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高分子化学复习
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溶剂的极性和溶剂化能力的影响
溶剂的极性和溶剂化能力大,自由离子和疏松离 子对的比例增加,聚合速率和分子量增大
但要求:不能与中心离子反应;在低温下溶解反应 物保持流动性。故采用低极性溶剂,如卤代烷
溶剂的极性常用介电常数 表示。 ,表观kp
反离子的影响
反离子的亲核性 亲核性强,易与碳阳离子结合,使链终止 体积大,离子对疏松,聚合速率大 体积大,离子对疏松,空间障碍小,Ap大,kp大
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
6.聚合反应机理:1)链式聚合;2)逐步聚合 7. 链式反应的特征:
聚合过程由链引发、链增长、链转移和链终止几步基 元反应组成,各步反应速率和活化能差别很大
反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂
进行连锁聚合反应的单体主要是烯类、二烯类化合物
, M
7.自动加速现象:自由基反应聚合中期, 反应速率并未因单体浓度和引发剂浓度 降低而下降,相反却出现了聚合反应速 率自动加快的现象称为自动加速现象。
8.自动加速现象产生原因——扩散控制
粘度↑ → kt ↓ → Rp加快? 双基終止随粘度增加,終止受到阻碍——扩散控制。 体系粘度随转化率提高后,链段重排受到阻碍, 活性末端甚至可能被包埋,双基终止困难,终止速率 常数下降,转化率达40~50%时,kt降低可达上百 倍,而此时体系粘度还不足以严重妨碍单体扩散,增 长速率常数变动不大,因此使kp/kt1/2增加了近7~8 倍,活性链寿命延长十多倍,自动加速率 显著,分 子量也同时迅速增加。
第二个假定:聚合速率等于链增长速率
d M R Rp dt
R k p M M *
高分子化学-复习提要
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活化能: EXn = Ep - Ed /2 – Ei /2 < 0 影响聚合度的因素: 单体浓度、引发剂浓度、分子量调节剂、温度
7.聚合中期动力学-自动加速
自动加速产生的结果: ①导致聚合反应速率的迅速增加,体系温度迅速升高。 ②导致相对分子质量和分散度都升高。 ③自动加速过程如果控制不当有可能严重影响产品质量, 甚至发生局部过热 。
2 Xn 2-p f
3.凝胶点的预测
Carothers法
2 pc f
基团数相等时: f 基团数不等时: f Flory法
∑f N N ∑
i i
i
f A N A fB N B N A N B
( 2 N A f A N C fC ) N A N B NC
fk d Rp k p k t
1/ 2
[ M ][I ]
1/ 2
2.6 10 m ol/(l s)
5
(2)
v
kp 2( fk d k t )1 / 2
3.聚合物的分类
合成高分子、天然高分子; 碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机高分子;
聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚砜。
4.聚合物的结构和命名
常见聚合物的各种名称及英文缩写与聚合物结构间的 关联。(表1-1和1-2) 例:PVC,PAN,天然橡胶,PTFE,涤纶, 尼龙-610,PP,PVAc,PVA,PMMA。高分子化学Fra bibliotek复习概要
绪论(第一章)
逐步聚合
(第二章)
连锁聚合
(第三章:自由基聚合 第四章:自由基共聚合 第六章:离子聚合 第七章:配位聚合)
开环聚合
(第八章)
高分子化学复习资料1
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i
q 2 q 3
讨论: Mz > Mw > Mn Mn靠近聚合物中低分子量的部分,即低分 子量部分对Mn影响较大 Mw靠近聚合物中高分子量的部分,即高分 子量部分对Mw影响较大 一般用Mw来表征聚合物比Mn更恰当,因为 聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依 赖于样品中较大的分子
高分子分子量多分散性的表示方法 单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能,还需要 了解分子量多分散性的程度
以分子量分布指数表示
即重均分子量与数均分子量的比值,Mw/Mn , 分子量分布情况 均一分布 分布较窄 分布较宽 Mw/Mn 1 接近 1 (1.5 ~ 2) 远离 1 (20 ~ 50)
重点问题与答案
缩聚反应单体及分类
缩聚反应是通过官能团相互作用而形成聚合物的过程 单体常带有各种官能团: -COOH、-OH、-COOR、-COCl、-NH2等
《高分子化学与物理基础》 (化学部分复习资料)
1.由一种结构单元组成的高分子
一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元 通过共价键重复连接而成。 例如:聚苯乙烯
n CH2 CH
聚合
CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH
缩写成
CH2 CH
n
合成聚合物的起始原料称为单体(Monomer) 在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结 构单元(Structure unit)
高分子化学期末复习
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期末复习
1.名词解释:单体、单体单元、结构单元、重复单元、聚合度、动力学链长、反应程度、转化率、诱导分解、笼蔽效应、凝胶化效应、均聚和共聚、竞聚率、逐步聚合、连锁聚合、官能团等活性理论、自由基等活性假设
2.PE、PVA 、PS、PP、PVc、PMMA、PU、PET等英文缩写对应的中文名称?
3、如何计算共混聚合物的数均分子量、质均分子量、粘均分子量和
分子量分布指数?
4. 连锁聚合、逐步聚合两种聚合方式中,聚合物分子量、转化率与
反应时间的关系?
5.三大合成材料是什么?要生成线型、体型结构的产物,两种单体各自的官能度需要满足什么条件?
6. 有效控制线形缩聚物聚合度的方法是什么?平均官能度的计算、
怎样用Carothers法和统计法预测凝胶点?
7、自由基聚合引发方式有哪些?常用的引发剂有那些类型?如何选择?如何合理选择阻聚剂?
8.何谓引发剂效率和半衰期?影响引发剂效率的因素?自由基聚合机理的特点、终止方式?自由基聚合实施方法有哪几种、各自体系的组成和特点?二元共聚类型与单体竞聚率之间的关系?
9、自由基聚合中的三个假设分别是什么?自由基聚合体系中温度升
高或增加引发剂用量时,对聚合速率和分子量的影响是什么?
10、为什么CH2=C(CN)2只能进行阴离子聚合?CH2=CHOCH2CH3只
能进行阳离子聚合?
11、在已选定单体对的条件下,为获得窄的组成分布可以采用哪些工艺?
12、计算题(黏度分子量)。
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⾼分⼦化学复习资料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~ 232.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。
284.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。
《高分子化学》考研复习大纲
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《高分子化学》考研复习大纲绪论高分子化合物的基本概念,高分子的分类方式及命名方法,不同聚合反应类型及聚合反应式,聚合物的不同平均分子量的定义及计算方法,高分子的多层次结构。
第二章缩聚和逐步聚合缩聚和逐步聚合的相互关系,单体的官能度对缩聚反应的影响,线形缩聚的逐步特性和可逆平衡以及副反应,影响聚酯化动力学的因素,线形缩聚物聚合度的计算及控制方法,体形缩聚中凝胶点的定义及Carothers法凝胶点的预测,缩聚反应主要产品及高性能缩聚高分子材料简介。
第三章自由基聚合烯类单体取代基的电子效应和位阻效应对聚合反应类型和能力的影响,自由基聚合的引发剂类型,自由基聚合机理及基元反应特征,自由基聚合反应速率,自由基聚合动力学链长、链转移及聚合度的相互关系,影响自由基聚合反应的因素,阻聚和缓聚,可控“活性”自由基聚合的基本概念。
第四章共聚合反应共聚物的类型及研究共聚反应的意义,二元共聚物组成微分方程、共聚行为的判断以及共聚物组成随转化率的变化规律,共聚物组成分布的控制,竞聚率的定义及其对共聚反应中的作用,单体和自由基的相对活性,Q-e概念及意义。
第五章聚合方法本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合方法的基本概念。
第六章离子聚合阴离子聚合和阳离子聚合反应单体,阴离子聚合和阳离子聚合的引发剂类型,阴离子聚合和阳离子聚合机理及各基元反应特征,阴离子聚合反应动力学,活性聚合的特点及应用。
第七章配位聚合配位聚合的基本概念,配位聚合的引发剂类型,聚合物的立体异构现象。
第八章开环聚合开环聚合的基本概念,开环聚合热力学特征,环醚、己内酰胺及羰基化合物的开环聚合。
第九章聚合物的化学反应高分子化学反应中的基团反应因素,接枝、嵌段、扩链及交联反应的基本概念,降解与老化。
高分子化学复习资料
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一、解释名词1.自加速效应 :随着聚合反应的进行,单体转化率(c%)逐步提高,[I]、[M]逐步下降,聚合反应速率R p 理应下降,但在许多聚合体系中,Rp 不但不下降,反而显著上升,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。
2.反应程度:把在缩聚反应中参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值称作反应程度,以P 表示,则:P=P a =P b =(N 0-N)/N 0=1-N/N 03.聚合度:聚合物大分子中重复结构单元的数目称为聚合度。
6.结构单元与重复单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。
聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复出现的、小而简单的结构单位称为重复单元。
4.竞聚率:令r 1=k 11/k 12,r 2=k 22/k 21,表示两种链增长速率常数之比,称为竞聚率。
5.平均官能度:单体混合物的平均官能度f 是每一个分子所含有的官能团数目的加和平均。
i i i N f N f ∑∑= 式中,N i 为单体i 的分子数;fi 为单体i 的官能度。
7.理想恒比共聚:聚合的竞聚率r 1=r 2=1,这种聚合不论配比和转化率如何,共聚物组成和单体组成完全相同,F 1=f 1,并且随着聚合的进行,F 1、f 1,的值保持恒定不变。
8.官能团等活性:不同链长的端基官能团,具有相同的反应能力和参加反应的机会,即官能团的活性与分子链长无关。
9.引发效率与笼蔽效应、诱导分解:引发剂效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解或损耗总量的比例,以f 表示。
诱导分解:实际上是自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基等)向引发剂分子的链转移反应。
笼蔽效应:聚合体系中引发剂浓度很低,引发剂分解出的初级自由基常被溶剂分子所形成的“笼子”包围着,初级自由基必须扩散出笼子,才有机会引发单体聚合。
如来不及扩散出去,初级自由基之间有可能发生反应而终止或形成较为稳定的自由基不易引发单体聚合,这样就是消耗引发剂分子而不能引发聚合,使得引发剂效率f 减小,这种效应称为笼蔽效应。
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高分子化学复习资料一、解释名词1.自加速效应:随着聚合反应的进行,单体转化率(c%)逐步提高,[I]、[M]逐步下降,聚合反应速率Rp理应下降,但在许多聚合体系中,Rp不但不下降,反而显著上升,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。
2.反应程度:把在缩聚反应中参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值称作反应程度,以P表示,则:P=Pa=Pb=(N0-N)/N0=1-N/N03.聚合度:聚合物大分子中重复结构单元的数目称为聚合度。
6.结构单元与重复单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。
聚合物大分子中以共价键相互连接的、重复出现的、小而简单的结构单位称为重复单元。
4.竞聚率:令r1=k11/k12,r2=k22/k21,表示两种链增长速率常数之比,称为竞聚率。
5.平均官能度:单体混合物的平均官能度f是每一个分子所含有的官能团数目的加和平均。
f??Nf?N 式iii中,Ni为单体i的分子数;i为单体i的官能度。
7.理想恒比共聚:聚合的竞聚率r1=r2=1,这种聚合不论配比和转化率如何,共聚物组成和单体组成完全相同,F1=f1,并且随着聚合的进行,F1、f1,的值保持恒定不变。
8.官能团等活性:不同链长的端基官能团,具有相同的反应能力和参加反应的机会,即官能团的活性与分子链长无关。
9.引发效率与笼蔽效应、诱导分解:引发剂效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解或损耗总量的比例,以f表示。
诱导分解:实际上是自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基等)向引发剂分子的链转移反应。
笼蔽效应:聚合体系中引发剂浓度很低,引发剂分解出的初级自由基常被溶剂分子所形成的“笼子”包围着,初级自由基必须扩散出笼子,才有机会引发单体聚合。
如来不及扩散出去,初级自由基之间有可能发生反应而终止或形成较为稳定的自由基不易引发单体聚合,这样就是消耗引发剂分子而不能引发聚合,使得引发剂效率f减小,这种效应称为笼蔽效应。
高分子化学复习资料
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高分子化学复习资料1.1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。
塑料1.2三大合成材料橡胶纤维1.3聚合物英文缩写PE 聚乙烯PP 聚丙烯PS 聚苯乙烯PVC 聚氯乙烯PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯PAN 聚丙烯腈PET 涤纶1.4聚对笨二甲酸乙二酯的商品名称叫涤纶,聚ω-已内酰胺又称锦纶,聚乙烯醇缩醛又称维纶,聚氯乙烯纺织成纤维又称氯纶,聚丙烯腈纤维称腈纶,聚丙烯纤维称丙纶。
1.5 连锁聚合反应聚合反应逐步聚合反应PS 尼龙逐步聚合进行连锁聚合反应的单体主要是:烯类、二烯类2.1聚合反应从机理上可分为连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类型2.2只要反应体系中有一种原料是单官能度物质,能得到低分子物质2.3 1-1、1-2、1-3官能度体系聚合得到低分子2-2或2-官能度体系聚合得到线形聚合物2-f(f>2)官能度体系聚合得到体形聚合物2.4聚酰胺化反应,K=300~400水对分子量有一定影响,反应后期需要在减压情况下脱水,提高反应速率。
2.5反应程度P:缩聚反应中参加反应的官能团数数目占起始官能团数目的比例。
P=Pa=Pb=1-N/N o平均聚合度Xn=1/(1-P) 聚合度随反应程度的增加而增加摩尔系数r=N a/N b Xn=(1+r)/(1+r-2rP a)凝胶点:出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)凝胶点方程P c=2/f f=2非过量基团数/ N i第3章阳离子聚合3.1取代基-X:NO2CN COOCH3 CH=CH2 C6H5 CH3 OR阴离子聚合3.2自由基聚合基元反应:链引发、链增长、链终止、链转移。
3.3双基终止分为:偶合终止和歧化终止。
3.4自由基聚合可概括为:慢引发、快增长、速终止。
3.5自由基聚合:延长聚合时间,转化率提高,分子量变化较小。
3.6线型缩聚:延长聚合时间,分子量提高,而转化率变化较小。
3.7 偶氮类引发剂AIBN自由基引发剂有机过氧化物类引发剂BPO氧化还原体系3.8(1)引发剂的诱导分解初级自由基副反应使引发剂效率下降(2)笼蔽效应3.9本体、溶液、悬浮聚合时,选用油溶性引发剂。
高分子化学复习资料(整合全集)
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一、填空题(20X1=20分)1.聚合物的平均分子量的可以用 数均分子量 、 重均分子量 、 粘均分子量 和Z 均分子量等表示,而分子量分布可以则可以用 分子量分布指数 表示。
2 聚合物按主链元素的组成可以分为 碳链聚合物 、 杂链聚合物 和 元素有机聚合物 三类。
3. 按聚合物的在反应前后聚合度的变化情况,聚合物的化学反应可以分聚合度相似的转变、聚合度增加的转变 和 聚合度减少的转变 三类。
4. 连锁聚合反应包括 自由基聚合 、 阴离子聚合 、 阳离子聚合 和 配位聚合 等。
5. 按聚合物的分子链结构,逐步聚合反应可分为 线型逐步聚合 和 非线型逐步聚合 反应。
6.由聚合物制成的三大合成材料是指: 合成塑料、合成纤维和 合成橡胶 。
7.多分散系数是表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布(molecular weight distribution, MWD ),其计算公式为: 重均分子量/数均分子量 nwM M d8.聚合物分类多种多样,根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和 缩聚反应 根据反应机理和动力学性质的同,分为连锁聚合反应和 逐步聚合9. 自由基聚合反应的实施方法主要有:溶液聚合、 本体聚合 、悬浮聚合和 乳液聚合 。
而逐步聚合实施方法主要有 熔融聚合 、溶液聚合、界面缩聚。
10.自由基聚合的机理的特征为慢引发、 快增长 、有终止。
阳离子聚合机理的特点可以总结为:快引发、快增长、 易转移 、难终止。
阴离子聚合机理的特点是快引发、 慢增长 、无终止。
11.聚合物的平均分子量的可以用 数均 、 重均 、 粘均 和Z 均分子量等表示,而分子量分布可以则可以用 重均分子量/数均分子量 表示。
12.对于线性逐步聚合反应,如果r=1,且忽略端基的质量,则聚合度 分布系数:d= 1+P 。
13.加热能使之塑化、成型交联固化后不能再塑化,工业上称这种聚合物为热固性树脂。
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《高分子化学复习资料》第一章——绪论第一节高分子的基本概念1.高分子化学:是研究聚合反应机理和动力学,聚合反应与聚合物的分子量和分子量分布,以及聚合物结构之间关系的一门学科;研究高分子化合物合成和化学反应的一门科学。
2.高分子化合物: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。
3.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.4.结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团(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).5.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。
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6.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(电子结构有所改变).第二节高分子化合物的分类和命名1、分类(1)单体来源分类:天然高分子(纤维素、蛋白质、淀粉等);合成高分子(聚酯、聚酰胺等);半天然高分子(改性淀粉、乙酸纤维素)等.(2)根据材料的性能和用途分类:橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等);纤维(涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等);塑料(热塑性塑料:线型或支化聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯等;热固性塑料:体型聚合物,如酚醛树脂、不饱和聚酯等);涂料;粘合剂;功能高分子. (3)根据高分子的主链结构分类:a.碳链聚合物: 大分子主链完全由碳原子组成绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类.b.杂链聚合物: 大分子主链中除碳原子外,还有O、N、S等杂原子.c.元素有机聚合物: 大分子主链中没有碳原子,主要由Si、B、Al、O、N、S、P 等原子组成,侧基则由有机基团组成。
如:硅橡胶 .(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。
高分子化学复习
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高分子化学复习一、基本概念1.高分子化合物分类2.聚合反应的分类(1)加聚反应和缩聚反应(2)连锁聚合反应和逐步聚合反应3. 聚合物分子量特征(1)分子量表示方式(2)分子量分布表示4.大分子结构:主要有线性、支链形、体形(与聚合物热行为的关系,举例)5.聚合物聚集态:结晶态:纤维、塑料(部分塑料)非结晶态:橡胶、部分塑料二、缩聚和逐步聚合1.线形缩聚聚合反应的基本类型和特点2.线形缩聚反应机理3.线形缩聚反应反应的动力学(1)官能团等活性概念(2)影响线形缩聚物聚合物的因素4.体形缩聚和凝胶点(1)体形缩聚预聚体分类(2)体形缩聚凝胶点的计算(Carothers法)注意聚合体系平均官能度计算方法三、自由基聚合1.连锁聚合反应的基本特征和类型2.自由基聚合机理3.自由基聚合和逐步缩合聚合机理比较4.引发剂(1)引发剂的种类和应用特点(2)引发剂分解动力学计算(3)引发剂效率的概念5.其他引发自由基聚合的方法(了解)6.聚合速率(1)自由基聚合速率方程推导过程及相应的三个假设(2)自由基聚合各反应速率常数(3)自由基聚合的相关计算7.温度聚合反应速率的影响(有关计算)8.动力学链长和聚合度(1)动力学定义及无链转移时聚合度的计算(2)链转移反应的类型及对聚合物分子量(聚合度)的影响(3)对温度聚合度的影响9.阻聚和缓聚阻聚剂的概念、类型及其阻聚机理四、自由基共聚1.共聚物的类型2.共聚物的组成微分方程意义、影响共聚物组成的因素、竞聚率的物理意义3.共聚物组成曲线的主要类型及与竞聚率的关系4.自由基和单体活性表示方法5.取代基影响单体、自由基活性的因素6.Q-e基本概念(相关计算)五、自由基聚合1.自由基聚合的基本方法和主要特点2.自由基的本体聚合过程和PMMA本体聚合的方法; 3.自由基溶液聚合过程和丙烯腈连续溶液聚合4.自由基悬浮聚合过程和PVC悬浮聚合方法5.悬浮聚合分散剂类型与作用6.悬浮聚合颗粒表面形态与应用的关系7.乳液聚合乳化剂的类型、作用8.乳化剂三相平衡点对乳液聚合的影响9.乳化剂亲水亲油平衡值的含义10.乳液聚合过程11.乳液聚合的聚合动力学和分子量及相关计算。
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《高分子化学复习资料》第一章——绪论第一节高分子的根本概念1.高分子化学:是研究聚合反响机理和动力学,聚合反响与聚合物的分子量和分子量分布,以与聚合物结构之间关系的一门学科;研究高分子化合物合成和化学反响的一门科学。
2.高分子化合物: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。
3.单体:能通过聚合反响形成高分子化合物的低分子化合物,即合成聚合物的原料.4.结构单元:在大分子链中出现的以单体结构为根底的原子团(由一种单体分子通过聚合反响而进入聚合物重复单元的那一局部).5.重复单元:聚合物中组成和结构一样的最小单位称为~,又称为链节。
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6.单体单元:与单体的化学组成完全一样,只是化学结构不同的结构单元〔电子结构有所改变〕.第二节高分子化合物的分类和命名1、分类〔1〕单体来源分类:天然高分子〔纤维素、蛋白质、淀粉等〕;合成高分子〔聚酯、聚酰胺等〕;半天然高分子〔改性淀粉、乙酸纤维素〕等.〔2〕根据材料的性能和用途分类:橡胶〔丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等〕;纤维〔涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等〕;塑料〔热塑性塑料:线型或支化聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯等;热固性塑料:体型聚合物,如酚醛树脂、不饱和聚酯等〕;涂料;粘合剂;功能高分子. 〔3〕根据高分子的主链结构分类:a.碳链聚合物: 大分子主链完全由碳原子组成绝大局部烯类、二烯类聚合物属于这一类.b.杂链聚合物: 大分子主链中除碳原子外,还有O、N、S等杂原子.: 大分子主链中没有碳原子,主要由Si、B、Al、O、N、S、P 等原子组成,侧基如此由有机基团组成。
如:硅橡胶 .〔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〕按聚合反响类型分: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。
高分子化学复习
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高分子化学复习第一章绪论 41.1 高分子的基本概念、特点 41.2 高分子化合物的分类 51.3 相对分子质量及其分布 61)相对分子质量 62)聚合度 63) 相对分子质量分布 7第二章逐步聚合 72.1 逐步聚合反应的基本概念 71 逐步的特征 72逐步聚合反应的分类 72.2单体及单体的聚合反应活性 82.3线型平衡缩聚反应动力学 81.聚酯反应机理 82.聚酯反应动力学方程 83.线型缩聚反应的速率常数的测定方法 94.线型平衡缩聚反应动力学 92.4聚合度与平衡常数的关系 91)密闭体系 92)敞开体系 102.5 线型缩聚反应平衡 101. 线型缩聚反应的机理----逐步和平衡 101)线型缩聚反应的逐步性 102)线型缩聚反应的平衡性 103) 线型缩聚反应的平衡常数 102.反应程度和聚合度 113.缩聚反应中的副反应 112.6 线型聚合反应的相对子质量控制、分布及影响因素 111.反应程度对聚合度的影响 112.缩聚平衡对聚合度的影响 123.线型缩聚物聚合度的控制 121)控制原料单体的物质的量配比 122)加入端基封锁剂 124.相对分子质量分布 131)相对分子质量分布的主要研究方法 132)相对分子质量分布的统计学推导。
135. 线型平衡缩聚反应的影响因素 146. 获得高相对分子质量缩聚物的基本条件 142.7 逐步聚合反应实施方法 142.8 非线型逐步聚合反应 151. 支化型逐步聚合反应 152. 交联型逐步聚合反应 151)体型缩聚反应的特点 152)无规预聚物和结构预聚物 153)凝胶点的计算’ 164) Carothers方程 175) Flory统计凝胶点计算 176) 凝胶点的测定方法 177)三种凝胶点的数值比较 17第三章自由基聚合 183.1 判断某种聚合物能否进行聚合反应 181. 可进行连锁聚合单体的特点 181)取代基的数目、位置、大小决定烯烃能否进行聚合 18 2)取代的电负性和共轭性决定烯烃的聚合反应类型 192. 从连锁聚合反应热力学角度分析 193.2 自由基聚合反应机理 191. 自由基的产生及其活性 192. 自由基聚合的基元反应 203. 自由基聚合反应特点 213.3 链引发反应 211. 引发剂和引发作用 223) 引发效率 222. 其它引发方式 233.4 自由基聚合反应速率 241. 聚合过程 242. 聚合反应初期动力学 243.温度对聚合速率的影响 254. 自动加速现象 265. 聚合速率的测定方法 263.5 聚合度和链转移反应 271. 动力学链长 272. 无链转移时的聚合度 273. 聚合温度对聚合度的影响 274. 链转移反应对聚合反应速率和聚合度的影响 27 3.6 阻聚和缓聚 293.7 相对分子质量控制、分布及影响因素 291. 相对分子质量控制及影响因素 292. 相对分子量分布 29第四章聚合方法 314.1本体聚合 314.2悬浮聚合314.3溶液聚合 324.4 乳液聚合 32第五章离子聚合 365.1 离子聚合反应的单体及引发剂类型 361 阳离子聚合反应的单体类型 362 阳离子聚合反应的单体类型 365.2 离子聚合引发体系 361 阳离子聚合引发剂类型 362阴离子聚合引发剂类型 375.3离子型聚合活性中心的四种离子形态、链增长方式及溶剂的选择 375.4 阳离子链重排聚合、立构规整性聚合物 385.5 阴离子聚合动力学 385.6 活性阴离子聚合 395.7. 离子聚合反应溶剂、反离子和温度对聚合反应速率和聚合物规整性的影响 391 溶剂的影响 392反离子的影响 403温度的影响 405.8 阴离子型聚合中烷基锂的缔合作用 405.9 离子型聚合的反应特征 405.10 鉴别聚合反应机理的方法: 41第六章自由基共聚合 416.1 共聚物的类型及基本概念 416.2 二元共聚物组成微分方程与竞聚率 426.3 典型二元共聚物组成曲线 426.4 共聚物组成与转化率的关系 446.5 共聚物组成控制方法 446.6 二元共聚物的序列结构 446.7 兑聚率的测定: 456.8 单体活性与自由基活性、Q-e方程 45第七章开环聚合 47第八章聚合反应的立体化学 478.1 配位聚合的基本概念 479.2 配位聚合引发剂 48第九章聚合物的化学反应 499.1 聚合物化学反应特点及影响因素 491. 物理因素(如聚合物的聚集态、相容性、温度等) 492.化学因素 499.2聚合物的侧基反应 491.基团的转化 50l)纤维素的化学改性 502)聚乙烯醇的缩醛化――-维尼纶的制备 503)聚丙烯酰胺制备高分子聚电解质 504)环化反应 502.引入新基团―――聚烯烃的氯化和氯磺酰化 509.3聚合物主链反应 501.接枝 502.交联 503. 扩链 519.4 聚合物的降解、分解和老化 511.聚合物的降解 511)热降解 512)水解、化学降解和生化降解 523)氧化降解 524)光降解和光氧化 525)机械降解和超声波降解 536)易燃性和阻燃剂 532.聚合物的老化和防老 539.5 功能高分子 531.化学功能高分子 531) 离子交换树脂 532)吸附树脂 533)反应性高分子 542.物理功能高分子 541) 光活性高分子 542)导电高分子 543.生物功能高分子 54第一章绪论1.1 高分子的基本概念、特点高分子化学:是研究聚合反应机理和动力学,聚合反应与聚合物的分子量和分子量分布,以及聚合物结构之间关系的一门学科。
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高分子化学复习材料一.名词概念1.高分子化合物高分子化学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一万以上的化学物。
2.高聚物由多个单体通过化学反应合成的高分子化学物,高聚物具有重复性。
3.单体形成高分子结构单元的低分子化学物。
如CH2=CH24.链节高分子像条链,组成此链的单元称链节。
如-CH2-CH2-5.聚合度高分子中重复的单元数目。
如 -(CH2CH2)n-D 的n或Dp6.三大合成材料塑料、橡胶、纤维涂料胶黏剂功能高分子7.平均官能度体系中可能反应的官能团总数与体系分子数之比称平均官能度。
8.平均相对分子质量一般合成聚合物是由许多相对分子质量大小不等的同系物分子组成的混合物。
因此,高分子化合物的相对分子质量只是这些同系物相对分子质量的统计平均值。
9. 根据主链结构,聚合物分类可分为碳链、杂链、元素有机聚合物。
10. 热塑性和热固性树脂具有可溶可熔性的树脂称为热塑性树脂,而不溶不熔的则称为热固性树脂。
11.平衡缩聚反应具有平衡可逆特性的缩聚反应12.界面缩聚两种单体分别溶于两互不相溶的溶剂中。
反应在界面上进行的反应。
13.凝胶化体形缩聚反应进行到一定程度,系统的黏度突然增加,出现具有弹性的凝胶壮物质的现象。
14.平均官能度体系中可能反应的官能团总数与体系分子数之比称平均官能度。
15.反应程度已经参加反应的官能团与起始官能团的物质的量的比值即为反应程度。
16.无规预聚物和结构预聚物聚合物链端的未反应官能团的种类和分布完全无规的预聚物叫做无规预聚物;分子链端的未反应官能团完全相同的预聚物叫做结构预聚物。
17.转化率已经参加了反应的反应物(单体)与起始反应物(单体)的物质的量的比值即为转化率。
18.引发剂效率和笼蔽效应引发聚合的部分引发剂占引发分解或消耗一总量的分率。
19.笼蔽效应笼蔽效应是指溶液聚合中,引发剂分子受溶剂分子与单体分子包围,部分初级自由基无法与单体分子接触而发生向引发剂或溶剂转移的现象。
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第2章
1.1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。
「塑料
1.2三大合成材料<
橡胶J纤维
1.3聚合物英文缩写
PE聚乙烯
PP聚丙烯
PS聚苯乙烯
PVC聚氯乙烯
PMMA聚甲基丙烯酸甲酯
PAN聚丙烯腊
PET涤纶
1.4聚对笨二甲酸乙二酯的商品名称叫涤纶,聚如已内醜胺又称锦纶, 聚乙烯醇缩醛又称维纶,聚氯乙烯纺织成纤维又称氯纶,聚丙烯月青纤维称睛纶,聚丙烯纤维称丙纶。
1.5 连锁聚合反应
聚合反应<
I逐步聚合反应
PS 1 连锁聚合尼龙66 =>逐步聚合
进行连锁聚合反应的单体主要是:烯类、二烯类
第2章
2.1聚合反应从机理上可分为连锁聚合反应和逐步聚合反应两大类型
2.2只要反应体系中有一种原料是单官能度物质,能得到低分子物质
2.3 .1-1> 1-2> 13官能度体系聚合得到低分子
Y乙2或2■官能度体系聚合得到线形聚合物
2-f (f>2)官能度体系聚合得到体形聚合物
2.4聚酰胺化反应,K=300~400水对分子量有一定影响,反应后期需要在减压情况下脱水,提高反应速率。
2.5反应程度P:缩聚反应屮参加反应的官能团数数目占起始官能团
数口的比例。
P=Pa=Pb=l-N/N0平均聚合度Xn=l/(1-P)
聚合度随反应程度的增加而增加
摩尔系数r=N a/N b Xn=(l+r)/(l+r-2rP a)
凝胶点:出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)
凝胶点方程P c=2/f f=2非过量基团数/XNj
第3章
3.1 取代基・X:NC>2 CN COOCH3 CH=CH2 C6H5 CH3 OR
阴离子聚合
3.2自由基聚合基元反应:链引发、链增长、链终止、链转移。
双基终止分为:偶合终止和歧化终止。
偶合终止歧化终止
聚合度2倍1倍
端基RAA/W X二-
反应活化能低l''J
3.4自由基聚合可概括为:慢引发、快增长、速终止。
3.5自由基聚合:延长聚合时间,转化率提高,分子量变化较小。
3.6线型缩聚:延长聚合时间,分子量提高,而转化率变化较小。
3.7「偶氮类引发剂AIBN
自由基引发剂有机过氧化物类引发剂BPO
、氧化还原体系
3.8(1)引发剂的诱导分解1
A初级自由基副反应使引发剂效率下降
(2)笼蔽效应J
3.9本体、溶液、悬浮聚合时,选用油溶性引发剂。
乳液聚合、水溶液聚
合则选用水溶性引发剂。
3.10反应温度升高,速率增人,聚合度下降。
自由基聚合的实施方法主要有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合
3.12乳液聚合阶段I的特征:胶粒数目不断增加
阶段I结束的标志:胶束消失
阶段II的特征:乳胶粒数目和聚合速率恒定阶段II结束的标志:单体液滴耗尽
第5章
5.1二元共聚物:(1)无规共聚物(2)交替共聚物
(3)嵌段共聚物(4)接枝共聚物5.2 Fi代表此时共聚物屮单元M x的摩尔分数
r
ifC +2fif2 + r2f2
5.3竞聚率是均聚增长与共聚增长速率常数的比值.
5.6共聚物组成的控制
(1)在恒比点附近投料
(2)控制转化率
(3)补加活性单体
第6章
6.1高分子的化学反应按照聚合度和基团的变化可分为三类:
1)聚合度基本不变(相似转变)
5.4理想恒比共聚r!=r2=l
一般理想共聚r x r2=l
交替共聚r!=r2=O
5.5恒比点公式
[MJ 二1“2
(斥)恒==
2—斤-r2
2)聚合度变大的反应如交联、接枝、嵌段、扩链
3)聚合度变小的反应如解聚、降解
6.2聚合物热降解主要有解聚、无规断裂、侧基脱除三种
第7章
7.1碳链高分了:主链全部由碳原了以共价键相互连接而成
例如:聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯
7.2杂链高分了:分子主链除了碳原子外还有氧、氮、硫等原子
例如:聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚矶、聚酯胺、涤纶PET
7.3构型:指分子中由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列
(要改变构型必须通过化学键的断裂和重组)
7.4构象:市于碳碳单键的内旋转而形成的空间排布
(聚合物的构象是随时都在变化的)
7.5 「全同立构
旋光异构体Y间同立构t 有规立构
<无规立构
等规度:全同或间同立构单元所占的百分数
7.7顺式聚1,4-T 二烯适合做橡胶
异戊二烯是天然橡胶的单体
7.8是否可以通过C-C 单键的内旋转来改变分子的立构规整性? 构型:指分子屮由化学键所固定的原子或基团在空间的几何排列
(要改变构型必须通过化学键的断裂和重组)
7.9分了链的柔顺性越好,则高聚物材料越柔软,对吗?
不对,分子结构越规整,结晶能力越强。
高分子链一旦结晶,链的柔 顺性
表现不岀来,聚合物呈刚性。
7.10柔顺性比较(必考)
(1) C-C 链主链的高分子具有较大的柔性
(2) 含8C 双键的高分了,分两种情况:
a 含共轨双键的高分子刚性大 厂顺式
7.6 1,4 加虏-(CH 2-CH =CH -CHH
n CH 2=CH —CH=CH 2
丁二烯 壬2茹成,(-eH 2-CH) 全同
nCH=CH 2 > 4CH2-CI-9-n CH =CH 2 间同
无规
顺式、反式
〔全同
间同
b含孤立双键的高分子柔性好
(3)杂链高分子柔性好
(4)含芳环或杂环的高分子刚性较大
7.11基团极性CH3<CI<CN柔性排列PP>PVC>PAN
取代基体积大小顺序-C6H5>-CH3>-H,链柔性的人小顺序为PE>PP>PS 取代基的数量越多链柔性越差
对称取代基使分子链之间的距离增大从而使链柔性变好取代基体积越大,链柔性越差
厂晶态
非晶态
7.12聚合物的聚集态< 取向态
液晶态
(织态
7.13单晶形成条件:高分子单晶一般只能从极稀高分子溶液(浓度为
0.01%^0.1%)中缓慢结晶时才有可能生成。
7.14球晶:当结晶性的聚合物从浓溶液中析出,或从熔体冷却结晶吋, 在不存在应力或流动的情况下,都倾向于生成球晶
球晶尺寸:几十至几百微米
特有现象:黑十字消光
7.15高分子的晶态模型
1)两相结构模型
2)折叠链模型
3)插线板模型
7.16何为聚合物的取向?
外场作用下聚合物分子链和链段会沿外力作用方向择优排列
取向单元:链段,分子链,晶片
7.17取向对聚合物的性能有何影响?
材料的力学性能(拉伸强度、弯曲强度)在取向方向上显著增强,而
在垂直于取向方向上则明显下降,取向材料会出现双折射现象
7.18根据液晶基元在高分子链中的位置分类
1)主链液晶
2)侧链液晶
根据分子排列的形式和有序性可分为
1)向列型液晶
2)近晶型液晶
3)胆笛型液晶
根据液晶的形成条件可分类
1)溶致液晶
2)热致液品
第10章
10.1
室温K PET PA可以溶解为什么?
因为极性晶态高聚物的非晶部分与极性溶剂混合时,两者强烈的相互作用
会放出大量的热使品格破坏,因而溶解过程可在室温下进行
10.2
PE, PP非晶部分与溶剂相互作用小,放出的热量小,不足以使结晶部分发生和变,因而这类高聚物需要升温才能溶解
10.3非极性品态高聚物室温下不溶解
极性晶态聚合物室温下可溶解
10.4线形聚合物先溶胀后溶解
结晶聚合物先溶融后溶解
交联聚合物只溶胀不溶解
10.5溶剂的选择
1溶度参数相近原则
2极性相近原则
3溶剂化原则。