一聚合物基本概念重复单元和链节结构单元和单体单元平均聚合度
聚合物基础知识
强 度
C
B
A
• 高分子的强度与分 子量密切相关
聚合度
第一章 涂料
A 点是初具强度的最低聚合度，A 点以上强度随分子链迅速增加 B 点是临界点，强度增加逐 渐减 慢
A B
尼龙 纤维素 乙烯基 聚合物 40 60 100 150 250 400
C 点以后强度不再明显增加
不同高分子初具强度的聚合 度和临界点的聚合度不同，如
MZ
mi M i
2 N M i i
3 N M i i
第一章 涂料 •
⑶ 平均相对分子质量Fra bibliotek① 数均相对分子质量Mn (number –average molecular weight)。
固体聚合物具有一定的力学强度,可抽丝、能制膜。
第一章 涂料
• 分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般
- - - - - < 1000 < - - - - - - - - - - - - < 10000 < - - - - -
低分子
过渡区（齐聚物）
高聚物
一般高分子的分子量在 104 ～106 范围 超高分子量的聚合物 的分子量高达106 以上
mi M i mi
Ni M
2 i
Ni M i
③粘均相对分子质量Mv(viscosity–average molecular weight)
Mv mM ∑ =( m ∑
i i α i 1/α
)
N M ∑ =( NM ∑
i i
α +1 i 1/α
)
i
④Z均相对分子质量
MZ
2 m M i i
高分子复习总结
当p=0.999时，
X n 1 1 r r 2 r p 1 0 .91 8 2 0 * .0 9 5 .98 * 8 0 .9 5 5 9 19 .9 18 6
16
• 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： f 3*22*32.4
偶合终止
11
[I] [S]
Xn2CMCI[M ]CS[M ]
22
真正终止 （歧化终止）
链转移终止
以歧化终止为 例，链转移反 应对平均聚合 度影响的定量 关系式。
：无链转移反应的聚合度（歧化终止）
23
第三章 练习题
1.凝胶效应现象就是（
）
A.凝胶化 B. 自动加速现象 C. 凝固化 D. 胶体化
密闭体系
Xn K1
非密闭体系
X
＝
n
K pn
W
6
分子量影响因素
分子量控制方法
计算公式
p、K、nW
端基封锁
原料非等摩尔 或加单官能团
Xn 1r 1r 2rp
r Na Nb
r
Na Nb＋2Nb'
注意：Na和Nb分别是基团A和B的物质的量。
7
第二章
Carothers法计算线形缩聚物的聚合度
28
7 已知过氧化二苯甲酰在60 ℃ 的半衰期为48 小时，甲基丙烯酸甲酯在60 ℃的kp2 / kt=1×10-2l ( mol . s )。如果起始投料量为 每100ml 溶液（溶剂为惰性）中含20克甲基 丙烯酸甲酯和0.1克过氧化苯甲酰，试求 （1）甲基丙烯酸甲酯在60℃下的聚合速度？ （2）反应初期生成的聚合物的数均聚合度 （60 ℃ 下85 %歧化终止，15％偶合终止， f 按1 计算）。
高分子化学期末复习提纲
M 1 1 2 fk d k t 2 I 2
kp
（2）、平均聚合度 Xn 与动力学链长υ的关系
Xn
C D 2
Xn
RP RP Rt Rtr C D Rt Rtr 2
1 C I S 2kt RP D 2 CM C I CS 2 M M Xn 2 k p M
10
1.基本特征：
（1）聚合反应是通过单体功能基之间的反 应逐步进行的； （2）每步反应的机理相同，因而反应速率 和活化能大致相同； （3） 反应体系始终由单体和分子量递增的 一系列中间产物组成 （4）单体以及任何中间产物两分子间都能 发生反应； （5） 聚合产物的分子量是逐步增大的。
11
2. 反应程度P与聚合度
★★★★★ 反应程度: 在任何情况下，缩聚物的聚 合度均随P的增大而增大
封闭体系
平衡常数: 开放体系 官能团数比 控制因素
Xn = K + 1
17
有效控制方法：端基封锁
在两官能团等物 ①使某一单体稍稍过量 质的量的基础上 ②加入少量单官能团物质 原理：破坏原料的等当量比，聚合反应进行到
一定程度时，链端的官能团失去继续相互反应
3.功能基等反应性假设：
（含义）
A. 双功能基单体的两个功能基的反应性能相 等，且不管其中一个是否已反应，另一个功 能基的反应性能保持不变； B. 功能基的反应性能与其所连接的聚合物链 的长短无关。
13
4. 官能团等当量/接近等当量 Rp与聚合度
（1）不可逆（K很大，K≥103；K很小或中等， 不断排出小分子） a.自催化：
31
6
影响自由基聚合反应的因素
一-聚合物的基本概念重复单元和链节结构单元和单体单元平均聚合度上课讲义
M m 1 Mn
称为相对分子质量分布系数。 其值大于或等于1。
• ⒉ 结构方面的特征 • 聚合物存在着多重结构,即所谓一次结构、二次结构和三次 结构。 • ⑴ 一次结构 • 一次结构是指与聚合物的结构单元有关的结构。 • ① 结构单元的化学组成 • 由于结构单元的化学组成不同,才构成了品种繁多的聚合物, 聚合物的种类就是以结构单元的化学组成为基础而划分的。 • ② 结构单元的序列结构 • 指结构单元之间的键接次序。 • 在自由基聚合过程中,由于连接几率的关系,虽然大部分结 构单元是以“头-尾” “头-尾”连接,但 也有部分结构单元 是以“头-头”或“尾-尾”连接。
头 尾
头 头 尾 尾
C H 2 C H C H 2 C H C H 2 C H C H C H 2 C H 2 C H
C l
C l
C l C l
C l
• ③ 结构单元的构型(configuration) 以聚丙烯为例
•
[ CH2 CH]n
CH3
• 全同立构体、间同立构体和无规立构体。 •
CH3 CH3 CH3 CH3 CH3
[C H 2C H C H C H 2 ]n
1.2 聚合物
聚醋酸乙烯酯的结构式为
[ CH2 CH]n OCOCH3
聚甲基丙烯酸甲酯的结构式为
CH3 [ CH2 C ]n
COOCH3
聚乙烯-醋酸乙烯共聚物的结构式为
[C H 2 C H 2]n[C H 2 C H]m O C O C H 3
1.2 聚合物
一-聚合物的基本概念重复单元 和链节结构单元和单体单元平均
聚合度
1.2 聚合物
聚合物的结构式：[重 复 单 元 的 结 构 ]n (重 复 单 元 的 结 构 )n 聚乙烯的结构式为
高分子化学教案
第一章绪论【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、相对分子质量等。
2. 聚合反应；加成聚合与缩合聚合；连锁聚合与逐步聚合。
3. 从不同角度对聚合物进行分类。
4. 常用聚合物的命名、来源、结构特征。
5. 聚合物相对分子质量及其分布。
【熟悉内容】1. 系统命名法。
2. 典型聚合物的名称、符号及重复单元。
【了解内容】1. 高分子化学发展历史。
2. 聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响。
【教学难点】1. 结构单元、重复单元、单体单元、链节的辨析。
2. 加成聚合与缩合聚合的区别与联系；连锁聚合与逐步聚合的区别与联系。
【教学目标】1. 掌握高分子化学相关基本概念。
2. 能对几对重要概念进行辨析。
3. 能按规范写出正确的聚合物名称、分子式、聚合反应式。
4. 树立对高分子化学学科正确的认识观。
前言【教学内容】一、高分子化学课程简介二、高分子发展与应用三、我国高分子科学发展现状【授课时间】1学时【教学目标】了解高分子科学体系范畴及分子化学发展简史，了解高分子化学课程【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片【教学过程】1.绪论1.1 高分子基本概念【教学内容】一高分子二高分子化学三单体四有关组成结构的概念五大分子结构式六聚合反应方程式：【授课时间】2学时【教学重点】高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节等概念，聚合反应式的书写【教学难点】结构单元、重复单元、单体单元的辨析【教学目标】1 掌握高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节、聚合度等概念的区别与联系2 能正确写出具体聚合物的结构式与反应式【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片及实例【教学过程】一高分子1 名称：macromolecule compound；macromolecule；polymer；high polymer2 概念的形成3 定义(1) 相对分子质量很大(2) 共价键连接(3) 相同的化学结构重复多次而成4 基本特点(1) 相对分子质量很大(2) 化学组成比较简单,分子结构有规律性(3) 分子形态多样:长链线型,三维网状,星型,梯形,环形….(4) 相对分子质量具有多分散性(5) 物理性质不同于低分子:高软化点,高强度,高弹性,熔体高黏度二高分子化学研究聚合反应和高分子化学反应原理，选择原料、确定路线、寻找催化剂、制订合成工艺等。
聚合物
i i α i 1/α
)
N ∑ M =( N ∑ M
i i
α +1 i 1/α
)
i
④Z均相对分子质量 M Z 均相对分子质量
MZ =
mi M i2 ∑
∑ mi M i
=
N i M i3 ∑ N i M i2 ∑
1.2
聚合物
•
对于相对分子质量均一的聚合物M 对于相对分子质量均一的聚合物 n=Mm, 而相对分子质量 不均一的聚合物,一般 一般M 介于M 之间， 不均一的聚合物 一般 m>Mn , Mv介于 n和Mm 之间，而接近 Mm ,如图 所示。 如图1.2所示 如图 所示。
• • • • • • •
由于聚合物大分子的结构不同,排列的规整性不同, 由于聚合物大分子的结构不同, 排列的规整性不同, 可能形 ① 无定型聚合物 对于无定型聚合物加热到一定的温度,由硬而脆的玻璃态变 对于无定型聚合物加热到一定的温度 由硬而脆的玻璃态变 无定型聚合物的力学三态：玻璃态、 无定型聚合物的力学三态：玻璃态、高弹态和粘流态 由玻璃态转变为高弹态的温度称为玻璃化温度,记作 g ,由高 由玻璃态转变为高弹态的温度称为玻璃化温度 记作T 由高 记作 ② 结晶聚合物 结晶聚合物中存在着或多或少的无定型区, 结晶聚合物中存在着或多或少的无定型区,因而其结晶度不
1.2
聚合物
聚合物的结构式： 聚合物的结构式：[ 重复单元的结构 ]n 聚乙烯的结构式为
( 重 复 单元 的 结构 ) n
[ CH2 CH2 ]n
聚氯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n Cl
聚苯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n
聚丁二烯的结构式为
聚合物的单体和链节
聚合物的单体和链节一、引言聚合物是由许多单体分子通过化学反应连接起来形成的高分子材料，广泛应用于各个领域。
了解聚合物的单体和链节结构对于研究聚合过程以及合成高性能聚合物至关重要。
本文将详细探讨聚合物的单体和链节的概念、分类以及其在聚合物结构中的作用。
二、聚合物的定义和基本概念聚合物是由单体分子通过化学键结合形成的高分子大分子。
单体是构成聚合物的基本结构单元，而链节则是由多个单体组成的具有重复性的结构单元。
聚合物可以是天然的，也可以是人工合成的，具有多种不同的物理和化学性质。
三、聚合物的分类聚合物可按照其结构、聚合方式、功能等多种方式进行分类。
以下是几种常见的聚合物分类方式：1. 结构分类聚合物的结构可以分为线性聚合物、支化聚合物、交联聚合物等。
•线性聚合物是一条由单体按照特定顺序通过共价键连接而成的直线形链状分子。
•支化聚合物是在线性聚合物的基础上通过引入支链结构而形成的分子。
支链可以增加聚合物的分子量、改善其溶解性等性质。
•交联聚合物是由具有交联点的聚合物链网状结构组成的，具有较高的物理强度和耐化学性能。
2. 聚合方式分类聚合物的合成方式可以分为添加聚合和缩聚两种。
•添加聚合是通过单体间的共价键重组将单体牢固地连接起来形成聚合物。
这是一种常见的聚合方式。
•缩聚是通过两个单体分子的反应生成一个水分子的同时将两个单体连接起来形成聚合物。
这种聚合方式适用于具有两个或多个功能团的单体。
3. 功能分类聚合物还可以根据其功能进行分类，比如高温聚合物、导电聚合物、生物可降解聚合物等。
四、聚合物的单体聚合物的单体是构成聚合物的最基本单元，通常是由原子或分子组成的。
不同的单体具有不同的性质和功能，在聚合过程中起到至关重要的作用。
聚合物的单体可以分为两类：活性单体和功能性单体。
1. 活性单体活性单体是指具有反应活性的单体，可以通过聚合反应与其他单体反应形成聚合物链。
常见的活性单体有乙烯、丙烯酸酯、苯乙烯等。
活性单体的反应活性来源于其分子结构中的不饱和键或其他反应活性团。
高分子化学(第五版)潘祖仁版期末复习资料(老师总结)
1 P 1－ ③反应程度与平均聚合度的关系 Xn
1 Xn = 1 －P
（2）可逆特性 根据K的大小，可分为三类
4、 官能团等活性理论 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的大小无关。 5、线型缩聚动力学（不同条件下的线型缩聚动力学方程）（了 解） 6、线型缩聚物的聚合度（学会计算） （1）K对聚合度的影响 封闭体系 X n 1 K 1
链转移无影响自由基等活性原理稳态假定聚合度很大mikkkr1212tdpfdtmd?????????tikfkkmmtdp21210ln???????????tikfkkctdp212111ln??????????88温度的影响11对聚合速率的影响22对聚合度的影响遵循arrhenius经验公式tv99自动加速现象现象原因10动力学链长与聚合度的关系11阻聚与缓聚12自由基寿命nxd2cxn???tpiprrrr??1212tdpimk2fkk?tsrm???p115思考题926p117计算题6789第四章自由基共聚合11基本概念无规交替嵌段接枝共聚物竞聚率22二元共聚物类型及特点无规交替嵌段接枝共聚物33共聚物组成微分方程1155个假设
d[M 2 ] [M 2 ] r2 [M 2 ] [M1 ]
r1f12 f1f 2 F1 2 r1f1 2f1f 2 r2 f 22
4、共聚物组成曲线（类型、条件、曲线形状） （1）理想共聚： r1r2 = 1 （2）交替共聚： r1r2 = 0 （3）有恒比点的非理想共聚：r1r2<1， r1<1, r2 < 1 恒比点
R fk d[M ] k p ( d )1/2 [I]1/2 [M] dt kt
M 0 ln M
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。
高分子化学重点
分子量调节剂： 分子量调节剂：在聚合体系中加入某些链转移常数较大的溶剂来调 节、控制分子量 聚合上限温度： 聚合上限温度：当单体与聚合物处于平衡状态时的温度 竞聚率：是单体自身增长（均聚）和交叉增长（共聚）的速率常数 竞聚率 的比值 阳离子聚合的特点：快引发，快增长，易转移，难终止 阳离子聚合的特点 阴离子聚合的特点：快引发，慢增长，无终止 结构异构（同分异构）：化学组成相同，原子和原子团的排列不同 立体异构：由于分子中的原子或基团的空间构型和构象不同而产生 立体异构 的异构 光学异构体（也称对映异构体）, 是由于分子中含有手征性碳原子 光学异构体 引起，分为 R（右）型和 S（左）型两种异构体。 立构规整度：是立构规整聚合物占总聚合物的分数，是评价聚合物 立构规整度 性能、引发剂定向聚合能力的重要指标 配位聚合：是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发剂活性 配位聚合 中心上进行配位、活化，随后单体分子相继插入过渡金属－碳键 中进行链增长的过程。 3 一级插入：不带取代基的一端带负电荷，与过渡金属相连接 一级插入
高分子化合物（聚合物）是由许多结构单元相同的小分子化合物通 高分子化合物 过化学键连接而成的。 结构单元、单体单元和链节：高分子链中的重复单元 结构单元 聚合度：重复单元的数量 聚合度 高分子： 高分子：当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节或 少一个链节不会影响其基本性能时。 均聚物： 均聚物：由一种单体聚合而成的聚合物 共聚物： 共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物 共聚是高分子化合物改性的重要方法之一。 碳链聚合物的主链全部由碳元素组成，侧基上可有其它元素。例如 聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 杂链聚合物的主链上以碳元素为主，但存在其它元素，如O、N、S、 P等杂元素。 元素有机聚合物的主链上没有碳元素，一般由Si、B、 N、P、Ge 和O等元素组成，但侧链上含有有机基团。 无机高分子无论在主链还是侧链上均没有碳元素。例如玻璃、陶瓷 等均属此类。
高分子化学(第五版)潘祖仁版课后习题答案 (2)
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n2. 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。
单体单体单元结构单元链节的相互关系和区别
单体单体单元结构单元链节的相互关系和区别单体、单元、结构、链节是材料科学和力学等学科中常用的概念，它们之间存在一定的相互关系和区别。
1. 单体（Monomer）：单体是指能够通过化学反应聚合成高分子化合物的小分子物质。
在化学反应条件下，多个单体分子可以通过化学键的形成将它们紧密连接在一起，形成高分子化合物。
单体可以是有机物、无机物或金属等。
2. 单元（Unit）：单元是指高分子材料中的重复结构，也称为重复单元或基本单元。
在高分子化合物中，单元是通过化学键连接的单体分子，它在高分子链中重复出现，形成连续的结构。
单元决定了高分子材料的物理性质和化学性质。
3. 结构（Structure）：结构是指高分子材料中单元之间的排列方式和空间结构。
高分子材料的结构可以分为线形结构、支化结构、交联结构等不同类型。
结构决定了高分子材料的力学性能、热学性能和电学性能等特性。
4. 链节（Chain Segment）：链节是指高分子材料中的连续链段，它由单元组成，是高分子链的基本组成单位。
链节可以包含一个或多个单元，相邻的链节间通过化学键连接。
链节的长度可以影响高分子材料的流动性、玻璃化转变温度等性质。
相互关系和区别：- 单体是构成高分子材料的小分子物质，而单元是高分子材料中的重复结构，单元是由单体组成的。
单元是高分子化合物的基本组成单位，决定了高分子材料的性质。
- 结构和链节都指的是高分子材料中的排列和连接方式，但结构更强调整体的组织和形态，链节更侧重于单元的连接和排列方式。
- 单元和链节的含义有些相似，都是由单体组成的重复结构，但单元更偏向于描述化学结构和化学键的连续性，而链节更偏向于描述物理结构和排列的连续性。
聚合物名词解释
聚合物名词解释聚合物是指由相同或不同的单体分子反复重复聚合形成的大分子化合物。
它们由许多小分子单元组成所以也被称为高分子化合物。
由于其材料性质优异、加工性能良好，被广泛应用于各个领域。
本文将对聚合物的几个重要概念进行阐述。
一、聚合物结构聚合物主要由单体分子反复连接而成，在聚合过程中两个单体分子之间的化学键不断形成，这种化学键可以是共价键、离子键或氢键。
聚合物的基本结构单位被称为重复单元或聚合体，这是聚合过程中反复出现的连接单元。
聚合体的种类和组成的单体不同，聚合物的基本结构也不同。
例如，丙烯酸聚合物的聚合体是丙烯酸分子，聚乙烯的聚合体是乙烯分子，聚酰胺的聚合体是亚麻素单体等。
二、聚合物分类聚合物的分类可以根据聚合反应方式、单体种类、聚合度、空间结构和性质等多种方式。
1、聚合反应方式：根据聚合反应方式将聚合物可以分为自由基聚合物、阴离子聚合物、阳离子聚合物和离子轻转移聚合物等几种类型。
2、单体种类：根据单体种类将聚合物分为丙烯酸聚合物、聚乙烯醇聚合物、聚酯类聚合物、聚酰亚胺类聚合物等。
3、聚合度：聚合度是指聚合物中一个聚合体里的单体数目，可以通过数值或平均分子量来表达。
聚合度的高低决定了聚合物的物理性质，例如高聚合度的聚乙烯是固体，而低聚合度的聚乙烯是液体。
4、空间结构：聚合物可以分为线性聚合物、分支聚合物、交联聚合物和网络聚合物等。
三、聚合物的性质由于聚合物结构的复杂性，其性质也非常复杂，与聚合物的种类和组成密切相关。
下面列举一些主要的聚合物性质。
1、物理性质聚合物的物理性质包括电气性质、热学性质、光学性质等。
例如聚丙烯聚氯乙烯等聚合物具有良好的电气绝缘性能，聚苯乙烯具有良好的光学透明性，聚对苯二甲酸乙二醇酯聚酯则具有良好的热稳定性。
2、化学性质聚合物的一些化学性质包括结构稳定性、耐化学腐蚀性、耐氧化性、抗紫外线性能等。
例如聚氨酯表现出良好的化学和耐磨性能、耐氧化性，聚合物化的聚乙烯醇因为含有羟基而具有良好的亲水性。
高化答案
第一章绪论1. 何谓重复单元、结构单元、单体单元、单体和聚合度?答：聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。
构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。
聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元称为单体单元。
能形成高分子化合物中结构单元的低分子化合物称为单体。
高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。
2. 如何用实验测定一未知单体的聚合反应是以逐步聚合还是连锁聚合机理进行的？答：一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。
随反应时间的延长，分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。
聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的聚合反应属连锁聚合。
相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。
单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。
3. 什么叫等规（全同立构）、间规（间同立构）和无规聚合物？试举例说明。
答：聚合物分子链由相同构型链节（R、S或l-构型、d-构型）连接而成的聚合物称为等规（或称全同立构）聚合物。
聚合物分子链由R、S链节交替联接而成的聚合物称间规或称间同立构聚合物。
聚合物分子链中R和S呈无规排列的聚合物称无规聚合物。
以聚丙烯为例C H2CC H3H C H2CC H3HC H2CC H3HC H2CC H3H****等规聚丙烯（手性碳原子构型相同）C H2CC H3H C H2CHC H3C H2CC H3HC H2CHC H3间规聚丙烯（手性碳原子相间排列）C H2CC H3H C H2CC H3HC H2CHC H3C H2CC H3H无规聚丙烯（手性碳原子呈无规排列）4. 聚合物的平均分子量有几种表示方法，写出其数学表达式。
答：（1） 数均分子量n Mi iii i iii nM NMW W N M N M∑=∑∑=∑∑=~/(2) 重均分子量wMi i ii i i iii wM W MN M N W M W M∑=∑∑=∑∑=~2以上两式中N i 、W i 、M i 分别代表体系中i 聚体的分子数、质量和相对分子质量。
高化名词解释
1.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称为结构单元。
2重复单元及平均聚合度：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为重复单元。
结构单元的数目称为平均聚合度3结构单元、重复单元和单体单元结构单元：高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。
重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位，又称为链节。
单体单元：聚合物中具有与单体相同化学组成而不同电子结构的单元4官能度：一分子中能参与反应的官能团数5聚合度：聚合物大分子中重复结构单元的数目6加聚反应：烯类单体通过双键的加成而进行的聚合反应7分子量分布指数：重均分子量与数均分子量的比值为分子量分布指数。
8反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数9反应程度和转化率：反应程度是指反应了的官能团数与起始官能团数之比。
转化率指反应了的单体分子数与起始单体分子数之比。
10相对分子质量分布曲线：把一个聚合物试样按相对分子质量大小分成若干级分,测定每一级分的相对分子质量和质量,并且计算出其质量分数。
以相对分子质量M为横坐标,质量分数w(x)为纵坐标作图,得一曲线.该曲线为相对分子质量分布曲线11平均官能度与摩尔系数：平均官能度指反应体系中平均每一分子上带有的能参加反应的官能团的数目。
摩尔系数指起始两种官能团的总数之比，其值小于或等与112凝胶点：多官能团单体聚合时，开始出现凝胶的瞬间的临界反应程度。
13线型缩聚合，体型缩聚14聚合上限温度15笼闭效应16引发剂半衰期17引发剂效率18诱导分解19自动加速效应20 S形聚合：采用低活性引发剂聚合时，初期慢，表示正常速率，中期加速，是凝胶效应超过正常速率的结果，后期转慢，玻璃化效应产生影响，凝胶效应和正常聚合都在减慢。
21动力学链长22链转移反应23向单体转移常数24歧化终止25链增长反应26阻聚剂27缓聚剂28共聚物29自由基共聚合反应30竞聚率31理想恒比共聚32 Q，e概念33本体聚合34溶液聚合35悬浮聚合36乳化剂37乳液聚合38乳化作用39临界胶束浓度40增溶作用41三相平衡点42自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合43配位聚合44立构规整度45立体异构：是原子在大分子中不同空间排列所产生的异构现象。
高分子化学期末复习课 (1)
能,酯基诱导与共轭作用大于 甲基供电作用,还可进行阴离 子聚合 能,羰基产生吸电诱导作用而 氧产生给电子共轭作用,二者 作用相抵,只能自由基聚合
CH3CH=CHCOOCH3
不能,结构对称,极化度低,且位阻 大.
什么是自动加速现象? 产生的原因是什么 ?对聚合反应及 聚合物会产生什么影响 答:当自由基聚合进入中期后,随转化率增加,聚合速率自动 加快,这一现象称为自动加速现象. 这是由于凝胶效应和沉淀效应使链自由基的终止速率受 到抑制,而链增长速率变化不大,从而使聚合速率加快. 自动加速现象可提高聚合反应速率,但控制不好,会出现 爆聚使聚合失败.自动加速现象使聚合物分子量分布变宽.
4）假设终止反应为双基终止，并且聚合开始很短时间后，进入“稳定 状态”，反应体 系中自由基浓度不变，链自由基的生成速率等于链自由 基的消失速率，即Ri=Rt，稳态假定
例5.下列反应现象分别是由哪一种机理造成的？（复习 题二，5，45，46） （1）聚合反应速率与引发剂浓度平方根成正比 （2）聚合反应速率对单体浓度呈一级反应 A.双基终止造成的 B.单基终止造成 [ ] [ ]
kC0t2 + 1 = 100
kC0t1 + 1 = 50;
因
kC 99 0t2 = kC 49 0 t1 t2 = 2 , 即 t2 = 2t1 此： t1
1 2
[I ] 2 [M ]
1
动力学链长的定义是什么？ 分析没有链转移反应与有链 转移反应时动力学链长与平均聚合度的关系.
动力学链长－－－在自由基聚合中,一个活性中心由引 发开始到活性中心消失期间消耗的单体分子数,用ν表 示.它等于链增长反应速率与链引发反应速率之比.
稳态时，引发 速率等于终止 速率
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W（x）
a b
M 图1.1 相对分子质量分布曲线 a- 典型分布曲线;b- 分布较宽的曲线
Mn
MV Mm
M
图1.2 相对分子质量间的关系
• ⑷ 相对分子质量分布(分布曲线和分布系数 ) • ① 相对分子质量分布曲线 • 把一个聚合物试样按相对分子质量大小分成若干级分 ,测 定每一级分的相对分子质量和质量,并且计算出其质量分数。 • 以相对分子质量 M为横坐标,质量分数w(x)为纵坐标作图 , 得一曲线.该曲线为相对分子质量分布曲线。 • 如图1.1和图1.2 所示。 • ② 相对分子质量分布系数
二烯烃聚合时,除1,2加成、3,4加成外,还有1,4加成：
3 3,4 聚合 4 n CH2 CH 2 1 1,2 聚合 C CH2 CH3 1,4 聚合 [ CH2 CH C CH2 ] n CH3 CH3 [ CH2 C ]n
Mn m m M
i i i
NM N
i i
i
1.2
聚合物
② 质均相对分子质量Mm(weight –average molecular weight)
Mm
mi M i mi
Ni M
2 i
Ni M i
③粘均相对分子质量Mv(viscosity–average molecular weight)
Mv mM ∑ =( m ∑
i i α i 1/α
)
N M ∑ =( NM ∑
i i
α +1 i 1/α
)
i
④Z均相对分子质量
MZ
2 m M i i
MZ
mi M i
2 N M i i
3 N M i i
1.2
聚合物
•
对于相对分子质量均一的聚合物 Mn=Mm, 而相对分子质量 不均一的聚合物 ,一般Mm>Mn , Mv介于Mn和Mm 之间，而接近 Mm ,如图1.2所示。
•
•
平均聚合度: 一个大分子中“结构单元”的(平均)数目。
记作Xn 。 对于聚氯乙烯一类大分Xn = n 对于尼龙、涤纶一类大分子 Xn = 2n 聚合物的数均相对分子质量Mn可由下式计算
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• •
•
• • 式中
Mn = M0.n= Xn.M
M0——重复单元的相对分子质量； M——结构单元的相对分子质量的平均值；
OCH2CH2O
结构单元
O C
结构单元 重复单元
O CLeabharlann n结构单元：重复单元中包括的最小的不能再分的结构单位。 • • 单体单元：结构单元的结构与单体的结构除电子结构改变 外, 化学组成相同。
•
该结构单元也可称为单体单元。
1.2
聚合物
•
⒊ 平均聚合度(average degree of polymerizition)
•
•
n——重复单元的数目；
Xn——结构单元的数目,即平均聚合度。
1.2
聚合物
•
•
二、 聚合物的基本特征 ⒈ 相对分子质量方面的特征
• • •
⑴ 相对分子质量巨大 聚合物的相对分子质量一般为104～106 ⑵ 相对分子质量具有多分散性 即使对于一个纯粹的聚合物,它也是由化学组成相同而相 对分子质量不等的、同一系列的聚合物的混合物所构成。 ⑶ 平均相对分子质量 ① 数均相对分子质量 Mn (number –average molecular weight)。
CH3 HC CH H
CH3 HC CH H
全同立构体
CH3 HC CH H
CH3 HC CH H
H HC C H
H HC C H CH3
CH3 HC C H
CH3 HC CH H
H
CH3
间同立构体
CH3
H
HC HC C C H CH3 H H
CH3 HC CH H H HC C CH3 H
无规立构体
链节:
“重复单元”似大分子链的一个环节。
1.2
聚合物
聚合物的结构式：[ 重复单元的结构 ]n 聚乙烯的结构式为
( 重复单元的结构 ) n
[ CH2 CH2 ]n
聚氯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n Cl
聚苯乙烯的结构式为
[ CH2 CH ]n
聚丁二烯的结构式为
[ CH2 CH CH CH2 ] n
Mm 1 Mn
称为相对分子质量分布系数。 其值大于或等于1。
• ⒉ 结构方面的特征 • 聚合物存在着多重结构 ,即所谓一次结构、二次结构和三次 结构。 • ⑴ 一次结构 • 一次结构是指与聚合物的结构单元有关的结构。 • ① 结构单元的化学组成 • 由于结构单元的化学组成不同,才构成了品种繁多的聚合物, 聚合物的种类就是以结构单元的化学组成为基础而划分的。 • ② 结构单元的序列结构 • 指结构单元之间的键接次序。 • 在自由基聚合过程中 , 由于连接几率的关系 , 虽然大部分结 构单元是以“头 -尾” “头 - 尾”连接, 但 也有部分结构单元 是以“头-头”或“尾-尾”连接。
1.2
聚合物
聚醋酸乙烯酯的结构式为
[ CH2 CH ]n OCOCH3
聚甲基丙烯酸甲酯的结构式为
CH3 [ CH2 C ]n COOCH3
聚乙烯-醋酸乙烯共聚物的结构式为
[ CH2 CH2 ]n [ CH2 CH ]m OCOCH3
1.2
聚合物
⒉ 结构单元(constitutional unit)和单体单元 涤纶树脂大分子的结构式为
头 尾
头 头
尾 尾
CH2 CH Cl
•
CH2 CH Cl
CH2 CH Cl
CH CH2 Cl
CH2 CH Cl
③ 结构单元的构型(configuration) 以聚丙烯为例
•
[ CH2 CH ]n CH3
全同立构体、间同立构体和无规立构体。
•
•
CH3 HC CH H C H
CH3 HC H
CH3 HC CH H
1.2
• • 一、聚合物的基本概念 重复单元和链节
聚合物
结构单元和单体单元 平均聚合度
•
• • • •
二、聚合物的基本特征
相对分子质量方面的特征 三、聚合物的分类 按聚合物的性能和用途 按合成聚合物的聚合反应类型 按聚合物大分子结构形态 结构方面的特征 聚集态特征
按聚合物主链结构的化学组成
•
•
四、聚合物的命名
一般命名法 系统命名法
1.2
聚合物
一、 聚合物的基本概念 ⒈ 重复单元(structural repeating unit)和链节
CH2 CH CH2 CH CH2 CH CH2 CH Cl Cl Cl Cl
CH2 CH Cl
重复结构单元: 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。