高分子化学总结
高分子化学总结
•2-3、2-4等多官能度体系:体形缩聚。
第 二 章
缩 聚 和 逐 步 聚 合
反应程度 p :参加反应的官能团数占起始官能
团数的分率。
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
① 取代基的位阻效应使聚合热降低;
② 共振能和共轭效应使聚合热降低;
③ 强电负性取代基使聚合热升高; ④ 氢键和溶剂化作用使聚合热降低。
第 三 章
单体平衡浓度:
自 由 基 聚 合
自由基的稳定性:共轭效应和位阻效应使自由基
稳定。
活泼自由基可引发单体进行自由基聚合;
稳定自由基是自由基聚合的阻聚剂。
质均分子量
Mw
n M x M n
i i i i
i
mi M i m
i
ni M i n M
i
2
wi M i
i
第 二 章
一、基本概念
缩 聚 和 逐 步 聚 合
缩聚反应: 缩合聚合的简称,是基团间经多次缩 合形成聚合物的反应。
官能度 f :是指一个单体分子中能够参加反应的 官能团的数目。
第 一 章
绪 论
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。
聚合度:以重复单元数为基准:DP ;以结构单元数为基准 全同立构高分子:主链上的C*的立体构型全部为D型或L 型。 间同立构高分子:主链上的C*的立体构型各不相同, 即D型与L型 相间连接。
Xn
立构规整性高分子: C*的立体构型有规则连接,简称等规高分子。 无规立构高分子:主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。
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。
高分子化学知识总结(精)
1.聚合物的分类及命名可按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类,主要是按主链结构来分类,分为:(1)碳链聚合物,(2)杂链聚合物,(3)元素有机聚合物;
2.聚合物的命名
(1)单体来源命名法
烯类聚合物单体名前加“聚”;
两种单体合成的,取二者简名加后缀“树脂”“橡胶”;
杂链聚合物按其特征结构命名;
*连锁聚合多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合。有自由基、阴离子或阳离子聚合,自由基聚合过程中,分子量变化不大,除微量引发剂外,体系始终由单体和高分子量聚合物组成,没有分子量递增的中间产物,转化率随时间而增大,单体则相应减少。活性阴离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增加。
4.分子量是影响强度的重要因素,聚合物强度随着分子量的增大而增加。
(2)分子量分布曲线数均分子量处于曲线分布曲线顶峰附近
7.大分子微结构
*线形大分子内结构单元有头头键接合尾尾键接;
*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,形成手性构型和几何构型两类;
(1)手性构型又分为全同(等规)构型、间同(间规)构型、无规构型;
(2)几何构型是由大分子链中的双键引起的,双键无法旋转因此会有顺式和反式聚合物。
(3)共缩聚
羟基酸或氨基酸一种单体的缩聚,可称作均缩聚;由二元酸和二元醇2种单体进行的缩聚是最普通的缩聚;从改进缩聚物结构性能角度考虑,将1种二元酸和2种二元醇、2种二元酸和2种二元醇进行所谓“共缩聚”。
2.3线形缩聚反应的机理
2.3.1线形缩聚和成环倾向
*线形缩聚时,需考虑单体及其中间产物的成环倾向,一般情况下,五、六元环的结构比较稳定。
(2)aRb(如羟基酸)加少量单官能团物质Cb,
2.6线形缩聚物的分子量分布
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。
高分子材料化学重点知识点总结
第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能:水溶性;2.增黏性;3.成膜性;4.表面活性剂功能;5.絮凝功能;6.粘接作用。
造纸行业中的水溶性高分子:(1)聚丙烯酰胺:1)分子量小于100万:主要用于纸浆分散剂;2)分子量在100万和500万之间:主要用于纸张增强剂;3)分子量大于500万:造纸废水絮凝剂(超高分子量);(2)聚氧化乙烯:用作纸浆长纤维分散剂,用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸,湿强度很高;(3)聚乙烯醇:强粘结力和成膜性;用作涂布纸的颜料粘合剂;纸张施胶剂;纸张再湿性粘合剂。
日用品、化妆品行业中的水溶性高分子:对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用,另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。
壳聚糖:优良的生物相容性和成膜性;显著的美白效果;修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子:(1)聚天冬氨酸(掌握其一):1)以天冬氨酸为原料:(方程式);2)以马来酸酐为原料:(方程式);特点:生物降解性好;可用于高热和高钙水。
1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖;(2)聚环氧琥珀酸(方程式)特点:无磷、无氮,不会引起水体的富营养化。
第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求:(1)结构要求:1)其骨架或载体是交联聚合物,2)聚合物链上含有可以离子化的功能基。
(2)性能要求:a、一定的机械强度;b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性;c、足够的亲水性;d、高的比表面积和交换容量;e、合适的粒径分布。
离子交换树脂的分类:(1)按照树脂的孔结构可以分为凝胶型(不含不参与聚合反应的其它物质,透明)和大孔型(含有不参与聚合反应物质,不透明)。
(2)根据所交换离子的类型:阳离子交换树脂(-SO3H);阴离子交换树脂(-N+R3Cl-);两性离子交换树脂离子交换树脂的制备:(1)聚苯乙烯型:(方程式)离子交换树脂的选择性:高价离子,大半径离子优先离子交换树脂的再生:a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生;b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。
高分子化学知识总结
二、缩聚和逐步聚合2.2 缩聚反应(缩聚反应是缩合聚合的简称,是多次缩合重复结果形成缩聚物的过程)(1) 缩合反应*官能度:一分子中能参与反应的官能团数称作官能度(f );考虑官能度时需以参与的反应集团为基准。
(2)缩合反应线形缩聚的首要条件是需要2-2或2-官能度体系作原料,采用2-3或2-4官能度体系是,除了按线形方向缩聚外,侧基也能缩聚,先形成支链,进一步形成体形结构,这就称作体形缩聚。
(3) 共缩聚羟基酸或氨基酸一种单体的缩聚,可称作均缩聚;由二元酸和二元醇2种单体进行的缩聚是最普通的缩聚;从改进缩聚物结构性能角度考虑,将1种二元酸和2种二元醇、2种二元酸和2种二元醇进行所谓“共缩聚”。
2.3 线形缩聚反应的机理2.3.1 线形缩聚和成环倾向*线形缩聚时,需考虑单体及其中间产物的成环倾向,一般情况下,五、六元环的结构比较稳定。
*成环是单分子反应,缩聚则是双分子反应,因此,低浓度有利于成环,高浓度有利于线形缩聚。
2.3.2 线形缩聚机理 (特征有2:逐步、可逆)(1)逐步特性缩聚反应无特定的活性种,各步反应速率常数和活化能基本相等,缩聚早期,转化率就很高,因此用基团的反应程度来表述反应的程度更为确切,现已等摩尔二元酸和二元醇的缩聚反应为例来说明*反应程度p 的定义为参与反应的基团数(0N N -)占起始基团数0N 的分数,因此:0001N N N p N N -==-*如将大分子的结构单元数定义为聚合度n X ,则:0n N X N==结构单元总数大分子数 进一步可得 11n X p =-;(2) 可逆平衡聚酯化和低分子酯化反应相似,都是可逆平衡反应,正反应是酯化,逆反应是水解。
*平衡常数小,低分子副产物水的存在限制了分子量的提高,需在高度减压条件下脱除; *平衡常数中等,300—400;水对分子量有所影响,聚合早期可在水中进行,只是后期,需要在一定的减压条件下脱水,提高反应程度;*平衡常数很大,K>1000;可以看作不可逆。
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。
3. 热性能:聚合物的热性能主要包括熔点、热稳定性和热膨胀系数等。
聚合物的熔点一般较低,热稳定性和热膨胀系数与聚合物的结构和组成有关。
4. 化学性质:聚合物对化学药品、溶剂和酸碱等有不同的耐受性。
聚合物的耐化学性取决于聚合物的结构和功能基团的种类。
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)4COOHH--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OHn(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∑∑∑∑∑∑====iii iiiii in Mx M WWNM N N WM )(式中,W i ,N i ,M i 分别为i -聚体的重量、分子数、分子量重均分子量:是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量i -聚体的分子量乘以其重量分数的加和∑∑∑∑∑===iiiii i iii w Mw M NM N WM W M 2分布指数表示:重均分子量与数均分子量的比值,M w / M nM w / M n 分子量分布情况1 均一分布 接近 1 (1.5 ~ 2) 分布较窄远离 1 (20 ~ 50) 分布较宽 聚合反应1. 按单体-聚合物结构变化分类【1】 缩聚 【2】加聚 【3】开环聚合 2. 按聚合机理分类【1】逐步聚合 【2】连锁聚合(活性种可以是自由基、阴离子、阳离子;过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成)n xDP n DP x n ==00M DP M x M n ⋅=⋅=第二章逐步聚合反应1逐步聚合的基本概念与连锁聚合不同,逐步聚合的基本特征是聚合度随时间逐步增长,而转化率在聚合初期即可达到很高,因此表现出与连锁聚合完全不同的规律。
高分子化学知识点总结
高分子化学知识点总结文件编码(GHTU-UITID-'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。
高分子化合物的分类1)按髙分子主链结构分类: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。
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。
高分子化学知识点总结模版
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%。
18、凝胶化现象:体系粘度突然急剧增加,难以流动,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化。
19、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。
20、引发剂:自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率,分解生成自由基,并能引发单体聚合的化合物。
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。
6. 高分子材料的发展趋势随着科技的进步,高分子材料的研究也在不断发展。
未来的高分子材料将更加注重可持续性和环境友好性,研究重点将放在可降解材料、高性能材料和功能材料等方面。
结论高分子化学是一门重要的学科,在现代材料科学中起到了重要的作用。
(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。
高分子化学总结
单体在Ti-C键间插入与空位回跳交替进行的可能性
第七章 逐步聚合
1、基本概念: 官能团等活性、官能团、官能度、反应程度 2、逐步聚合反应的特点 (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
活性聚合: 在适当的合成条件下,无链终止与链转移 反应,链增长活性中心浓度保持恒定的时间要比完成合成 反应所需的时间长数倍。 Rp = kp [ M¯ ][ M ]
n([M ]0 [ M ]) Xn [C ]
聚甲醛、MC尼龙聚合诱导期的缩短
第六章 配位聚合
1 配位聚合与定向聚合的比较
配位聚合 本质 过程 注重反应机理 碳-碳双键过渡金属催 化剂的活性中心的空 位上配位 有规或无规 络合聚合,插入聚合 是
功能基摩尔比 r =
Na(或Nb) Nb(或Na)
(规定r≤1)
加入单官能团物质 令r
= Na/(Nb+2Nb’)
Mn = M0Xn 单体单元的(平均)分子量 M0的计算分两种情况: A. 均缩聚:只有一种单体,所得聚合物分子只含一种单体单 元,M0就等于这一单体单元的分子量; B. 混缩聚:含两种或两种以上单体,所得聚合物分子含两种 或两种以上的单体单元,M0就为所有单体单元的分子量的平 均值。
因此:M0 = (60 + 112)/2 =86
6、提高聚合度方法
选择高活性单体 提高反应程度 除去小分子 官能团等摩尔比反应
7、控制聚合度方法
控制反应程度
控制官能团摩尔比
用单官能团单体封端
8、 PET, PC, PA反应方程式
9、基本概念: 无规预聚物、结构预聚物、凝胶点 10、凝胶点预测(Carothers、Flory)
高分子化学习知识重点情况总结
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。
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d[M1 ] [M1 ] r1[M1 ] [M2 ] d[M2 ] [M2 ] r2 [M2 ] [M1 ]
竞聚率定义:单体的均聚速率常数与共聚单体速率常数之比。
r f f1f 2 F1 2 2 r1f1 2f1f 2 r2f 2
2 1 1
(5)不同竞聚率条件下的共聚物组成曲线。 (6)有恒比点时f1计算。
r1>1
0.5 r1<1
恒比共聚, r1=r2=1
F1
0
0
0.5
f1
1.0
r1r2=1的理想共聚体系的F1 -f1曲线
1.0
F1 0.5
r1=r2=0.5
0
0
0.5 f1
1.0
r1r2都小于1的非理想共聚体系的F1 -f1曲线 1 - r2 2 - r1 - r2
f1 =
(7)控制共聚物组成的方法
fkd [ M ]o ln kp k [M ] t
1 [I ]2 t
1 2
11
动力学链长概念、计算公式及其与聚合度的关系。
ν
Rp Rt
无链转移 有链转移
12
链转移反应对聚合度的影响。
Rt 1 [I] [S] CM CI CS [M] [M] Xn R p
有机过氧化类引发剂
C O O C O O
2
C O O
2
+ 2 CO2
特点: (1)分解形成两种自由基,存在诱导分解。 (2)易燃、易爆。湿态下保存。
偶氮类引发剂
(CH3)2C N CN N C (CH3)2 CN 2 (CH3)2C + N2 CN
优点: (1)分解只形成一种自由基,无诱导分解。 (2)常温下稳定,贮存安全。80℃以上会剧烈分解。 无机过氧化类引发剂
t1 / 2
ln 2 0.693 kd kd
例题: 已知BPO的分解活化能为125kJ/mol,在苯 中60oC的半衰期为96h,求BPO在苯中70oC的半 衰期为多少? 8 引发剂选择原则
根据聚合工艺要求 根据聚合温度 根据产品要求 其他
9 自由基聚合初期动力学方程、方程推导、采用的假定。
3、双金属机理和单金属机理的特点和不足
机理的特点与不足 (1)双金属机理
Ti上引发,Al上增长 特点: 对引发过程给出描述 比较多地考虑了共催化剂的作用 不足: 无共催化剂也可以聚合 只解释了引发和增长,没有解释立构的形成原因
(2)单金属机理
特点: Ti上引发,Ti上增长 解释了立体构型的形成原因 不足: 对共催化剂的考虑少
假定一:链自由基的活性与链长无关,即自由基等活性原理。
假定二:聚合开始后,很短时间后体系中的自由基浓度 不再变化,进入“稳定状态”。
假定三:增长速率远远大于引发速率,Rp≥Ri,后者可忽略不计。
10 自由基聚合初期动力学方程的应用、积分形式
fk d 1/2 1/2 R kp ( ) [I] [M] kt
O KO S O O O O S O OK 2 KO O S O O O 2 O S O + 2K O
氧化—还原引发体系
HO
OH + Fe2+
HO
+ HO + Fe3+
HO OH + Fe2+ RO OH + Fe2+ RO 2 OH + Fe2+ S2O8 + Fe2+ S2O82 + Fe2+
13 14
氯乙烯聚合时,聚合度控制的关键因素。 温度对聚合速率及聚合度的影响比较。
15 16 17
自动加速现象概念、产生原因,控制方法。
阻聚、缓聚概念,自由基聚合诱导期产生原因与消去方法。 烯丙基单体自阻聚原因。
第三章 自由基共聚合
(1)共聚物的类型。 (2)二元共聚组成微分方程推导及推导过程中所使用的假定。 (3)二元共聚组成微分方程。 (4)竞聚率。
功能基摩尔比 r =
Na(或Nb) Nb(或Na)
(规定r≤1)
加入单官能团物质 令r
= Na/(Nb+2Nb’)
Mn = M0Xn 单体单元的(平均)分子量 M0的计算分两种情况: A. 均缩聚:只有一种单体,所得聚合物分子只含一种单体单 元,M0就等于这一单体单元的分子量; B. 混缩聚:含两种或两种以上单体,所得聚合物分子含两种 或两种以上的单体单元,M0就为所有单体单元的分子量的平 均值。
例题: 单体溶液浓度0.20 mol/L,过氧类引发剂浓度为4.0×10-3 mol/L, 在80oC下加热聚合。引发剂效率f = 0.80,kd = 2.5×10-5 s-1, kp = 140 L/(mol▪s) ,kt = 7.0×107 L/(mol▪s),欲达到15%的转化率,问需要多 长时间?
m Mn N
W N
i i
N M N
i i
i
N iMi
(2)质均分子量 M w 按质量平均的相对分子质量。体系中高分子量部分对质 均分子量由较大影响。
Mw
Wi M i W
i
ni M i n M
i
2
W i M i
i
(3)高分子的分子量分布
分子量分布指数D
单体在Ti-C键间插入与空位回跳交替进行的可能性
第七章 逐步聚合
1、基本概念: 官能团等活性、官能团、官能度、反应程度 2、逐步聚合反应的特点 (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
定向聚合 注重反应产物 离子聚合、配位聚合
产物 别称 例子1:Ziegler-Natta 催化剂引发苯乙烯 例子2:BuLi引发丁二 烯
有规 有规立构聚合 不是
不是
是
2、典型Ziegler催化剂和Natta催化剂的组成、相态, 提高 Ziegler-Natta催化剂的催化活性和定向能 力可 以采用哪些手段,制备Ziegler-Natta催化剂需要的 实验条件。
Carothers:
2
凝胶点 Pc=
f
例 二元体系: 2 mol丙三醇/ 3mol邻苯二甲酸体系 nOH = 2x3 = 6 mol,nCOOH = 3x2 = 6 mol f = NOH + NCOOH /∑Ni = 6+6 / (2 + 3) = 2.4 三元体系:0.5 mol丙三醇/ 0.7 mol乙二醇/1.5 mol邻苯二甲酸 体系
活性聚合: 在适当的合成条件下,无链终止与链转移 反应,链增长活性中心浓度保持恒定的时间要比完成合成 反应所需的时间长数倍。 Rp = kp [ M¯ ][ M ]
n([M ]0 [ M ]) Xn [C ]
聚甲醛、MC尼龙聚合诱导期的缩短
第六章 配位聚合
1 配位聚合与定向聚合的比较
配位聚合 本质 过程 注重反应机理 碳-碳双键过渡金属催 化剂的活性中心的空 位上配位 有规或无规 络合聚合,插入聚合 是
补加消耗快的单体 控制转化率
控制转化率+补加单体法
(8)共轭效应和极性效应对单体活性与自由基活性的影响。
例:在醋酸乙烯酯的聚合过程中,为什么加入少量的 苯乙烯会导致聚合反应停止。
(9)Q-e概念。 (10)单体的Q – e值与共聚类型
(1)Q值相差越大,表明共轭效应相差越大,越不易共聚。 如苯乙烯和醋酸乙烯酯。 (2) e值相差越远,表明极性相差越大,越容易交替共聚。 如苯乙烯与马来酸酐。
nOH = 0.5x3 + 0.7x2 = 2.9 mol,
nCOOH = 1.5x2 = 3.0 mol
f =2∑NOH fOH /∑Ni = 2x2.9/(0.5+0.7+1.5) = 2.15
例如:60℃以下苯乙烯聚合几乎全为偶合终止。 甲基丙烯酸甲酯聚合, 60℃以上则以歧化终止为主。 (1) 慢引发、快增长、速终止。 (2) 聚合度与聚合时间基本无关。 (3)延长聚合时间是为了提高单体转化率。 (4)少量阻聚剂(0.01~0.1%)足以使自由基聚合终止。
5 引发剂种类与典型引发剂的分解反应方程式
(3) Q和e都比较相近的单体,容易进行理想共聚。 如苯乙烯和丁二烯(r1r2=1.08),氯乙烯和偏二氯乙烯 ( r1r2=0.96),甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯( r1r2=0.96)。
第四章 聚合反应方法
(1)自由基聚合实施方法的种类及其优缺点。 (2)乳液聚合中乳化剂作用、乳液聚合的场所。 乳化剂的作用: (a)降低界面张力,使单体分散成细小液滴。 (b)液滴保护层,防止聚集。 (c)增溶。 (d)提共聚合场所。
n HO-(CH2)2-OH + n HOOC-(CH2)4-COOH
H-[-O(CH2)2O--OC(CH2)4CO-]n-OH + (2n-1) H2O
单体? 聚合物? 结构单元、重复单元、单体单元
3、如何书写大分子结构式 a. [重复单元]n
b. 遵守相应的有机化学反应规则
nHOOC COOH
D
Mw Mn
D值越大,表示分布越宽。天然高分子的D值可达1,完 全均一,合成高分子的D值一般在1.5~50之间。 分子量分布曲线
第二章 自由基聚合
1、连锁聚合的基元反应 2、连锁聚合单体的聚合类型
3、聚合上限温度及其影响因素
G H TS 0
Tc
ΔH ΔS
4 自由基聚合的基元反应与自由基聚合反应特征
+
nHOCH2CH2OH
HO
[ OC
CO
OCH 2CH2O
]n H +