高分子化学复习笔记
高分子知识点资料整理总结
一名词解释
体型缩聚:参加反应的单体只要有一种单体具有两个以上的官能团(即f>2),缩聚反应将向三个方向发展,生成支化或交联结构的三维体型大分子缩聚物的缩聚反应,这种聚合反应称为体型缩聚
引发剂效率:引发剂分解后,往往只有一部分用来引发单体聚合,这部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分数称作引发剂效率
自动加速现象:又称凝胶效应,是聚合反应进行到一定程度时,聚合速率显著上升的一种现象。
降解:达到生命周期的终结。塑料降解是使聚合物分子量下降、聚合物材料(塑料)物性下降
链柔性:指高分子链在绕单键内旋转自由度,内旋转可导致高分子链构象的变化,因为伴随着状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态的特性。
单体:是能起聚合反应或缩聚反应等合成高分子化合物的简单化合物
逐步聚合:聚合反应缓慢逐步进行,每步反应的速率和活化能大致相同,链长逐步增长的聚合反应
歧化终止:以某自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子而终止聚合反应的方式
笼敝效应:虽然A、B相遇几率变低,当一旦相遇即具有很高的碰撞频率,总体看来其碰撞频率并不低于气相反应中的碰撞频率,因而发生反应的机会也较多。
交联:两个或者更多的分子相互键合交联成网络结构的体型分子的反应
构型:共价键化合物分子中各原子在空间的相对排列关系。
结构单元: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。缩合聚合:指的是具有两个或两个以上反应官能团的单体之间反复发生缩合反应生成聚合物同时放出小分子的过程。
偶合终止:是指两个链自由基相互结合的终止。
诱导效应:由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云密度向某一方向偏移,使分子发生极化的效应,叫诱导效应
高分子化学知识点总结
第一章绪论
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。
潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(修订版)
潘祖仁《高分子化学》(第5版)笔记和课后习题(含考
研真题)详解(修订版)
目录内容简介目录第1章绪论1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3名校考研真题详解第2章缩聚和逐步聚合2.1复习笔记2.2课后习题详解
2.3名校考研真题详解第3章自由基聚合
3.1复习笔记3.2课后习题详解
3.3名校考研真题详解第4章自由基共聚合
4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3名校考研真题详解第5章聚合方法
5.1复习笔记5.2课后习题详解
5.3名校考研真题详解第6章离子聚合
6.1复习笔记6.2课后习题详解
6.3名校考研真题详解第7章配位聚合
7.1复习笔记7.2课后习题详解
7.3名校考研真题详解
第8章开环聚合8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3名校考研真题详解第9章聚合物的化学反应9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3名校考研真题详解
第第1章绪论1.1复习笔记
【通关提要】通过本章的学习,了解聚合反应的机理特征,掌握聚合度、数均分子量、重均分子量和分子量分布指数的计算。
【知识框架】
【重点难点归纳】
一、高分子的基本概念1聚合度(见表1-1-1)
表1-1-1聚合度的基本知识
2三大合成材料(1)合成树脂和塑料。
(2)合成纤维。
(3)合成橡胶。
二、聚合物的分类和命名1分类(见表1-1-2)
表1-1-2聚合物的分类
2命名(见表1-1-3)
表1-1-3聚合物的命名
三、聚合反应1按单体-聚合物结构变化分类分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。
2按聚合机理和动力学分类分为:逐步聚合和连锁聚合。
四、分子量及其分布1平均分子量(见表1-1-4)
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第9章聚合物的化学反应
9.1 复习笔记
一、聚合物化学反应的特征及影响因素
1.聚合物化学反应的分类(按聚合度和结构变化)
(1)聚合度不变的反应(也称为聚合物的相似转变),如基团反应;
(2)聚合度增加的反应,如接枝、嵌段、扩链、交联等;
(3)聚合度减小的反应,如降解、解聚等。
2.大分子基团活性的影响因素
(1)物理因素
如聚合物的凝聚态和溶解性能。
(2)化学因素
①几率效应
当聚合物相邻侧基作无规成对反应时,中间往往留有未反应的孤立单个基团,最高转化程度因而受到限制。
②邻近基团效应
高分子中原有基团或反应后形成的新基团的位阻效应和电子效应,以及试剂的静电作用,均可能影响到邻近基团的活性和基团的转化程度。体积较大基团的位阻效应一般将使聚合物化学反应活性降低,基团转化程度受限。不带电荷的基团转变成带电荷基团的高分子反应速率往往随转化程度的提高而降低。
二、聚合物的基团反应
1.加成反应
丁二烯类聚合物中含有不饱和双键,可以进行加氢、加氯化氢、加氯等反应。
2.取代反应
(1)聚醋酸乙烯酯的醇解
乙烯醇不稳定,无法游离存在,迅速异构化为乙醛,因此聚乙烯醇只能由聚醋酸乙烯酯经醇解(水解)来制备。维尼纶纤维的生产过程由聚醋酸乙烯酯的醇解、聚乙烯醇的纺丝拉伸、缩醛等工序组成。
(2)苯环侧基的取代反应
苯乙烯和二乙烯基苯的共聚物是离子交换树脂的母体,与发烟硫酸反应,可以在苯环上引入磺酸根基团,即成阳离子交换树脂;与氯代二甲基醚反应,则可引入氯甲基,进一步引入季铵基团,即成阴离子交换树脂。
3.环化反应
聚丙烯腈、粘胶纤维高温裂解制碳纤维是环化反应的代表。
高分子化学总结复习提纲
高分子化学总结复习提纲
第一篇:高分子化学总结复习提纲
高分子化学总结复习提纲
第一章绪论
本章重点:
1、高分子化合物的定义及其结构特点;
2、高分子化合物的分类及命名方法;
3、大分子结构式及聚合反应方程式的书写;
4、大分子微结构与其性能关系;
5、三种相对分子量的定义及计算,分子量多分散性的定义及表示方法;
6、注意区别:重复单元、结构单元、单体单元和链节之间的关系。
第二章自由基聚合反应
本章重点:
1、单体结构决定能否聚合及聚合反应历程,取代基对聚合反应历程有影响;
2、自由基聚合的三基元反应历程及其特点;
3、自由基聚合的三种主要引发剂(过氧类,偶氮类,氧化还原类)及引发反应;
4、自由基聚合反应速率(表达式),聚合度(表达式)及影响因素;
5、动力学链长的定义及计算,动力学链长与链转移反应的关系;
6、四种链转移反应对聚合反应速率及聚合度的影响,相对分子质量的控制方法;
7、自动加速现象及产生原因,如何避免;
8、阻聚和缓聚的机理,常用阻聚剂;
9、推导自由基聚合动力学方程时所作的三个基本假定的内容;第三章
自由基共聚合
本章重点:
1、四种二元共聚物的类型及结构;
2、竞聚率的定义,共聚物组成控制方法;
3、二元共聚物组成微分方程(两种表达式),典型二元共聚物组成曲线;
4、单体及自由基活性的影响因素;
5、Q-e方程的意义和用途。
第四章聚合实施方法
本章重点:四种聚合实施方法的体系组成及特点,乳液聚合的独特机理。第五章离子聚合第六章配位聚合
两章重点:
1、阴离子,阳离子聚合反应的单体及引发剂类型;
2、阴离子聚合和阳离子聚合的典型引发反应;
803高分子化学知识点大总结
803高分子化学知识点大总结
高分子化学是化学的一个重要分支,研究聚合物的合成、性质和应用等方面。本文将对803高分子化学知识点进行总结,包括聚合物的分类、合成方法、性质和应用等方面。
一、聚合物的分类
聚合物是由许多重复单元组成的高分子化合物。根据聚合物的结构和性质,可以将聚合物分为线性聚合物、支化聚合物、交联聚合物和共聚物等几类。
1. 线性聚合物是指聚合物链没有侧链或侧链较少的聚合物。例如聚乙烯和聚丙烯等。
2. 支化聚合物是指聚合物链上有较多的侧支链的聚合物。例如聚乙烯醇等。
3. 交联聚合物是指聚合物链之间通过共价键形成交联结构的聚合物。例如硅橡胶和环氧树脂等。
4. 共聚物是指由两种或更多种单体通过共轭聚合而成的聚合物。例如苯乙烯-丁二烯共聚物。
二、聚合物的合成方法
聚合物的合成方法主要包括聚合反应和聚合物改性两大类。
1. 聚合反应是指通过将单体在适当条件下进行化学反应,使其发生聚合,生成聚合物的方法。常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合和环开聚合等。
2. 聚合物改性是指在聚合物的合成过程中,通过引入其他化合物或改变反应条件,改变聚合物的结构和性质的方法。常见的聚合物改性方法有共聚、交联和接枝等。
三、聚合物的性质
聚合物具有许多特殊的性质,使其在各个领域得到广泛应用。
1. 物理性质:聚合物通常是无色、无味、无毒的固体,具有较低的密度和较高的强度。聚合物的熔点和热稳定性较低,易受热、光和化学物质的影响。
2. 机械性能:聚合物具有良好的柔韧性和弹性,可以根据需要制备成不同形状的制品。聚合物的强度和硬度可以通过控制聚合反应条件和添加适当的添加剂来调节。
高分子化学知识点总结
第一章 绪论
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。
高分子:一个大分子由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成,并具有一定机械性能。 结构单元:在大分子链中出现的以单体结构基础的原子团称为结构单元。
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。
单体单元:与单体中原子种类及个数相同的结构单元,仅电子结构有所变化。 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
由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物; 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. 结构单元=单体单元=重复单元=链节
聚合度:聚合度是衡量高分子大小的一个指标。 合成尼龙-66具有另一特征:
H 2N(CH 2)6NH 2
+ HOOC(CH 2)4COOH
H--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OH
n
(2n-1) H 2O +
结构单元 结构单元 重复结构单元
有两种表示法:[1]以大分子链中的结构单元数目表示,记作:
[2]:以大分子链中的重复单元数目表示,记作:
由聚合度可计算出高分子的分子量: M 是高分子的分子量; M 0 是结构单元的分子量 结构单元=重复单元=链节≠ 单体单元
单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 结构单元 ≠ 重复单元 ≠ 单体单元 重复单元=链节 三大合成材料:橡胶,塑料,纤维
玻璃化温度:聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。 分子量及其分布
数均分子量:按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数
高分子化学(第五版)潘祖仁版期末复习资料(老师总结)
8、数均聚合度和重均聚合度
Mn 1 xn 1 P M0
xw 1 p M w 1 p M 0
P62 思考题3、7 P63、64 计算题2、8、9、13、14
第三章 自由基聚合
1、基本概念 引发剂 均裂 异裂 引发剂效率 诱导分解 笼蔽效应 半衰 期 链引发反应 链增长反应 链终止反应 双基终止 偶合终止 岐化终止 动力学链长 阻聚 缓聚 自由基寿命 2、自由基聚合实际上一般是由链引发、链增长、链终止等基元反 应组成,各基元反应的特点。 3、自由基聚合反应的特征 P75 表3-6 (与线形缩聚相比较,两者之间的异同点)
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
(4)非理想非恒比共聚:r1r2 <1 (5)“嵌段”共聚: r1r2 >1 5、Q-e概念(应用)
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CO2
c.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。
高分子化学复习资料
第1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。
r塑料
1.2三大合成材料彳橡胶
<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3-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 一连锁聚合反应
聚合反应Y
逐步聚合反应
PS |—'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 一1-1、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/IN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二N a/N b Xn=(1+r”(1+r-2rP0
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/沏
第3章广二阳离了聚合二^
3.1 取代基-X:NQ CN COOCH CH二CH C6H5 CH3 OR
高分子化学知识点总结
高分子化学知识点总结
选择题、填空题、名词解释、简答题、画图题、计算题
一、计算题:
1、数均、重均分子量和分部指数
2、逐步聚合
3、凝胶点的预测及平均官能度
4、自由基聚合
5、自由共聚合
6、离子聚合
二、名词解释
1、高分子:也叫高分子化合物,许多原子以一定规律由共价键链接而组成的分子量很大的化合物。
2、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。
3、结构单元:单体在大分子链中形成的单元。
4、重复单元:大分子链上重复出现的、最小基本单元。
5、单体单元:与单体相比,除电子结构改变外,原子种类及个数完全相同的结构单元。
6、共聚物: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。
7、加聚反应:烯类单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应,反应产物称为加聚物。
8、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。
9、线性缩聚:
10、体型缩聚:
11、逐步聚合:
12、高分子的聚集态结构:高分子的聚集态结构,是指高聚物材料整体的内部结构,即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为晶态、非晶态、液晶态。
13、官能度:一分子中能参加反应的官能团的数目叫官能度
14、平均官能度:每一分子平均带有的基团数。
15、反应程度:参加反应的基团数占起始基团数的分数。
16、转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数
17、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%。
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。
高分子化学知识点总结
高分子化学知识点总结
引言
高分子化学是研究大分子化合物及其性质、合成方法和应
用的学科。随着材料科学的快速发展,高分子材料在日常生活中得到广泛应用。本文将对高分子化学的重要知识点进行总结,帮助读者更好地了解和应用高分子化学。
1. 高分子化合物的结构
高分子化合物由大量重复单元组成,常见的高分子化合物
有聚合物和共聚物。聚合物由相同单体重复连接而成,例如聚乙烯、聚丙烯等;共聚物由不同单体交替连接而成,例如苯乙烯-丙烯腈共聚物。
2. 高分子聚合反应
高分子聚合反应是指将单体分子通过聚合反应连接成高分
子化合物的过程。常见的高分子聚合反应有链聚合反应和步聚合反应。链聚合反应包括自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等;步聚合反应包括缩合聚合、开环聚合等。
3. 高分子材料的性质
高分子材料具有许多独特的性质,包括力学性能、热性能、光学性能、电性能等。力学性能表现为高分子材料的拉伸、弯曲、压缩等力学特性;热性能关注高分子材料的熔点、玻璃化转变温度等;光学性能研究高分子材料的透明度、折射率等;电性能研究高分子材料的导电性能、介电性能等。
4. 高分子合成方法
高分子合成方法包括聚合反应和修饰反应。聚合反应指通
过聚合反应将单体连接成高分子化合物,常见的聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合、阳离子聚合等;修饰反应是在已有高分子化合物上引入新的官能团,扩展其应用领域。
5. 高分子材料的应用
高分子材料广泛应用于各个领域,包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。塑料是高分子材料的重要应用领域之一,其在包装、建筑、电子等领域中起到重要作用。橡胶常用于制作轮胎、密封件等弹性材料。纤维应用于制作纺织品、绳索等。涂料和胶粘剂则广泛应用于涂装和粘接领域。
高分子化学复习提纲
f
=
2 ( fb Nb + fc Nc ) Na + Nb + Nc
Carothers方程:
pc
=
=
2 f
凝胶点以前的平均聚合
Xn
2 2 f p
6.有关自由基聚合反应速度和聚合度的计算公 1)自由基聚合反应速
fkd 1/ 2 Rp = k p ( ) [ M ][ I ]1/ 2 kt
R p = k ′ [ M ][ I ]1/ 2 p
SO3H
~CH CH2 ~
_
SO3H
三、基本计算:
1.分子量和聚合度的计
Mn = M0 Xn
式中M0为结构单元平均 相对分子质量。PS、PET (涤纶)、尼龙-66的M0分别为104、96和113。 几种分子量统计平均值之间的关系是: 一 单分散试
Mz > Mw > Mη > Mn
Mz = Mw = Mη = Mn
恒比点计算公式 Q-e方程
Q1 r1== Q2
1 − r2 F1 = f1 = 2 − r1 − r2
e-e1(e1-e2)
Q2 r2== Q1
e-e2(e2-e1)
四、重要图形:
1.缩聚物和加聚物的相对分子质量-转化率时间曲线 示意图:
a、缩聚物 b、自由基聚合物 c 、阴离子聚合物 (体系纯净的活性聚合)
高分子化学第五版复习资料
⾼分⼦化学第五版复习资料
名词解释:
1、溶胶效应→当转化率达到⼀定数值时,由于粘度的增加⽽导致聚合速度迅速增⼤的现象叫做凝胶效应
2、凝胶点→多官能团单体聚合到某⼀程度,开始交联,⽓泡也难以上升,出现凝胶化现象,这时所对应的反应程度叫做凝胶点
3、半衰期→引发剂分解⾄其实浓度⼀般所需要的时间
4、引发剂效率→引发聚合的引发剂占引发剂分解或者消耗总量的分数
5、⾃由基寿命→⾃由基从产⽣到终⽌所经历的时间
5、动⼒学连场→每⼀个单体从链引发到链终⽌所消耗的单体分⼦数
6、均聚物→有⼀种单体引发聚合的聚合物
7、官能度→⼀分⼦物质能参与反应的官能团数⽬
8、⽴构规整度→⽴构规整聚合物占总聚合物的百分数填空:
1、聚合反应按聚合机理可分为逐步聚合和连锁聚合,按单体结构变化可分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。其中属于连锁反应的⼜分为⾃由基聚合、阴离⼦聚合和阳离⼦聚合。连锁反应的基元反应包含链引发、链增长、(链转移)、链终⽌。
2、聚合物按主链结构可分为碳链聚合物、杂链聚合物、半有机聚合物、(⽆机聚合物)。
3、有机合成材料包含橡胶、纤维、树脂三⼤类。
4、著名的化学家Carothers 提出了凝胶点理论,Ziegler-Natta 发现了⾦属络合催化体系。
5、甲苯和甲醛进⾏共聚的时候甲苯的聚合度为 3 。
6、共聚中影响聚合度的因素有反应程度、平衡常数和集团数⽐,如果集团数⽐不相同时⼀
般通过控制集团数⽐来控制预聚合度 7、线型缩聚通过外加酸催化时平均聚合度和时间的关系为1'0+=t C k X n
8、逐步聚合的实施⽅法有:溶液聚合、熔融聚合、界⾯聚合和固相聚合,其中酯交换法合
高分子化学总复习提纲1
+B;+St
+MeOH
_ _ _ _ _ _ _ C4H9 [CH2 CH]n [CH2 CH= CH CH2]m [CH2 CH]n H
13.聚苯醚:(聚2,6二甲基苯醚)氧化偶联聚合
CH3 n _ OH + [ O ]
CuCl2
吡啶
~
[
_
CH3
_ ~ O + n H2O n CH3
]
CH3
14.聚3-甲基丁烯:必须采用阳离子聚合
CH3 + (2n+1) M _ _ _ + ......[ Al Cl ]_ ~ [ CH2 CH]n CH2 CH 4 CH2 = CH C H +AlCl3 CH CH CH3 +HCl CH3 CH3 CH3 CH3
→
CH3 CH3 _ +......[ Al Cl ]_ ]_ _ _ 4 + ~ [CH2 CH2 C n CH2 CH2 C CH3 CH3
X n = K +1
2) 当反应在开放体系中当产物分子量达到10000以上时 适用。
K Xn = nw
3.线型缩聚物聚合度控制关系式: 1)控制官能团配比(摩尔系数):
1+ r Xn = 1 + r − 2rP
当P=1时
1 + r Nb − Na 1 Xn = = = 1 − r N a + Nb Q
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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:由许多结构与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与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:聚合物中组成与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、阳离子聚合与阴离子聚合。
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):就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,再加热也不软化与熔融。酚醛树脂、
环氧树脂、脲醛树脂等均属于此类。
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(Carbon-chain Polymer):大分子主链完全由碳原子组成的聚合物。②杂链聚合物(Hetero-chain Polymer):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(Element Organic Polymer) :聚合物的大分子主链中没有碳原子孙,主要由硅、硼、铝与氧、氮、硫、磷等原子组成。④无机高分子(Inorganic Polymer):主链与侧链均无碳原子的高分子。
2)按用途分可分为:塑料、橡胶、纤维三大类,如果再加上涂料、粘合剂与功能高分子则为六大类。
塑料(Plastics):具有塑性行为的材料,所谓塑性就是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶与纤维之间,受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维。橡胶(Rubber):具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低, 分子量往往很大,大于几十万。纤维(Fiber): 聚合物经一定的机械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软的细丝,形成纤维。纤维具有弹性模量大,受力时形变小,强度高等特点, 有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。
3)按来源分可分为:天然高分子、合成高分子、半天然高分子(改性的天然高分子)
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(Thermoplastics Polymer): 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。热塑性聚合物受热时可塑化,冷却时则固化成型,并且可以如此反复进行。热固性聚合物(Thermosetting Polymer):许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物,许多大分子键合在一起,已无单个大分子可言。这类聚合物受热不软化,也不易被溶剂所溶胀。
8)按相对分子质量分:高聚物、低聚物、齐聚物、预聚物。
1、3 相对分子质量及其分布
1)相对分子质量
平均相对分子质量:相对于一般低分子化合物都具有确定的相对分子质量而言,一般合成聚合物都不就是由具有相同相对分子质量的大分子组成,而就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就是这些同系物相对分子质量的统计平均值。
数均分子量: /i i i n i i i i i i n M m m M x M n n m M =
===∑∑∑∑∑∑ ,i i w x 为i-聚体的分子分率与质量分率。某体系的总质量m 为分子总数所平均。、
质均分子量:采用光散射法测得: 2
i
i i i
w i i i i i
n m m M M w M m n M ===∑∑∑∑∑
粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。
1/1/1i a
a a a i i i i i i n m m M M m n M η+⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭
⎝⎭∑∑∑∑ 2)聚合度 聚合度(DP ):即高分子链中重复单元的重复次数,以n X 表示;衡量聚合物分子大小的指标。 聚合度DP 与相对分子质量的关系为
n M DP M =⋅ 式中M 为重复单元的相对分子质量、
由于共聚物与混缩聚物的重复单元由两个或两个以上结构单元组成,如果采用聚合度DP 往往会带来计算上的不便,因此大部分情况下,将聚合度定义为每个大分子链所含结构单元数目的平均值,通常以n X 表示。
聚合度n X 与相对分子质量的关系为
0n n M X M =⋅, 0M 为结构单元的平均相对分子质量。
特别强调:聚合度的计算最好以结构单元数目而不以重复单元数目为基准,即通常采用的就是n X 表示聚合度。
3) 相对分子质量分布
多分散性(Polydispersity):聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物,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。
多分散性有三种表示法:①多分散系数;②分级曲数;③分布函数。
多分散系(指)数可以用重均分子量与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/(/)w n z w D M M M M =或,对于完全单分散的聚合物D=1,其数值大小表征聚合物相对分子质量大小悬殊的程度。
分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的