高分子化学重点难点

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(完整版)高分子化学重点

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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 219.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。

高分子化学重点课后习题解答讲解学习

高分子化学重点课后习题解答讲解学习

高分子化学重点课后习题解答讲解学习1.图1 相对分子质量~转化率关系1.链式聚合2.活性聚合3.逐步聚合对链式聚合,存在活性中心,活性中心的特点一是在反应过程中不断生成,二是高活性,可使高分子链是瞬间形成,因此在不同转化率下分离所得聚合物的相对分子质量相差不大,延长反应时间只是为了提高转化率。

对逐步聚合,是官能团间反应,由于大部分单体很快聚合成二聚体、三聚体等低聚物,短期内可达到很高转化率,但因官能团活性低,故需延长反应时间来提高相对分子质量。

对活性聚合,活性中心同时形成,且无链转移和链终止,故随反应进行,相对分子质量和转化率均线性提高。

2.连锁聚合与逐步聚合的单体有何相同与不同?连锁聚合单体的主要反应部位是单体上所含不饱合结构(双键或叁键),在聚合过程中不饱合键打开,相互连接形成大分子链。

需要有活性中心启动聚合反应,为此多需用引发剂,反应活化能低,反应速率快,相对分子质量高。

逐步聚合单体的主要反应部位是单体上所带可相互反应的官能团,在聚合过程中官能团相互反应连接在一起,形成大分子链。

不需活性中心启动反应,但反应活化能高,为此多需用催化剂,反应速率慢,受平衡影响大,相对分子质量低。

3.凝胶点:出现凝胶化时的反应程度。

(逐步聚合概念)凝胶化:体形逐步聚合的交联反应到一定程度时,体系粘度变得很大,难以流动,反应及搅拌产生的气泡无法从体系中溢出,出现凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象。

(逐步聚合概念)凝胶效应:自由基聚合中随反应进行体系粘度加大,妨碍了大分子链自由基的扩散运动,降低了两个链自由基相遇的几率,导致链终止反应速率常数随粘度的不断增加而逐步下降;另一方面,体系粘度的增加对小分子单体扩散的影响并不大,链增长反应速率常数基本不变,因而出现了自动加速现象。

这种因体系粘度增加引起的自动加速又称凝胶效应。

(自由基聚合概念)4.为什么在缩聚反应中不用转化率而用反应程度描述反应过程?在逐步聚合中,带不同官能团的任何两分子都能相互反应,无特定的活性种,因此,在缩聚早期单体很快消失,转变成二聚体、三聚体等低聚物,单体的转化率很高。

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结
高分子化学是研究高分子物质的结构、性质、合成、加工及应用的学科。

以下是高分子化学的主要知识点总结:
1. 高分子物质的基本概念:高分子物质是由大量重复单元构成的超分子结构。

2. 高分子物质的分类:按照来源可以分为天然高分子和合成高分子;按照结构可以分为线性高分子、支化高分子、交联高分子、共聚高分子等。

3. 高分子物质的性质:高分子物质具有物理性质和化学性质两个方面。

物理性质包括流变学、热学、力学、光学、电学等。

化学性质包括氧化、还原、加成、置换、水解等。

4. 高分子物质的合成方法:包括聚合反应、缩合反应、聚合缩合反应、重排反应、羟化反应、酯交换反应、酯化反应等。

5. 结构表征方法:高分子物质的结构表征方法包括分子量测定、组成分析、形态表征、晶体学、核磁共振、红外光谱、拉曼光谱等。

6. 高分子物质的加工:高分子物质的加工包括塑化加工、固化加工、成型加工、加热处理、冷却处理、表面处理等。

7. 高分子物质的应用:高分子物质广泛应用于塑料、纤维、胶粘剂、涂料、电子材料、医药材料、环保材料等领域。

需要注意的是,以上知识点只是高分子化学的基础,实际上高分子化学是一个非常广泛和深入的领域,需要多读书、多实践,才能掌握其核心和精髓。

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结高分子化学是研究高分子化合物的合成、结构、性能和应用的一门学科。

它是化学领域中的一个重要分支,对于材料科学、生物医学、环境保护等众多领域都有着深远的影响。

以下是对高分子化学一些重要知识点的总结。

一、高分子的基本概念高分子化合物是指相对分子质量很大的化合物,其相对分子质量通常在 10^4 到 10^7 之间。

高分子化合物由许多结构单元通过共价键重复连接而成,这些结构单元被称为单体。

例如,聚乙烯是由乙烯单体聚合而成,其结构单元就是乙烯。

高分子的相对分子质量具有多分散性,即同一种高分子化合物中,不同分子的相对分子质量大小不同。

通常用平均相对分子质量来表示高分子的相对分子质量,常见的平均相对分子质量有数均相对分子质量、重均相对分子质量和粘均相对分子质量。

二、高分子的分类根据来源,高分子可以分为天然高分子和合成高分子。

天然高分子如纤维素、蛋白质、淀粉等,是自然界中存在的;合成高分子则是通过人工合成得到的,如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。

按照高分子的主链结构,可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。

碳链高分子的主链完全由碳原子组成,如聚乙烯、聚丙烯;杂链高分子的主链除了碳原子外,还含有氧、氮、硫等原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、钛等元素组成,侧链则为有机基团。

三、高分子的合成方法(一)加聚反应加聚反应是指由不饱和单体通过加成聚合反应生成高分子化合物的过程。

在加聚反应中,单体分子中的双键或三键打开,相互连接形成高分子链。

常见的加聚反应有自由基聚合、离子聚合和配位聚合。

自由基聚合是应用最广泛的一种加聚反应,其反应条件相对简单,通常在加热或引发剂的作用下进行。

引发剂分解产生自由基,引发单体聚合。

离子聚合包括阳离子聚合和阴离子聚合,它们对反应条件要求较高,需要在无水、无氧的环境中进行。

配位聚合可以制备具有规整结构的高分子,如等规聚丙烯。

(二)缩聚反应缩聚反应是指由具有两个或两个以上官能团的单体通过缩合反应生成高分子化合物,并伴随有小分子副产物(如水、醇、氨等)生成的过程。

高分子化学复习重点

高分子化学复习重点

⾼分⼦化学复习重点聚合过程:本体聚合,溶液聚合,沉淀聚合,悬浮聚合,分散聚合,乳液聚合⼀.本体聚合:不加其它介质,只有单体本⾝,在引发剂、热、光等作⽤下进⾏的聚合反应。

1.基本组分:单体————包括⽓态、液态和固态单体引发剂——⼀般为油溶性2.助剂:⾊料,增塑剂,润滑剂3.聚合场所:本体内4.本体聚合的优缺点:优点:产品纯净,不存在介质分离问题,可直接制得透明的板材、型材,聚合设备简单,可连续或间歇⽣产。

缺点:体系很粘稠,聚合热不易扩散,温度难控制,轻则造成局部过热,产品有⽓泡,分⼦量分布宽;重则温度失调,引起爆聚。

5.解决办法:预聚——在反应釜中进⾏,转化率达10~40%,放出⼀部分聚合热,有⼀定粘度。

后聚——在模板中聚合,逐步升温,使聚合完全⼆.溶液聚合:将单体和引发剂溶于适当溶剂进⾏的聚合反应1.基本组分单体,引发剂和溶剂2. 聚合场所在溶液内3.优点散热控温容易,可避免局部过热,体系粘度较低,能消除凝胶效应。

缺点溶剂回收⿇烦,设备利⽤率低,聚合速率慢,分⼦量不⾼。

4;溶剂对聚合的影响:(1)溶剂的加⼊可能影响聚合速率、分⼦量分布,溶剂的加⼊降低了[M],使 Rp降低;向溶剂链转移的结果使分⼦量降低;溶剂导致笼蔽效应使引发剂效率f 降低。

(2) 溶剂对聚合物的溶解性能与凝胶效应有关良溶剂,为均相聚合,[M]不⾼时,可消除凝胶效应沉淀剂,凝胶效应显著,Rp ,Mn劣溶剂,介于两者之间三、沉淀聚合:单体溶于⽔⽽聚合物不溶于⽔四、悬浮聚合:将不溶于⽔的单体以⼩液滴状悬浮在⽔中进⾏的聚合单体液滴含⽔,加⼊油溶性引发剂,聚合反应在液滴内进⾏1.基本组分: 单体,引发剂,⽔,悬浮剂2. 悬浮剂: 将油溶性单体分散在⽔中形成稳定悬浮液的物质。

a.⽔溶性⾼分⼦物质:聚⼄烯醇,聚丙烯酸钠,明胶,纤维素淀粉类。

吸附在液滴表⾯,形成⼀层保护膜。

b. 不溶于⽔的⽆机物:碳酸盐,硫酸盐,滑⽯粉,⾼岭⼟。

吸附在液滴表⾯,起机械隔离作⽤。

北京化工大学《高分子化学》 各章要求、重点内容

北京化工大学《高分子化学》 各章要求、重点内容

《高分子化学》各章要求及重点内容第一章 绪论一、基本要求1、掌握高分子化学的基本概念。

2、对重要的相关概念进行辨析。

3、掌握聚合物的分类与命名。

4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。

二、主要内容 1、基本概念单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物(齐聚物); 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、相对分子质量分布等;加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合; 2、聚合物的分类、命名及典型聚合物的命名、来源、结构特征 - 表1-5、1-6、1-7、1-8、内容合成高分子、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。

3、聚合反应的分类及聚合反应式 聚合物分子式(结构式)、结构单元-重复单元的区别与联系; 聚合反应的分类及聚合反应式写法;加成聚合与缩合聚合、连锁聚合与逐步聚合的联系与区别。

第二章 逐步聚合要求一、基本要求1、掌握逐步聚合的基本概念;2、逐步聚合反应分类(从不同的角度分类)3、比较线形逐步聚合与体型逐步聚合反应;4、线形逐步聚合反应聚合度的计算与控制(单体等摩尔比反应与非等摩尔比反应);5、体型逐步聚合凝胶点的控制;6、正确书写重要逐步聚合聚合物的合成反应式;7、比较连锁聚合与逐步聚合,讨论影响两类反应速率及产物分子量的因素。

二、主要内容 1、基本概念平衡缩聚与不平衡缩聚、线形缩聚与体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚; 缩合聚合、逐步加聚反应(聚加成反应)、氧化偶取联聚合、加成缩合聚合、分解缩聚。

官能团与官能度、平均官能度、官能团等活性理论、反应程度与转化率、当量系数与过量分率; 热塑性树脂与热固型树脂、凝胶点、结构预聚物与无规预聚物; 2、线性逐步聚合相对分子质量控制方法及其计算(1)等物质量反应:PX n -=11封闭体系: )1/(+=K K P 1+=K X n开放体系: wnPnKC X0=(2)非等物质量反应:aAa + bBb (过量)体系:当量系数:B A N N r = 过量分率:AA B N N N q -= 关系:r=1/(1+q) rPr r X n 211-++= )1(22P q q X n -++= aAa + bBb + Cb 体系:,2BBANNN r +=AB NN q ,2= 聚合度计算公式同前3、体型逐步聚合凝胶点的控制官能团等当量:平均官能度:∑∑=iii Nf N f 凝胶点: fP c2=官能团非等当量:所有分子数未过量官能团数⨯=2f 凝胶点: fP c 2= 三、分析应用(1)官能团等活性理论的分析、运用(与自由基聚合、共聚合中等活性理论比较)。

高分子化学考试重点

高分子化学考试重点

1线形聚乙烯和支化聚乙烯的结构单元的化学组成线形聚乙烯大分子内结构单元间以头尾键接为主,杂有少量头头或尾尾键接。

大分子链上结构单元中的取代基在空间可能有不同的排布方式,形成多种立体构型,主要有手性构型和立体构型两种。

线性聚乙烯中的侧基不能称作支链。

支化聚乙烯是乙烯在高压下自由基聚合而得到的一种部分结晶的热塑塑料。

支化聚乙烯是由具有不同主链长度、侧链长度、侧链高度支化的高分子组成的混合物。

支化聚乙烯不容易结晶,高度支化甚至难溶解,只能溶胀。

2聚合物按照其用途的分类按用途分类,可将聚合物分为塑料、橡胶和纤维。

塑料是以合成或天然聚合物为主要成分,辅以填充剂、增塑剂和其他助剂在一定温度和压力下加工成型的材料或制品。

橡胶通常是一类线型柔顺高分子聚合物,分子间次价力小,具有典型的高弹性,在很小的作用力下,能产生很大的形变,外力除去后,能恢复原状。

纤维通常是线性结晶聚合物,平均分子量较橡胶和塑料低,纤维不易形变,伸长率小,弹性模量和抗张强度都很高。

3可以多次重复回收利用的塑料,一次加工成型后不能再回收利用的塑料可以多次重复回收利用的塑料是指可重复使用塑料,主要有HDPE(高密度聚乙烯)、LDPE(低密度聚乙烯)、PP(聚丙烯)、PVC(聚氯乙烯)等一次加工成型后不能再回收利用的塑料是指不可回收再利用塑料,主要有PS(聚苯乙烯)4聚合物依数性蒸汽压下降、沸点升高、凝固点下降和渗透压变化等,这些变化在指定溶剂的种类和数量后,只取决于聚合物溶质粒子的数目,而与溶质的本性无关的这种性质称为聚合物的依数性。

5共聚物按照结构分类由两种或两种以上单体共同参加的聚合反应,称做共聚合,所形成的聚合物含有两种或两种以上单体单元,这类聚合物称做共聚物共聚物根据其结构单元的排列顺序分成交替、无规、嵌段、接枝四种共聚物交替共聚物:共聚物中两结构单元A和B严格交替相间,两者在共聚物中的摩尔分数均约为50%。

无规共聚物:共聚物中两结构单元A和B随机出现,其中A和B自身连续的单元数不多,一般在几个到十几个。

高分子化学复习重点

高分子化学复习重点

1. 自由基聚合按引发剂的分解方式:热分解型与氧化还原型2.热分解引发a.偶氮类引发剂:代表品种:偶氮二异丁腈(AIBN):分解只形成一种自由基,无诱导分解,常温下稳定,贮存安全。

80℃以上会剧烈分解分解速度与取代基有关:烯丙基、苄基>叔烷基>仲烷基>伯烷基b.过氧化类引发剂——最简单的过氧化物:过氧化氢活化能较高,一般不单独用作引发剂。

过氧化类引发剂的典型代表:过氧化二苯甲酰(BPO)。

分解温度:60~80℃,BPO 的分解分两步:第一步分解成苯甲酰自由基,第二步分解成苯基自由基,放出CO2c.无机过氧化类引发剂代表品种为过硫酸盐,如过硫酸钾(K2S2O8)和过硫酸铵[(NH4)2S2O8]。

水溶性引发剂,主要用于乳液聚合和水溶液聚合。

分解温度:60~80℃5.氧化—还原引发体系优点:活化能低(40~60kJ/mol);引发温度低(0~50℃),聚合速率大◆水溶性氧化—还原引发体系, 用于乳液聚合和水溶液聚合◆油溶性氧化—还原引发体系, 溶液聚合和本体聚合。

最常用的油溶性氧化—还原引发体系:过氧化二苯甲酰(BPO)—N, N二甲基苯胺(DMBA)。

6.电荷转移络合物引发:富电子分子和缺电子分子之间反应,可以生成电荷转移络合物(CTC),电荷转移络合物可以自发地或在光、热的作用下分解,产生自由基引发烯类单体进行自由基聚合。

本质:氧化--还原体系。

特点是体系活化能低(40kJ/mol)、可在低温下进行。

7.热引发:单体在没有引发剂的条件下,受热发生的聚合反应。

8.光引发:在紫外光作用下引起单体聚合特点:引发聚合活化能低,易控制,产物纯,结果重复性高9.光敏剂的光分解引发:在光的作用下,光引发剂发生光分解,产生两个自由基而引发聚合10辐射引发:在高能射线辐照下引起单体聚合反应11.等离子体引发:机理主要是自由基聚合反应12.引发剂分解动力学a. 初级自由基的生成:引发剂分解(均裂)形成自由基,为吸热反应,活化能高,反应速度慢。

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结
基本概念:
单体:构成高分子链的基本单元。

高分子:由许多单体通过化学键连接而成的大分子。

聚合物:由高分子链通过化学键连接而成的物质。

低聚物:聚合度较低的高分子。

结构单元、重复单元、链节:构成高分子链的基本单元。

主链、侧链、端基、侧基:高分子链的组成部分。

聚合度:高分子链中单体单元的数量。

相对分子质量:高分子的分子量。

聚合反应类型:
加成聚合与缩合聚合:两种主要的聚合反应类型。

连锁聚合与逐步聚合:两种常见的聚合反应机制。

聚合物的分类:
根据不同的标准(如来源、结构、性能等)对聚合物进行分类。

常用聚合物的命名、来源、结构特征:
了解常见聚合物的命名规则、来源和结构特征。

聚合物的相对分子质量及其分布:
了解聚合物相对分子质量的测定方法及其分布特征。

高分子化学的研究范围:
涉及天然高分子和合成高分子。

天然高分子存在于天然材料中,如棉、麻、毛、丝等;合成高分子包括塑料、合成纤维、合成橡胶等。

高分子化学的发展历史:
从天然高分子的利用与加工、天然高分子的改性、合成高分子的生产到高分子科学的建立,经历了四个主要时期。

高分子化学反应动力学、化学热力学、结构化学、高分子物理等相关分支学科的基础知识。

高分子化学在实际应用中的重要性:高分子材料在现代社会中的广泛应用,如塑料、橡胶、纤维、涂料、粘合剂等。

总之,高分子化学涉及众多知识点,需要系统学习和理解。

通过掌握这些基础知识,可以更好地理解高分子材料的性质和应用。

[讲解]高分子化学知识点

[讲解]高分子化学知识点

高分子化学知识点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。

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结

高分子化学知识点总结高分子化学是一门研究高分子材料的合成、结构、性质、加工和应用的学科,其内容涉及有机化学、物理化学、材料科学等多个学科领域。

下面是关于高分子化学的一些常见知识点的总结。

1. 高分子的定义和分类:高分子是由多个结构相似的重复单元组成的巨大分子。

根据高分子的来源可以分为天然高分子和合成高分子;按照化学结构可以分为线性高分子、支化高分子、网络高分子和共聚高分子等。

2. 高分子的合成方法:高分子合成方法主要包括聚合反应和缩聚反应。

聚合反应是指在单体之间发生共价键的形成,从而形成高分子;缩聚反应是指两个或多个单体通过失去一个小分子而结合成高分子。

3. 高分子的聚合反应:聚合反应可以分为自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和离子聚合等几种类型。

其中,自由基聚合是最常见的一种聚合反应,其原理是利用自由基引发剂引发单体之间的自由基反应,从而形成高分子。

4. 高分子的物理性质:高分子的物理性质受到其分子结构的主导。

常见的高分子物理性质包括玻璃化转变温度、熔融温度、热膨胀系数、力学性能等。

另外,高分子的物理性质还与其分子量、分子量分布、聚合度和晶形等因素有关。

5. 高分子的结构性质:高分子的结构性质是指高分子链的空间构型和排列方式。

高分子的结构性质直接影响其力学性能、热学性能和电学性能等。

常见的高分子结构性质包括晶体结构、无规共聚物和嵌段共聚物等。

6. 高分子的应用:高分子材料是一类重要的工程材料,广泛应用于塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂、管材、包装材料、电子材料、医疗材料等领域。

高分子材料具有重量轻、力学性能好、耐高温、绝缘性能好等优点。

7. 高分子的改性:由于高分子的一些性能和应用方面的限制,科学家通过添加助剂、共混物、交联等方式对高分子进行了改性。

改性可以改变高分子的力学性能、热学性能、电学性能等,并且使其能够满足特定应用的要求。

8. 高分子的可持续发展:随着环境问题的日益突出,高分子化学也在朝着可持续发展的方向发展。

高分子化学知识要点

高分子化学知识要点

高分子化学知识要点一、高分子的基本概念高分子化合物,简称高分子,是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合物。

生活中常见的高分子材料有塑料、橡胶、纤维等。

高分子与小分子化合物相比,具有独特的性能。

例如,高分子材料通常具有较好的韧性、弹性和机械强度。

这是因为高分子的长链结构能够有效地分散和承受外力。

高分子的相对分子质量是一个重要的参数。

它不是一个确定的值,而是具有一定的分布范围。

这是由于聚合反应过程中的随机性导致的。

相对分子质量的大小和分布会显著影响高分子材料的性能。

二、高分子化合物的分类高分子化合物的分类方法有多种。

按照来源,可分为天然高分子和合成高分子。

天然高分子如纤维素、蛋白质等,是自然界中原本就存在的;合成高分子则是通过人工化学反应合成的,如聚乙烯、聚苯乙烯等。

根据高分子主链的结构,又可分为碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子。

碳链高分子的主链全部由碳原子组成,像聚乙烯、聚丙烯就属于此类;杂链高分子的主链除了碳原子,还含有氧、氮、硫等杂原子,如聚酯、聚酰胺;元素有机高分子的主链中不含碳原子,而是由硅、磷、铝等元素组成,不过侧基一般是有机基团。

另外,还可以根据用途将高分子分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。

不同类型的高分子在性能和应用方面有着很大的差异。

三、高分子的合成方法高分子的合成方法主要包括加聚反应和缩聚反应。

加聚反应是指由不饱和单体通过加成反应相互结合形成高分子的过程。

在这个过程中,没有小分子副产物生成。

例如,乙烯在引发剂的作用下发生加聚反应生成聚乙烯。

缩聚反应则是由具有两个或两个以上官能团的单体,通过官能团之间的缩合反应逐步形成高分子,同时会产生小分子副产物,如水、醇、氨等。

聚酯的合成就是一个典型的缩聚反应。

此外,还有开环聚合、逐步加成聚合等合成方法。

开环聚合是指环状单体通过开环形成线性高分子的反应;逐步加成聚合则是通过逐步的加成反应形成高分子。

高分子化学考试重点

高分子化学考试重点

高分子化学1.高分子是指:也称聚合物,聚合物指许多大分子的聚合体。

有时高分子也指一个大分子,高分子的分子量高达上万,一个大分子往往由许多简单的结构单元通过共价键重复连接而成。

2.单体:指能形成聚合物的低分子化合物或反应物,工业生产称为原料。

结构单元:单体聚合后发生变化而后构成聚合物结构的组合单元。

重复单元:大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元,可能与结构单元相同,也可能由2个或多个结构单元组成。

例如:3.聚合度:结构单元数4.均聚物:一种单体聚合而成的聚合物共聚物:两种以上单体共聚而成的聚合物。

5.三大合成材料:塑料,合成橡胶和合成纤维。

6.PE:聚乙烯 PP:聚丙烯PS:聚苯乙烯 PTFE:聚四氟乙烯PMMA:聚甲基丙烯酸甲酯 PA:尼龙(聚酰胺)7.聚酰胺(尼龙),后面加数字区别。

第一个数字表示二元胺的碳原子数,第二个数字表示二元酸的碳原子数。

只附一个数字代表氨基酸的碳原子数。

8.数均分子量:重均分子量:分子量分布指数:重均分子量与数均分子量的比值,用来表示分子宽度。

例题:设一聚合物,其中分子量为104的分子有10mol,其中分子量为105的分子有5mol,求分子量分布指数。

10.Tg:非晶态热塑性聚合物低温时呈玻璃态,受热至某一温度范围,转变成高弹态(橡胶态),这一转变温度称为玻璃化温度Tg。

Tm:晶态聚合物继续受热,出现另一转变温度熔点Tm。

Tf:玻璃态,高弹态,粘流态11.通常所说的塑料,橡胶,正是按照Tm和Tg在室温之上或室温之下划分到的:塑料:晶态高聚物,处于部分结晶态,Tm是使用的上限温度;非晶态高聚物,处于玻璃态,Tg是使用的上限温度。

橡胶:只能是非晶态高聚物,处于高弹态,Tg是使用下限温度,Tg 应低于室温70℃以上,Tf是使用上限温度。

纤维:大部分是晶态高聚物,Tm应低于室温150℃以上,也有非晶体高聚物,分子排列要有一定规则和取向。

12.热塑性(化合物):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,可以重复加工成型。

(完整版)高分子化学知识点总结

(完整版)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。

高分子化学难点和考点

高分子化学难点和考点

在自由基聚合和缩聚反应中,分别用 单体的转化率
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
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
终止 14. 15. 16. 17. 搅拌 18. 19. 20. 21. 23. 24. 假设。

无解聚反应
和 无前末端效应
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 7. 线形缩聚的核心问题是 所有缩聚反应共有的特征是 8. 9. 10. 的深度。 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 所谓的配位聚合是指 和 控制反应官能团 加入的当量比 。 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 。所谓的定向聚合 。 。阳离子的聚合特征是 快引发, 快增长, 慢增长 , 易转移 , 无终止 。 , 溶液聚合 。逐步聚合的实施方 , 稳态, 忽略链转移、双基 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 是指 指能够生成立构规整性聚合物为主(>=75%)的聚合反应 11. 12. 法 13. 自由基聚合的特征 慢引发 , 快增长 , 易转移 , , 速终止 , 难终止 。阴离子的聚合特征是 快引发 界面聚合 , 熔融聚合 。 相对分子质量的影响因素和控制 逐步特性 和 反应程度 来表征聚合反应进行 阴离子聚合 ;体形缩聚的关键问题是 凝胶点的控制 。

高分子化学重难点

高分子化学重难点

高分子重难点知识归纳第一章1聚合物的相对分子质量具有多分散性,用分子量多分散系数(分子量分布指数)来表示。

2重均、数均相对分子量、分子量多分散系数(分子量分布指数)的计算方法。

重均M= 分子量× 重量分数w数均M=重质量∕总物质的量n分子量多分散系数D=M∕n Mw第二章1体型缩聚的凝胶点:体型缩聚反应进行到一定程度后黏度突然急剧增加,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。

出现凝胶现象时的反应程度称为凝胶点。

2合成具有-NH-COO-特征基团单体类型是二元酸+二元胺3反应程度与转化率是否为同一概念?不是同一概念。

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分数。

4.2-2官能度体系可以制备无支链高分子线形缩聚物。

5. 逐步聚合:单体转变成高分子是逐步进行的,即单体官能团间相互反应而逐步增长。

第三章1本体聚合:不加入其他介质,只有单体本身在引发剂或光、热、辐射能等作用下进行的聚合反应。

2自动加速现象:在自由基聚合反应中,聚合速率因体系的黏度增大而引起的加速现象,又称凝胶效应。

3自由基聚合中双基终止包括歧化终止和偶合终止。

4自由基聚合与线型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。

可概括为慢引发、快增长、速终止。

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。

缩聚反应: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。

5.阻聚剂:具有阻聚作用的物质称为阻聚剂。

6.引发剂半衰期:引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。

高分子化学难点和考点

高分子化学难点和考点

凝胶点:开始出现凝胶化时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点,用Pc表示,是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转折点。

转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数反应程度:参加反应的基团数占起始基团数的分数两者区别:转化率是指已经参加反应的单体的数目,反应程度则是指已经反应的官能团的数目,如:一种缩聚反应,单体间双双反应很快全部变成二聚体,就单体转化率而言,转化率达100%;而官能团的反应程度仅50%缩聚反应:是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程,兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义,反应产物称为缩聚物。

自动加速现象:随着反应进行,体系的粘度增大,活性端基可能被包埋,双基终止困难,速率常Kt下降,聚合反应速率不仅不随单体和引发剂浓度的降低而减慢,反而增大的现象。

动力学链长:平均每一个链自由基(活性种)从引发到终止过程中(包括链转移反应的延续)所消耗的单体分子数。

链转移常数:链转移的速率常数和链增长速率常数之比竞聚率:同一种链自由基均聚和共聚增长速率常数之比,用于表征两单体的相对活性悬浮聚合:是将不溶于水的单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合,这是自由基聚合一种特有的聚合方法。

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态进行的聚合反应。

本体聚合:不加其它介质,只有单体本身,在引发剂、热、光等作用下进行的聚合反应。

溶液聚合:是将单体和引发剂溶于适当溶剂内进行的聚合反应。

柔顺性:高分子链的各种可卷曲的性能或者说高分子链能改变其构象的性质,简称柔性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。

高分子化学(选修)要点

高分子化学(选修)要点

高分子化学一、绪论1.数均分子量M n2.质均分子量3.分子量分布二、缩聚和逐步聚合1.缩聚是缩合聚合的简称,是官能团多次重复缩合而形成缩聚物的过程。

分子中能参与反应的官能团数称作官能度(f)缩聚反应无特定的活性种,各部反应速率常数和活化能基本相等。

2.反应程度p的定义为参与反应的基团数占起始基团数的分数将大分子的结构单元数定义为聚合度X聚酯化和低分子酯化反应相似都是可逆平衡3.官能团等活性概念一定聚合度范围内,基团活性与聚合物分子量大小无关反应程度和平衡常数对聚合度的影响基团数比对聚合度的影响体型缩聚和凝胶化凝胶点定义为开始出现凝胶瞬间的临界反应程度P热固性的聚合物制品的身缠过程多分为预聚物的制备和成型固化4.Carotjers法凝胶点的预测1.两基团数相等单体混合物平均官能度定义为每一分子平均带有的基团数2.两基团数不等平均官能团数以非过量基团数的二倍醋会议分子总数来求取3.多组分体系只考虑参与反应的基团数逐步聚合的实施方法1.原料要尽可能纯净2.单体采用化学计量配制,加微量单官能团物质或使某双官能团单体微过量来控制分子量3.尽可能提高反应程度4.采用减压或其他手段去除副产物,使反应向缩聚物方向移动实施逐步聚合有熔融聚合、溶液聚合、界面聚合、固相聚合5.重要缩聚物的化学方程式1.涤纶聚酯(聚对二苯甲酸乙二醇酯)对二苯甲酸+乙二醇2.最简单不饱和聚酯马来酸酐+乙二醇3.醇酸树脂与涂料在原料中添加其他二元(间苯甲酸、柠檬酸、己二酸、癸二酸等)或一元不饱和脂肪酸(干性油或不干性油)以及其他二元醇,以降低交联密度4.聚碳酸酯双酚A聚碳酸酯(酯交换法和光气直接法5.聚酰胺聚酰胺-66(尼龙-66)己二酸+己二醇6.聚氨酯二异氰酸酯+二元醇7..环氧树脂双酚A和环氧氯丙烷三、自由基聚合1.加聚和连锁聚合自由基聚合过程:链引发、链增长、链终止和链转移2.烯类单体对聚合机理的选择性乙烯基单体取代基的诱导效应和共轭效应改变双键的电子云密度,影响到活性中的稳定,对自由基,阴离子,阳离子聚合产生了选择性吸电子集团丙烯晴氰基含羰基的丙烯酸酯使电子云密度降低有利于阴离子的进攻,使负电荷离域在C、N两原子上,阴离子活性种的以共振稳定,有利于阴离子聚合供电子集团带烷基、苯基、乙烯基等的异丁烯、苯乙烯、异戊二烯碳碳双键电子云密度增加有利于阳离的进攻,同时使正电荷离域在CN两原子上,是碳阳离子共振稳定,有利于阳离子聚合卤原子,诱导效应为吸电子,共轭效应有供电性,抵消后,只能进行自由基聚合,如氯乙烯许多带吸电子基团的烯类,可进行阴离子聚合、自由基聚合如丙烯晴、丙烯酸酯类吸电子倾向过强,只能进行阴离子聚合如硝基乙烯、偏二氰乙烯有共轭体系的烯类,电子流动性大,易诱导极化可进行上述三种机理聚合,如苯乙烯、丁二烯、异戊二烯位阻效应:单体中取代基的体积、位置、数量等引起的效应3.自由基聚合机理1.链引发:形成单体自由基1.引发剂分解为初级自由基2.初级自由基与单体加成为单体组自由基2.链增长:单体自由基打开烯类分子的π键,加成形成新的自由基,活性不减继续与烯类单体连锁加成,形成结构单元更多的链自由基特征:强放热、活化能低增长方式:头-尾、头-头受电子效应和位阻效应的影响苯乙烯头—尾苯基与独电子连在同一碳原子,形成共轭体系,对自由基有稳定作用聚醋酸乙烯脂头—头自由基共轭效应较弱活性链末端自由基绕邻近碳碳单键形成不同构型,成无规构型3.两自由基的独电子共价结合的终止方式偶合终止:两自由基独电子共价结合的终止方式歧化终止:自由基夺取另一自由基的氢原子或其它原子的终止方式方式与单体种类、聚合温度有关聚丙烯腈几乎全部耦合聚苯乙烯以偶合为主聚醋酸乙烯脂几乎全部歧化聚甲基丙烯酸甲酯以歧化为主4.链转移:链自由基从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子而终止,将电子转移给失去原子的分子而形成一个新的自由基,继续链的增长低分子转移阻聚作用:自由基向某些物质转移后,如形成稳定的自由基,就不能在引发单体聚合,最终失去活性终止的现象阻聚剂:具有阻聚作用的化合物如苯醌动力学特征:慢引发、快增长、速终止表:自由基聚合和逐步缩聚机理特征的比较P755.引发剂种类偶氮类、过氧化物、氧化还原体系偶氮二异丁腈(AIBN)分解特点:一级反应、无诱导分解、只产生一种自由基比较稳定,储存安全‘过氧化二苯甲酰6.引发剂分解动力学链引发最慢,控制总的聚合反应速率引发剂用量是影响速率和分子量的关键因素引发剂分解为一级反应分集速率Rd引发剂浓度[I]半衰期:引发剂分解到其实浓度一半时所需的时间4.引发剂效率引发单体聚合的部分占引发剂分解或消耗的总数的分数,另一部分因诱导效应笼闭效应而损耗诱导分解自由基向引发剂的转移反应笼闭效应引发剂一般体系浓度很低,分子处在单体或溶剂的笼子中,即使扩散到笼子外边才能引发单体聚合,否则在笼内发生副反应,而消耗引发剂温度影响聚合速率和分子量7.聚合速率诱导期,初级自由基被阻聚杂质所终止,无聚合物产生,聚合速率为0(15选择出了)自动加速现象(凝胶效应):由体系粘度引起链终止受扩散控制(简答)8.动力学链长和聚合度动力学链长:一个活性种从引发开始到链终止消耗的单体分子数9.阻聚和缓聚根据化合物对自由基反应的抑制程度本质: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,也可能是活性低的信自由基。

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