一起努力,为高分子化学与物理事业的发展贡献自己的力量。
高分子化学与物理的一级学科
高分子化学与物理的一级学科摘要:一、高分子化学与物理的定义与背景二、高分子化学与物理的研究领域三、高分子化学与物理的应用前景四、我国在高分子化学与物理领域的发展状况五、高分子化学与物理的未来发展趋势与挑战正文:高分子化学与物理是研究高分子物质的性质、结构、合成及应用的一门学科。
高分子物质是由成千上万个重复单元组成的大分子,具有独特的性能和广泛的应用。
一、高分子化学与物理的定义与背景高分子化学与物理作为一门学科,起源于20 世纪初。
随着科学技术的发展,尤其是化学和物理的交叉融合,高分子化学与物理逐渐成为一门独立的研究领域。
二、高分子化学与物理的研究领域高分子化学与物理主要研究内容包括:高分子材料的结构与性能关系、高分子合成方法、高分子物理性质、高分子溶液、高分子复合材料、功能高分子等。
三、高分子化学与物理的应用前景高分子化学与物理的研究成果在许多领域都有广泛应用,如塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、功能材料等。
高分子材料在日常生活、医疗器械、交通工具、建筑、电子电器等领域发挥着重要作用。
四、我国在高分子化学与物理领域的发展状况近年来,我国在高分子化学与物理领域的研究取得了显著进展,形成了一批高水平的研究团队,发表了许多有影响力的研究成果。
同时,我国在高分子材料产业方面也取得了长足发展,成为全球最大的高分子材料生产国和消费国。
五、高分子化学与物理的未来发展趋势与挑战随着人类对可持续发展需求的不断提高,绿色、环保、高性能的高分子材料将成为研究热点。
同时,高分子化学与物理领域还面临着诸多挑战,如高分子材料的降解与循环利用、功能高分子材料的研发等。
高分子化学与物理学科
高分子化学与物理学科
高分子化学与物理学科是研究高分子材料的性质、合成、加工和应用的学科,是化学
与物理学的交叉学科。
高分子化学与物理学科的发展对于新材料的开发和应用有着重要意义。
高分子是一类由大量重复单元组成的大分子化合物,一般分子量在万级以上。
高分子
材料具有独特的物理化学性质,如强度高、韧性好、绝缘性好、稳定性好等,同时也有很
多缺点,如易老化、耐候性差、容易燃烧等。
高分子化学研究的是高分子材料的合成过程及其反应机理、结构性能关系以及高分子
聚合物的化学性质。
高分子化学是高分子领域的基础学科,主要包括高分子基本理论、高
分子结构与合成、高分子物理化学、高分子分析化学等方面。
高分子物理学研究的是高分子材料的物理性质及其物理特性,包括力学性能、热学性能、光学性能、电学性能等,同时还包括高分子材料的加工工艺,如注塑成型、挤出成型、吹塑成型等。
高分子物理学是高分子材料应用领域的重要学科,主要包括高分子物理基础、加工工艺和应用等方面。
高分子材料在生活中应用广泛,如塑料、橡胶、涂料、纤维、粘合剂等,特别是在新
能源、新材料、环境保护等领域中的应用越来越广泛。
近年来,高分子材料的研究重心逐
渐转向了高性能、高功能和高附加值方向,如高性能聚合物、功能性高分子材料、纳米复
合材料、生物医用高分子材料等,这都需要高分子化学与物理学科的不断发展。
总之,高分子化学与物理学科是一门基础性学科,具有重要的理论和应用价值。
随着
科技的不断进步,高分子材料在工业和生活中的应用会越来越广泛,因此高分子化学与物
理学科的地位和作用也会越来越重要。
高分子化学和物理
高分子化学和物理高分子化学是研究大分子化合物的化学、结构、性质和合成方法等方面的学科。
它是材料科学和工程领域中十分重要的一门学科,具有广泛的应用前景。
高分子物理是研究高分子材料的物理性质和现象的学科。
高分子物理对于理解高分子材料的结构和性质、控制高分子材料的结构和性质以及开发新的高分子材料等方面都有重要意义。
高分子化合物是由许多重复单元组成的大分子化合物。
高分子材料是由高分子化合物构成的材料。
高分子材料具有许多优良的性质,例如高强度、高韧性、耐磨性、耐化学腐蚀性等,被广泛地应用于汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域。
高分子化学是研究高分子化合物的物理、化学和结构等方面的学科。
高分子化学的研究对象包括高分子的合成方法、结构、形态、性质、应用等方面。
高分子的分类方法有许多种,例如按链长分为超分子、超高分子、大分子等;按功能划分为物理性能、化学性质、热力学、动力学等。
高分子的结构也有许多种分类方法,例如按分子量、聚合度、极性等。
高分子的合成方法主要有四种:自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和羧酸聚合。
自由基聚合是最常用的一种,其反应机理是通过光、热或化学作用激发单体分子中的一个自由基,然后它就能够和另一个单体分子中的自由基发生反应,形成一个链长增大一个单体分子的高分子分子。
阳离子聚合和阴离子聚合是在带正离子或带负离子的引聚体存在下,通过捕获共轭共振偶极子或异极子与单体成立活泼质子化合物并释放出引聚学界、产生引聚反应的一种聚合方法。
羧酸聚合是在含有羧酸官能团的单体中,通过官能团的缩合作用发生聚合反应。
高分子的应用非常广泛,既包括常见的聚乙烯、聚丙烯等塑料材料,也包括更加高级的聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚醚酮等高温材料。
这些高分子材料在汽车、电子、医疗、航空、建筑等领域中都有广泛的应用。
高分子材料的结构和形态与其性质有密切关系。
高分子材料的分子结构、平衡结晶结构和非平衡结构(例如玻璃态结构)对材料的力学性能、导电性能、光学性能等都具有重要影响。
高分子化学与物理考研科目
高分子化学与物理考研科目高分子化学与物理是一门研究高分子材料的结构、性质和应用的学科。
高分子材料广泛应用于各个领域,如塑料制品、纤维材料、橡胶制品等。
考研科目中的高分子化学与物理主要包括高分子物理、高分子化学和高分子合成等方面的知识。
高分子物理是研究高分子材料的物理性质和行为的学科。
高分子材料由大量的分子组成,分子之间通过化学键相互连接。
高分子物理主要研究高分子材料的结构特点、热力学性质、力学性能、电学性能等。
例如,研究高分子材料的玻璃化转变温度、熔融温度以及高分子材料的力学强度和弹性模量等。
高分子化学是研究高分子材料的化学性质和化学反应的学科。
高分子化学主要研究高分子材料的合成方法、反应机理以及高分子材料的结构与性能之间的关系。
通过合成不同结构和性质的高分子材料,可以满足不同领域的需求。
例如,通过聚合反应合成具有特定功能的高分子材料,如生物降解材料、智能材料等。
高分子合成是一种制备高分子材料的方法。
高分子合成可以通过不同的反应途径进行,如聚合反应、缩聚反应等。
聚合反应是将小分子单体通过化学键连接成长链高分子的过程。
缩聚反应则是将两个或多个小分子合成成一种高分子。
通过控制反应条件和反应参数,可以调控高分子的分子量、分子量分布以及分子结构。
在高分子化学与物理的考研科目中,不仅需要了解高分子材料的基本概念和原理,还需要熟悉相关的实验方法和仪器设备。
实验方法可以用于研究高分子材料的性质和行为,如热分析、力学测试、电学测试等。
仪器设备则可以用于对高分子材料进行表征和分析,如红外光谱、核磁共振等。
高分子化学与物理的考研科目要求考生全面掌握高分子材料的基本理论和实践技能。
通过对高分子材料的深入研究,可以为解决实际问题提供重要的理论支持和实验指导。
同时,高分子材料的研究也为新材料的开发和应用提供了广阔的空间。
高分子物理与化学
高分子物理与化学高分子物理与化学是一门关于高分子材料的性质、结构、合成和应用的学科。
高分子材料是一类由长链分子构成的材料,具有独特的物理和化学性质,广泛应用于汽车、电子、医疗、建筑等领域。
本文将从高分子物理和化学两个方面介绍这一学科的基本概念和研究进展。
一、高分子物理高分子物理主要研究高分子材料的物理性质,如力学性能、热力学性质、流变学性质等。
其中,高分子材料的力学性能是其最为重要的性质之一,因为它们通常用于承受各种载荷,如拉伸、压缩、弯曲等。
高分子材料的力学性能与其分子结构和分子量密切相关。
分子量越大,高分子材料的强度和刚度就越高,但韧性和延展性就越低。
分子结构的改变也会影响高分子材料的力学性能。
例如,聚合物中的侧链结构可以影响其分子的排列方式,从而影响其力学性能。
高分子材料的热力学性质也是高分子物理的重要研究内容之一。
热力学性质包括热膨胀系数、热导率、热容等。
这些性质在高分子材料的加工和应用中起着重要的作用。
例如,在高分子材料的热成型过程中,需要考虑热膨胀系数的影响,以保证成型后的产品尺寸稳定。
高分子材料的流变学性质也是高分子物理的一个重要研究方向。
流变学性质研究的是高分子材料在外力作用下的变形和流动行为。
高分子材料的流变学性质与其分子结构、分子量、交联程度等因素密切相关。
例如,线性高分子材料的流变学性质通常表现为牛顿流体,而交联高分子材料则表现为非牛顿流体,具有更为复杂的流变学行为。
二、高分子化学高分子化学主要研究高分子材料的合成、结构和性质。
高分子材料的合成方法非常多样,包括聚合反应、缩合反应、交联反应等。
其中,聚合反应是最常用的高分子材料合成方法之一。
聚合反应可以分为自由基聚合、离子聚合、羰基聚合等不同类型,每种类型的聚合反应都有其特定的应用领域和优缺点。
高分子材料的结构也是高分子化学的重要研究内容。
高分子材料的结构通常由其分子量、分子量分布、分子结构等因素决定。
例如,线性高分子材料的分子结构简单,易于合成和加工,但其力学性能和热稳定性相对较差。
高分子材料的化学与物理性质
高分子材料的化学与物理性质高分子材料是现代化学工业中非常重要的一类材料。
由于其独特的分子结构和物理性质,高分子材料在各种领域都有广泛的应用。
比如,聚合物材料用于制备塑料、橡胶、纤维等物质,在医疗、电子、航空等领域中也有很多应用。
那么,高分子材料的化学和物理性质是什么?了解这些特性有什么意义?接下来我们深入探讨。
一、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质与其分子结构有关。
高分子材料通常是由重复的单体分子组成的巨大分子,这样的分子结构决定了高分子材料具有独特的化学特性和反应规律。
首先,高分子材料可以进行链延长反应。
链延长是指通过加入新的单体结构,使高分子链继续增长,形成更长的高分子链的反应。
这个过程通常是通过自由基反应、阳离子反应和阴离子反应来实现的。
例如,聚乙烯是由乙烯单体分子通过自由基反应逐渐递增而成的。
其次,高分子材料还可以进行聚合反应。
聚合反应是指仅仅在特定的反应条件下,使单体分子链之间的化学键键合成,以形成高分子链的过程。
聚合反应是一种常见的高分子化学反应,其反应方式受热量、光强、催化剂和其他环境因素的影响,不同的聚合条件可以产生不同的聚合体。
最后,高分子材料还可以进行交联反应。
交联反应是指在高分子材料中引入交联的反应性物质,从而形成高分子材料内部的三维结构。
这种交联化学反应可以通过光固化、热固化和辐射固化等多种方法实现。
交联反应可以使高分子材料具有更高的稳定性和强度,并改善其耐化学性和耐热性等性能。
二、高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质影响着材料在各个领域中的应用。
高分子材料常常表现出典型的高分子性质,如高分子链的柔性、分子排列和相互作用等。
首先,高分子材料具有重量轻、强度高和断裂韧性好等性质。
这些性质使高分子材料被广泛应用于轻型结构、柔性设备和耐磨设备等领域。
其次,高分子材料具有良好的电学和热学性能。
例如,聚苯乙烯的介电常数非常低,它的耐热性和耐腐蚀性也很好。
聚乙烯在高温下具有较高的电绝缘性能,因此被广泛应用于电线电缆绝缘层。
高分子化学与物理
高分子化学与物理高分子化学与物理的发展历程高分子化学与物理是一门介于化学和物理之间的交叉学科。
它研究的是高分子材料的合成、性质、结构与应用。
该领域的研究追溯到19世纪,当时人们开始对重质烃的化学结构和反应进行深入研究,这些研究为高分子化学打下了基础。
20世纪初,光合成和照相技术的发展推动了高分子的研究,同时化学反应动力学和热力学也都取得了重大进展,为高分子化学的研究提供了更多的工具。
20世纪20年代,荷兰科学家斯特林(Herman Staudinger)提出了高分子分子的概念,他认为高分子是由长链分子组成的大分子化合物,这种理论解释了高分子的独特性质和性能。
斯特林的高分子分子理论引起了学术界的广泛争议,但最终被证明是正确的。
20世纪30年代,进一步的实验和理论研究推动了高分子化学的发展。
化学家Wallace H. Carothers发现了聚合反应的机制,他掌握了一些用来控制聚合反应速率的方法。
这些方法包括聚合引发剂和抑制剂,这两种剂可以有效地控制聚合反应的速度和分子量。
在他的研究中,Carothers合成了众多的聚合物,这些聚合物使用广泛,例如:聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯等。
在40年代,大量的高分子材料开始被应用于工业生产中,例如,在第二次世界大战中,生产氯丁橡胶、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸苯酯等高分子材料用于战争生产。
这时期高分子材料不断地更新,例如1963年Karl Ziegler和Giulio Natta发明了新一代的聚合反应,即采用配对催化剂,这种聚合反应使得聚合物可以高效、原子精确地合成。
20世纪60年代和70年代,高分子物理学开始进入快速发展阶段,特别是结构表征和力学性质的实验技术方面得到了很大的发展,这些进展丰富了高分子化学和物理学的理论,同时也促进了各种新的高分子材料的研究和开发。
在这段时间内,高分子材料的性质和应用领域得到了巨大的发展,例如:材料开发领域的绝缘材料、环保化学领域的生物可降解材料、电子信息材料领域的电解质材料等。
高分子化学与物理
高分子化学与物理引言高分子化学与物理是研究高分子材料的科学,高分子材料是由相同或不同化学结构单元通过共价键或物理相互作用力相连接而成的大分子化合物。
高分子材料在日常生活中广泛应用,包括塑料、橡胶、纤维等。
了解高分子化学与物理的基本原理对于理解高分子材料的性质和应用具有重要意义。
高分子化学高分子材料的基本概念高分子材料是由大分子化合物构成的材料,其主要成分是高分子化合物。
高分子化合物由一个或多个单体通过化学反应合成而成,具有长链状结构。
高分子材料的性质主要取决于高分子化合物的结构和组成。
高分子化合物的合成方法高分子化合物的合成方法多种多样,常用的包括聚合反应、缩合反应和交联反应。
聚合反应是指通过单体之间的共价键形成高分子链的反应,常见的聚合反应有自由基聚合和离子聚合等。
缩合反应是指通过化学反应将两个或多个分子连接在一起形成高分子链的反应,常见的缩合反应有酯交换和酰胺反应等。
交联反应是指通过化学反应将高分子链之间形成交联结构的反应,常见的交联反应有热交联和辐射交联等。
高分子链的构象与结构高分子链的构象与结构对高分子材料的性质具有重要影响。
高分子链的构象指的是高分子链相对于平均位置的空间排列方式,常见的构象有线性、分支、环状等。
高分子链的结构指的是各个单体之间的连接方式,常见的结构有均聚、共聚、交替共聚等。
高分子物理高分子材料的力学性质高分子材料具有良好的力学性质,包括弹性、塑性、刚性等。
高分子材料的力学性质与高分子链的构象和结构密切相关。
线性高分子材料一般具有较好的弹性,在外力作用下能够恢复到原来的形状。
分支高分子材料和交联高分子材料一般具有较好的塑性,能够在外力作用下发生形变。
刚性高分子材料一般由高分子链的结构决定,链的刚性越高,材料的刚性越高。
高分子材料的热学性质高分子材料的热学性质包括热膨胀、热导率和热稳定性等。
高分子材料的热膨胀性是指在温度升高时材料的体积增加程度,与材料的结构有关。
高分子材料的热导率一般较低,与材料的分子结构和链的运动方式有关。
高分子化学与物理考研科目
高分子化学与物理考研科目
考研高分子化学与物理专业的科目主要包括以下几个方面:
1.高分子物理:包括高分子结构与性质、聚合物物理化学、高分
子链的构象和运动、高分子物理性质的测量与表征等内容。
2.高分子化学:包括重要高分子的结构、性质、合成方法和应用等,如聚合反应、高分子合成反应机理、高分子物理化学的定量关系等。
3.材料与表征:包括高分子材料的制备、性能评价与测试,如高
分子材料的拉伸、压缩、弯曲、热性能测试,材料的微观结构表征等。
4.高分子化学与物理基础:包括有机化学、物理化学等相关基础
知识,如化学平衡、动力学、量子化学、光化学等。
5.高分子材料应用:包括高分子材料在电子、电气、汽车、航空
航天等领域的应用及相关技术。
这些科目一般是考研高分子化学与物理专业的核心科目,对于考
研学生来说,掌握这些科目的基本原理和知识是非常重要的。
还可以
根据个人的实际情况选择相应的选修课程,如高分子化学与材料、高
分子化学工程等。
高分子化学与物理-第1章-绪论
涂料与粘合剂
01
涂料是一种能够涂覆在物体表面 并形成保护膜的高分子材料,具 有装饰和保护作用。
02
粘合剂是一种能够将两个物体粘 结在一起的物质,广泛应用于建 筑、机械、电子等领域。
05
高分子化学与物理的未来发展
高分子材料的绿色化
高分子结晶学
高分子结晶的结构与形态
01
描述高分子结晶的结构特点,以及不同形态的高分子结晶的形
成机制。
高分子结晶的成核与生长
02
研究高分子结晶的成核和生长过程,以及成核剂和生长因子对
高分子结晶形成的影响。
高分子结晶的动力学与热力学
03
探讨高分子结晶的动力学和热力学性质,如结晶速率、晶体熔
点和热稳定性等对高分子结晶性质的影响。
高分子化学与物理-第1章绪论
• 绪论 • 高分子的基本概念 • 高分子化学与物理的基本理论 • 高分子材料 • 高分子化学与物理的未来发展
01
绪论
高分子化学与物理的定义
01
02
03
高分子化学
研究高分子化合物的合成、 反应、结构和性能的化学 分支。
高分子物理
研究高分子物质的结构、 运动和转变的物理分支。
塑料的回收和再利用是当前研究的热 点,旨在减少环境污染和资源浪费。
橡胶
01
02
03
04
橡胶是一种具有高弹性和耐摩 擦性能的高分子材料,常用于 制造轮胎、密封件、减震器等
。
天然橡胶主要来源于橡胶树, 而合成橡胶则是由多种单体聚 合而成,如丁苯橡胶、顺丁橡
胶等。
橡胶的硫化是制造橡胶制品的 重要过程,通过硫化可以使其 具有更好的力学性能和耐久性
高分子化学与物理专论
高分子化学与物理专论
高分子化学与物理专论是一门研究高分子材料及其性质、合成方法和应用的学科。
高分子指的是由大量重复单元组成的大分子化合物,如聚合物和生物大分子。
高分子材料在日常生活中广泛应用,包括塑料、橡胶、纤维、涂料等。
高分子化学与物理专论则主要研究高分子材料的结构、理化性质以及其与外界环境的相互作用。
在高分子化学与物理专论中,研究者会关注以下几个方面:
1. 高分子合成:研究高分子的合成方法、材料设计和合成过程控制等方面,以及新型高分子的合成方法和技术。
2. 高分子结构表征:通过现代化学分析技术,如核磁共振、质谱、光谱等,研究高分子的结构、形态、组成和分子量等,以揭示其性质与结构之间的关系。
3. 高分子物性研究:研究高分子材料的力学性能、热学性质、电学性能、光学性质、光电性能等,并通过改变高分子的结构和组成来调控其性能。
4. 高分子应用研究:通过将高分子材料应用于不同领域,如材料科学、药物载体、能源储存与转化、生物医学和环境保护等,探索高分子材料的实际应用潜力。
高分子化学与物理专论是一个跨学科的领域,需要综合运用化学、物理、材料科学等知识和技术。
通过深入研究高分子材料的结构与性能,这门学科为高分子材料的设计、合成和应用提供了理论基础和技术支持,推动了高分子材料科学的发展。
高分子化学与物理基础知识点
高分子化学与物理基础知识点
1. 高分子的定义和分类
高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子。
根据来源,高分子可分为天然高分子和合成高分子;根据性能和用途,高分子可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
2. 高分子的结构
高分子的结构包括一级结构(近程结构)和二级结构(远程结构)。
一级结构指的是高分子链中原子的化学组成和排列方式,如头尾结构、顺反异构等;二级结构指的是高分子链的形态,如伸直链、螺旋链、折叠链等。
3. 高分子的合成
高分子的合成方法包括加聚反应、缩聚反应、开环聚合等。
其中,加聚反应是通过单体分子间的加成反应形成高分子的方法;缩聚反应是通过单体分子间的缩合反应形成高分子的方法。
4. 高分子的物理性能
高分子的物理性能包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等。
其中,力学性能是高分子材料最重要的性能之一,包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
5. 高分子的溶液性质
高分子在溶液中的性质包括溶解过程、溶剂选择、分子量测定等。
高分子的溶解过程一般分为溶胀和溶解两个阶段;溶剂选择要考虑高分子的极性、分子量、溶液的黏度等因素。
以上是高分子化学与物理的一些基础知识点,希望对你有所帮助。
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6、 在自由基聚合反应中,当产物大分子两端均带有引发剂的残基,表明是发生(偶合 终止) ,当(产物大分子)一端带有引发剂的残基表明是发生(歧化) 终止反应。 7、 苯乙烯进行乳液聚合时,成核的主要方式是(胶束成核) ,醋酸乙烯酯进行乳液聚 合时,成核的主要方式是(均相成核) 。 8、 丙烯定向聚合常用的催化剂是( TiCl3 ) ,助催化剂是(AlEt3) 9、 聚合物的降解有热降解、机械降解、水解、 (生物降解)和氧化降解,热降解有(解 聚) 、无规断裂和取代基的消除反应。 10、 路易斯酸通常作为(阳离子型)聚合的引发剂,路易斯碱通常作为(阴离子型) 聚合的引发剂。 11、 在聚合过程中,加入十二碳硫醇的目的是(调节分子量) ,其原理是发生链转移反 应。 12、 二烯烃配位聚合的引发剂大致分为(Ziegler—Natta 型) 、 ( π --烯丙基型)和烷 基锂型 13、 橡胶的交联反应通常是利用橡胶的大分子链上的(双键)反应而实现,因而又称 为(橡胶的硫化) 。 14、 共聚物组成微分方程
[ M1 ] ⋅ r1 [ M1 ] + [ M 2 ] 是表示(共聚物瞬时组成)与 d [ M 2 ] [ M 2 ] r2 [ M 2 ] + [ M1 ]
=
d [ M1 ]
(单体组成间的)定量关系。 15、 在自由基聚合反应中,当双基偶合终止时,v=1/2 DP ,当歧化终止时 v= DP 16、 取代基极性即 e 值大小是单体参加(共聚)合反应活性的决定因素,取代基共轭 程度的大小是单体参加(均聚反应)活性的决定因素 17、 可进行阴离子聚合的烯类单体,其取代基都是(吸电子基团) ,而可进行阳离子聚 合的烯类单体其取代基都是(供电子基团) 。 18、 乳液聚合反应进入恒速期的标志是(胶束消失) 。 19、 聚合速率快,得到的聚合物分子量高,又可在较低的温度下聚合的方法是(乳液 聚合) ,得到产品纯度高的聚合物方法是(本体聚合) 。 20 、常用的 Z—N 催化剂为(TiCL4—AtEt3)或(TiCL3—AtEt3) 21、 在离子聚合过程中,活性中心离子近旁存在反离子,它们之间的结合随溶剂和温 度不同,可以是共价键、紧密接触离子对、溶剂隔离离子对和自由离子。 22、影响聚合物反应活性的化学因素主要有溶剂效应、自由离子效应和温度效应。 23、 异丁烯和少量异戊二烯选用 SnCl4+H2O 为引发剂,在二氯甲烷中反应,该反应属于 阳离子聚合,其产物为丁基橡胶。
B
聚合物分子量增大,其熔体粘度升高 D 聚合物分子量的特征之一是它的均 :D D 聚四氟乙烯
C聚合物是分子量不同的同系物的混合物
38、在聚合物的热降解过程中,单体回收率最高的是 A C A A B C D 丁二烯 B 甲基丙烯酸甲酯 C 苯乙烯 D 聚苯乙烯 B 聚乙烯 C 聚丙烯酸甲酯
二、 填空题、选择题
1、 在自由基共聚反应中,当 r= r2 = 0 时可得到(交替)共聚物,当 r= r2 = 1 时可得到 1 1 (理想恒比)共聚物。 2、 常用的自由基聚合引发剂包括(偶氮类) (过氧类)和(氧化还原)引发体系三大 类。 3、 分子量的多分散性有两种表示方法,分别是(分子量分布指数)和(分子量分布曲 线) 4 、导致引发剂效率降低的主要因素是引发剂的(诱导分解)和溶剂的(笼蔽效应) 。 5、 聚合物的化学反应主要有三种基本类型一种是分子量不变的化学反应,另一种是分 子量变大的化学反应,如(交联、接枝、嵌段 、扩链) ,还有一种是分子量变小的 化学反应,如(降解、解聚) 。
33、发生调聚反应的条件是:B
34、乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中但聚合机理不同,是因为:A B聚合温度不同所致
35、用自由基聚合反应所获得的聚乙烯带有一些短支链,原因是:D
36、下列四种类型的聚合反应中,以分子量分布较窄为特征的是:A 阳离子聚合 37、关于聚合物分子量叙述错误的是一性
4
24、PA610 的重复单元是:A A –NH(CH2)4-NHCO(CH2)8CO- C A -NHCO(CH2)6NH- 苯醌 A A A 理想共聚 单体球滴 阴离子聚合 B 氧 B B B C 交替共聚 :B C 水相溶解的单体中 :A C自由基聚合 D配位聚合 D 引发剂溶解的水相中 胶束内 硝基苯 :A C 无规共聚 D 嵌段共聚 D B -NH(CH2)6NH- D -CO(CH2)8CO-
一、 名词解释:
1.单体: 带有某种官能团并具有聚合能力或者能形成高分子化合物中结构单元的低分子 化合物。 2.重复单元:聚合物中活性组成相同的最小重复单位,也叫重复结构单元。 3.平均聚合度:单位数量的聚合物中含有单体的分子数。 4.引发效率:引发剂分解后,用来引发单体聚合的那部分引发剂占引发剂分解或消耗总 量的分数。 5.半衰期:是指引发剂分解至起始浓度一半所需的时间。 6.动力学链长:将一个活性种从引发开始到链终止所消耗的单体分子数。 7.链转移常数:是链转移速率常数与链增长数率常数之比。 8 竞聚率:均聚与共聚链增长数率常数之比。 9 本体聚合:是指单体加有少量引发剂的聚合。 10 悬浮聚合:单体以小液滴状悬浮在水中的聚合。 11 乳液聚合:单体在乳化剂作用和机械搅拌下,在水中分散成乳液状的聚合。 12 溶液聚合:单体和引发剂溶于适当的溶剂中聚合。 13 三相平衡点:是指乳化剂处于分子溶解、胶束和凝胶三相平衡时的温度。 14 临界胶束浓度:乳化剂开始形成胶束时的浓度。 15:反应程度:参加反应的官能团数占起始官能团数的分数。 16 官能团等活性: 不同链长的端基官能团的反应能力和参加反应的机会相同即官能团的 活性与分子大小无关。 17 体型缩聚: 对 2-3 或 2-4 官能团的体系除了按线型方向聚合外侧基也能缩聚先形成支 链,进一步形成体型结构。 18 活性聚合:阴离子聚合在适当的条件下,可以不发生链终止或链转移反应,活性链直 到单体耗尽仍可保持聚合活性。 19 异构化聚合:在阳离子聚合过程中,伴有分子内重排现象叫做异构化聚合。 20 配位聚合: 是指烯烃单体的碳-碳双键, 在过渡金属催化剂活性中心上进行配位活化, 然后在过渡金属-碳键上插入,从而实现链增长。 21 定向聚合:能够产生有规立构的聚合反应称为定向聚合 22 遥爪聚合物: 分子链两端都带有活性官能团的聚合物, 两个官能团遥遥位于分子链两 端,就像两个爪子,故称为遥爪聚合物。 23 降解:是使分子量变小的化学反应的总称。 24 聚合物老化:聚合物在使用过程中,受众多环境因素的综合影响,性能变差,主要是 降解或交联的结果。 25 高分子单体:是指带有双键端基的齐聚物。
2
不能溶于溶剂,这种高聚物称热固性聚合物。 48.均缩聚:只有一种单体,它含有两个可能发生缩合反应的官能团,发生缩聚反应。 混缩聚:两种分别带有不相同官能团的单体进行的缩聚反应,其中任何一个单 都不能进行均缩聚。 49.接枝聚合物:指通过接枝共聚制备的高聚物。 50.化学计量聚合:在阴离子聚合反应过程中,严格控制反应条件,要得到接连单分散聚 合物为目标的聚合反应。 51.诱导期:初级自由基被阻聚杂质所终止,无聚合物产生,聚合速率为零。 53.乳化作用:某些物质能降低水的表面张力,有增溶作用,对单体珠滴有保护作用, 能使水和单体组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液,这种作用称 为乳化作用。 乳化剂: 具有乳化作用的物质,称为乳化剂。是一种表面活性剂。 54.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。 55.调节反应: 生成调聚物的过程称为调节反应(当链转移浓度很高,且 Cs 很大,只 能得到相对较低相对分子质量的聚合物,这样的聚合物称为调聚物。 56.模板聚合物:在聚合体系中能控制聚合反应的高分子链称为高分子模板,用高分子 模板与单体聚合物称为铸型反应,或模板聚合,产物称为模板聚合物。 59.不饱和聚酯:是指大分子主连中含有双键、含有酯基的聚酯。 60.聚合度:聚合物分子中,所含重复结构单元的数目。 61.高分子化合物:由众多分子或分子团主要以共价键组成的相对分子量在 1 万以上的 化合物。 62.概率效应:高分子链上的相邻基团进行无规成对反应时,中间往往留有孤立基团,最 高转化率受到概率的限制,称为概率效应。
(CH3)2NC6H5+BPO
C6H5(CH3)2COOH+FeSO4 Rp>>Rtr,Ra≈Rp Rp>>Rtr,Ra<Rp 聚合场所不同所致 分散剂不同所致 大分子链间的转移反应 向单体间的链转移反应 阴离子聚合 B B向引发剂的链转移反应 D大分子内的链转移反应 C :D 自由基聚合 D 缩聚 B D Rp<<Rtr,Ra≈Rp Rp<<Rtr ,Ra<Rp C搅拌速率不同所致
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26 接枝共聚: 通过化学反应在某一聚合物主链上接上结构组成不同的支链这一过程称之 为接枝共聚。 27.笼蔽效应: 在溶液聚合反应中, 浓度较低的引发剂分子和初级自由基始终处于含大量 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 接触而易向引发剂或溶剂发生链转移。 28.自动加速效应:当自由基聚合进入中期以后,随 xM 的增加,Rp 自动加快的现象。 29.邻近基团效应: 高分子链上的原有基团及反应后形成的新基团的位阻作用、 静电作用、 协同作用及参与作用均可改变邻近基团活性,称为邻位基团效应。 30.凝胶点:开始出现凝胶瞬间的反应程度。 31.聚合上限温度:聚合和解聚处于平衡状态,这一临界温度称为聚合上限温度。 32.引发剂诱导分解: 自由基向引发剂分子发生链转移反应, 其结果是消耗一分子引发剂 而自由及数目增加。 33.扩链反应: 是指适当的方法将相对分子质量只有几千的低聚物连接起来, 使相对分子 质量成倍或几倍增高,这是聚合物主链增长的过程。 34.聚合物相似转变:聚合物与低分子量化合物作用,仅限于基团(侧基、端基)的转变 而聚合度基本不变的反应,称作聚合物相似转变。 35.结构单元:由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分。 36.相对分子质量的多分散性: 聚合物通常有一系列相对分子质量不等的大分子同系物组 成的混合物用以表达聚合物的相对分子质量大小并不等规。 38.歧化终止:两个大分子自由基,其中一个向另一个得到一个电子,末端形成单键,另 一个形成双键,最终得到两个大分子。 39.碳链高分子:主链完全由碳原子组成。 40.杂链高分子:主链除含有碳原子外还有 O、N、S 等杂原子。 41.阻聚剂:阻聚是指阻止或终止聚合反应进行,具有阻聚功能的物质称为.阻聚剂。 缓聚:指使聚合反应以较低速率进行,具有阻聚功能的物质称为缓聚剂。 42.自由基聚合等活性理论:链自由基的活性与链长无关,即各步链增长速率常数相等。 43.立构等规度:立构等规聚合物占聚合物总量的百分数。 44.缩聚反应的平均官能度:每一个分子平均带有的基团数。 45.熔融缩聚:是指单体、催化剂和相对分子质量调节剂投入反应中,加热熔融逐步形成 高聚物的过程。 界面缩聚:指在两种互不相容、分别溶解两种单体的溶液的界面附近进行的缩聚。 46.热塑性聚合物:可溶于适当的溶剂中,加热时可熔融塑化,冷却时则固化成型,可重 复加工成型。 47.热固性聚合物:加热时发生交联反应,形成网状或体型结构,再加热时熔融塑化,也