高分子化学 (综合
高分子化学学科
高分子化学是一门新兴的综合性学科,主要研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型以及应用等方面。
尽管合成高分子的历史不过80年,高分子化学作为一门科学的发展却非常迅速。
该学科的内容已经超出了传统化学的范围,因此现在常用“高分子科学”这一名词来更合逻辑地称呼这门学科。
在狭义上,高分子化学主要关注高分子合成和高分子化学反应。
人类与高分子有着密切的关系,自然界的动植物包括人体本身,都是以高分子为主要成分构成的。
这些高分子早已被用作原料来制造生产工具和生活资料。
因此,高分子化学在人类的生产和生活中具有非常重要的意义。
总的来说,高分子化学是一门充满挑战和机遇的学科,它的研究和发展对于推动人类社会的进步和发展具有重要意义。
高分子化学试题及答案
高分子化学试题及答案高分子化学试题一、挑选题1.下列说法对于尼龙-66正确的是:()A . 重复单元=结构单元B . 结构单元=单体单元C. DP =D. = 2n2.乳液聚合物的粒径大小为()A. 1~10μmB. 0.01~5mmC. 0.5~1.0mmD. 0.05~0.15μm3.聚氯乙烯和聚丙烯的英文缩写符号分离是:()A . PVC PPB . PET PSC. PET PED. PVC PU4.聚合物SBR的组成:()A . 乙烯和丙烯的共聚物B . 乙烯和醋酸丙烯的共聚物C. 丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物D. 苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物5.四氢呋喃可以举行下列哪种聚合()A . 自由基聚合B . 阴离子聚合C. 阳离子聚合D. 配位聚合6.下列属于自由基聚合的引发剂的是()A . Na + 萘B . + 水C. n-C4H9LiD. (C6H5CO)2O27. 聚1,3-丁二烯有几种立体异构体,属于几何异构体有几种,聚丙烯有几种立体异构体,属于光学异构体有几种()A. 4 4 3 3 B. 4 2 3 3C. 4 4 3 0D. 4 2 3 08. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象,他不会导致()A. 聚合速率增强B. 爆聚现象C. 相对分子质量分布变窄D. 聚合物相对分子质量增强9.若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小,是由于()A. 聚合热小B. 引发剂分解活化能低C. 反应是放热反应D. 引发剂分解活化能高10.本体聚合至一定转化率时会浮现自动加速现象,这时体系中的自由基浓度[M·]和自由基寿命τ的变化为()A. [M·]增强,τ延伸B. [M·]增强,τ缩短C. [M·]削减,τ延伸D. [M·]削减,τ缩短二、填空题1. 无定形高聚物的物理状态及力学性质随温度而变,其中T g 是;T f是,而在结晶高聚物中T m 是。
高分子化学习题与解答
第一章绪论名词解释高分子化合物(High Molecular Compound):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。
单体(Monomer合成聚合物所用的-低分子的原料。
如聚氯乙烯的单体为氯乙烯。
重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。
如聚氯乙烯的重复单元为。
单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。
结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。
聚氯乙烯的结构单元为。
聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :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X n 表示。
聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成,因此聚合度是一统计平均值。
聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;或结构单元数与结构单元分子量的乘积。
数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。
,Ni :相应分子所占的数量分数。
重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。
,Wi :相应的分子所占的重量分数。
粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。
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混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。
高分子化学基础知识
⾼分⼦化学基础知识 ⾼分⼦化学是⼀门新兴的综合性学科,熟知基础知识才能研究更深的学问。
下⾯是店铺为您带来的⾼分⼦化学基础知识,欢迎翻阅。
⾼分⼦化学基础知识: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。
⾼分⼦化学基础知识:⾃由基聚合反应机理 1. ⾃由基的产⽣及其活性 某些有机化合物或⽆机化合物中弱共价键的均裂和具有单电⼦转移的氧化还原反应是产⽣⾃由的两种主要⽅式。
(完整版)高分子化学重点
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。
高分子化学习题及解答(39P)
高分子化学习题及解答第一章 绪论1.基本概念单体,聚合物,聚合度,单体单元,结构单元,重复结构单元,重均分子量,数均分子量,分子量分布,多分散系数,碳链聚合物,杂链聚合物,元素有机聚合物,缩聚物,缩聚反应,加聚物,加聚反应,线形聚合物,支化聚合物,交联聚合物,橡胶,塑料,纤维2. 聚合物结构与名称了解聚合物的各种名称及英文缩写与聚合物结构间的关联 , 熟悉系统命名法的基本规则,并用于常见聚合物的命名。
①聚合物结构式书写格式习惯写法IUPAC规定的写法②聚合物的IUPAC 命名法基本规则常见聚合物的名称③聚合物的来源命名法及习惯命名法④常见聚合物的英文缩写⑤等规立构聚合物的结构与名称⑥嵌段共聚物的结构与名称⑦接枝共聚物的结构与名称练习题:一、写出下列聚合物的结构1.聚碳酸酯,涤纶,有机玻璃,Kevlar纤维,尼龙-6,聚甲醛,天然橡胶,聚氯乙烯,聚丙烯第二章 自由基聚合1.基本概念连锁(链式)聚合,初级自由基,单体自由基,活性中心,自由基半衰期,引发效率,稳态,自由基等活性理论,笼蔽效应,诱导分解效应,自动加速,动力学链长,聚合度,链转移,链转移常数,阻聚及缓聚,歧化终止,偶合终止,最高聚合温度,引发转移终止剂(iniferter),原子转移自由基聚合(ATRP)2. 基本原理及现象解释z单体对不同连锁聚合机理的选择性z自由基聚合机理(包括链引发、链增长、链终止、链转移及自由基聚合反应的特征)z自动加速现象及其出现的原因。
z聚合反应速率与引发剂浓度的关系 ; 聚合反应速率与单体浓度的关系,影响引发剂效率的因素。
z链转移剂在聚合物合成中的用途 ; 高压聚乙烯的长支链和短支链的生成原因。
z烯丙基单体的自阻聚作用1整理:潘奇伟z自动加速效应对聚合反应速率与单体和引发剂浓度关系的影z温度、压力对聚合反应速率和聚合度的影响z四类引发剂的引发基元反应(包括偶氮类(AIBN),有机过氧化物类(BPO),无机过氧化物类(KSP)、氧化还原反应体系(亚硫酸盐与硫代硫酸盐))z苯醌及苯酚对自由基反应的阻聚原理。
(完整版)高分子化学试卷
5 8.羧酸烯丙基酯(e=—1.13、Q=0.028)和甲基丙烯酸甲酯(e=0.40、Q=0.74)等摩尔共聚,是否合理? 答:不合理 根据eQ式: 0066.041.013.113.1exp74.0028.0exp211211eeeQQr 056.1413.141.041.0exp028.074.0exp122122eeeQQr 由21,rr值知,醋酸烯丙酯易和甲基丙烯酸甲酯反应而共聚,而甲基丙烯酸甲酯则易与自身反应而均聚,所以等摩尔共聚,不合理。但如果使醋酸烯丙酯的量远大于甲基丙烯酸甲酯的量,可以得到交替共聚物。 四、(共5分,每题1分)选择正确答案填入( )中。 ⒈ 自由基共聚合可得到( ⑴ 、⑷ )共聚物。 ⑴ 无规共聚物 ⑵ 嵌段共聚物 ⑶ 接技共聚物 ⑷ 交替共聚物 ⒉ 为了得到立构规整的PP,丙烯可采用( ⑷ )聚合。 ⑴ 自由基聚合 ⑵ 阴离子聚合 ⑶ 阳离子聚合 ⑷ 配位聚合 ⒊ 工业上为了合成聚碳酸酯可采用( ⑴、⑵ )聚合方法。 ⑴ 熔融缩聚 ⑵ 界面缩聚 ⑶ 溶液缩聚 ⑷ 固相缩聚 ⒋ 聚合度基本不变的化学反应是( ⑴ ) ⑴ PVAc的醇解 ⑵ 聚氨酯的扩链反应 ⑶高抗冲PS的制备 ⑷ 环氧树脂的固化 ⒌ 表征引发剂活性的参数是(⑵、⑷ ) ⑴ kp (⑵ t1/2 ⑶ ki ⑷ kd 六、写出链引发反应方程式(共5分,每错一个方程式扣1分) 将下列单体和引发剂进行匹配(按单体逐个写出),写出可能发生的链引发反应方程式并指出聚合反应类型(自由基聚合?阳离子聚合?阴离子聚合?)。 ⒈ 单体 CH2=C(CH3)COOCH3 ⒉ 引发剂 ⑴ ABIN ⑵ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNa+ ⑶ BF3+H2O 有关引发反应如下:
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
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i
ni M i n M
i
2
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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。
高分子化学重点(1-3)
第一章(1) 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。
分子量高达104~106。
又称“高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物 ”。
(2) 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。
(3) 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。
(4) 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
有两种表示法:(a)以大分子链中的结构单元数目表示,记作 (b)以大分子链中的重复单元数目表示,记作?????(5)重复单元(6)高分子化合物根据材料和性能分类:a.橡胶(丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等)b. 纤维(涤纶、腈纶、锦纶、维尼纶等)c.塑料 热塑性塑料(线型或支化聚合物,如聚乙烯、聚氯乙烯等)d.热固性塑料(体型聚合物,如酚醛树脂、不饱和聚酯等)e.涂料f.粘合剂g.功能高分子(7) 聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。
(8) 连锁聚合反应(绝大多数烯类单体的加聚反应)也称 链式 反应,反应需要活性中心。
反应中一旦形成单体活性中心,就能很快传递下去,瞬间形成高分子。
平均每个大分子的生成时间很短(零点几秒到几秒).。
(9) 逐步聚合反应:单体分子或其二聚体、三聚体、多聚体间通过多次缩合反应逐步形成高分子量聚合物的反应。
在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的,即每一步反应的速率和活化能大致相同。
(10)平均分子量:a.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b.质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c.粘均分子量 对于一定的聚合物-溶剂体系,其特性粘度[η]和分子量的关系如下: K, α是与聚合物、溶剂有关的常数举例:设一聚合物样品,其中分子量为104的分子有10 mol, 分子量为105的分子有5 mol, 求分子量。
高分子化学答案(第五版)
高分子化学答案(第五版)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。
在生成过程中,单体往往转变成结构单元的形式,步入大分子链,高分子由许多结构单元重复键接而变成。
在烯类加聚物中,单体单元、结构单元、重复单元相同,与单体的元素共同组成也相同,但电子结构却存有变化。
在异构化物中,不使用单体单元术语,因为异构化时部分原子变小制备高分子副产物划出,结构单元的元素共同组成不再与单体相同。
如果用2种单体异构化成异构化物,则由2种结构单元形成重复单元。
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。
聚合度就是来衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准,即为聚合物大分子链上所不含重复单元数目的平均值,以dp则表示;以结构单元数为基准,即为聚合物大分子链上所不含结构单元数目的平均值,以xn则表示。
2.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。
请问:制备高分子多半就是由许多结构单元重复键接而变成的聚合物。
聚合物(polymer)可以看做就是高分子(macromolecule)的同义词,也曾采用largeorbigmolecule的术语。
从另一角度考量,大分子可以看做1条大分子链,而聚合物则就是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的相同,聚合物中又存有低聚物和高聚物之分后,但两者并并无严苛的界限,通常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“低”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.写下聚氯乙烯、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)。
高分子化学综合实验
高分子化学综合实验一脲醛树脂的合成及检测一 实验目的1.通过进行实验室脲醛树脂的合成实验,掌握聚合反应的基本过程,对实验过程设计,实验装置的构成,实验过程的控制有一定的感性认识,并能对实验现象进行较为深入的分析。
2.通过对脲醛树脂的重要性能指标粘度和固含量及外观的测定,了解脲醛树脂的两项重要性能指标的意义、粘度测定的原理和标准,掌握粘度和固含量测定的过程和方法,能够熟悉地应用实验数据的处理方法,按照脲醛树脂的质量标准( ZGB39001—85 )粘度和固含量性能重要指标得出相关的合理结论。
二 实验原理1.脲醛树脂合成机理脲醛树脂粘合剂是一种广泛采用的工业粘合剂,可用于竹木加工制品 的生产,在胶合板、细木工板、刨花板等的生产中有着大量的需求, 是目前产销量最大的粘合剂品种之一。
从目前生产脲醛树脂的有关资料报导来看, 脲醛树脂的合成生产工艺一般有三种,第一种是高温弱碱---弱酸工艺;第二种是高温弱酸工艺;上述两种工艺的工艺参数一般为温度94~96℃,弱酸pH5.6~6.8, 弱碱pH8.0左右;第三种强酸工艺,为温度40℃以下,pH ≤3.0。
此工艺尚属初步研究阶段,未有工业应用报道。
工业生产中常用的是前两种工艺。
脲醛树脂合成过程原理较复杂,国内外至今尚未研究透彻, 一般认为,该工艺过程反应分以下两步进行: ⑴脲和甲醛反应生成羟甲脲NH 2H 2N+ HCHONHH 2NCH 2OH一羟甲脲NHH 2NCH 2OH+ HCHONHHN CH 2OHHOCH 2二羟甲脲NHHNO CH 2OHHOCH 2+ HCHON(CH 2OH)2HNOHOCH 2第一步反应物为初期中间体;一羟甲脲,二羟甲脲和三羟甲脲。
⑵羟甲脲和尿素缩合成可熔可溶的脲醛树脂,其反应式为:NH 2H 2NONHH 2NOCH 2OH+NHH 2NCH 2NH 2HNO+ H 2ONHH 2NCH 2OH +NHHNOCH 2HOCH 2NHHNO CH 2HOCH 2NH HNCH 2OH+ H 2O第二阶段反应结束后,便得到初期阶段的脲醛树脂,为线型结构,初期脲醛树脂为分子量不同的混合物,在树脂分子结构中, 含有一定数量的游离羟甲基。
高分子化学
一.名词解释1.反应程度:参与反应的集团数(N0-N)占起始集团数N0的分数。
P=(N O-N)/N0=1-N/N02.凝胶化效应:又称为自加速效应,是指在聚合反应中期,反应速率自动增加的现象。
3.单体活性:参与反应的单体的活性。
4.乳液聚合:单体在水中分散成乳液状态的聚合。
5.降解:是指在热、光、机械力、化学试剂、微生物等外界因素作用下,聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应,致使聚合度和相对分子质量下降。
6.连锁聚合反应:在聚合反应过程中有活性中心(自由基或离子)形成,而且可以在很短的时间内使许多单体聚合在一起,形成分子量很大的大分子的反应。
7.竞聚率:是指单体均聚和共聚链增长速率常数之比。
8.自加速效应:又称为凝胶化效应,是指在聚合反应中期,反应速率自动增加的现象。
9.Q-e概念:在单体取代基的空间位阻效应可以忽略时,增长反应的速率常数可用共轭效应(Q),和极性效应(e)来描述10.茂金属引发剂:是由五元环的环戊二烯基类(简称茂)、ⅣB组过渡金属、非茂配体三部分组成的有机金属络合物等的简称。
二.简答题1.写出下列几种重要聚合物反应方程式:聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺。
图片2.自由基活性决定三因素。
共轭效应;诱导效应;空间位阻效应。
3.理想共聚和理想恒比共聚的区别是什么?理想恒比共聚是指共聚物组成和单体组成完全相同的共聚,其共聚物组成曲线为一对角线。
理想共聚是指共聚物组成与单体组成成简单的比例关系,其共聚物组成曲线不与恒比对角线相交。
4.述乳液聚合中单体、乳化剂和引发剂的所在场所,引发、增长和终止的场所和特征,胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律。
单体在单体液滴中、在胶束中、在单增溶胶束中;乳化剂以分子分散在水中、在胶束中、在单体液滴表面;引发剂主要是以分子分散在水中;对难溶于水的单体链引发主要是在水中,在水中形成初级自由基后,再进入增溶胶束内链增长;链增长和链终止主要在胶束内;胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律如下:5. : 什么是体型缩聚反应的凝胶点?产生凝胶的充分必要条件是什么?解:体型缩聚当反应进行到一定程度时,体系的粘度突然增大,出现凝胶,定义出现凝胶时的临界反应程度为凝胶点,以Pc表示。
高分子化学复习题(答案)
高分子化学复习题一、判断题1、高分子是指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的相对分子量在10000以上的化合物(√)2、平均分子量相同的的聚合物,分子量分布一定相同。
(×)3、分散性相同的聚合物,分子量也相同。
(×)4、涤纶树脂是杂链聚合物。
(√)5、聚甲基丙烯酸甲酯中结构单元和重复单元是相同的。
(√)6、温度低于Tg时,非晶态聚合物处于玻璃态。
(√)7、温度高于Tg(玻璃化温度)低于Tf(粘流温度)时,非晶态聚合物处于粘流态。
(×)8、温度高于Tm时,分子量较高的结晶型聚合物处于粘流态。
(×)9、Tg是非晶型聚合物的使用上限温度;Tm是结晶型聚合物的使用上限温度。
(√)10、缩聚物的分子量是单体的整数倍。
(×)1、体型缩聚的产物具有可溶可熔性。
(×)2、在缩聚反应中,聚合度随时间或反应程度无明显增加。
(×)3、对于平衡常数较小的缩聚反应,要得到较高分子量的聚合物,需要将小分子浓度控制的很小。
(×)4、在线性缩聚反应中,可以用反应程度控制分子量。
(×)5、在线性缩聚反应中,一开始单体的转化率就很大,但没有形成高分子聚合物。
(√)6、体型缩聚反应中,为了不发生“粘釜”现象,必须控制反应程度大于凝胶点Pc。
(×)7、2-2体系(bBb+aAa)可以形成体型缩聚物。
(×)8、2体系(bRa)可以形成线型缩聚物。
(√)9、2-3体系只能形成线型缩聚物。
(×)10、在2体系缩聚反应中,加入单官能团物质越多,形成聚合物的分子量越大。
(×)11、在2-2体系中,摩尔系数增大,聚合物的分子量也增大。
(√)12、合成尼龙-66的缩聚反应是均缩聚反应。
(×)13、在缩聚反应中,通常利用转化率来描述该反应与产物聚合度间的关系。
(×)14、缩聚反应中,两单体的配料比对聚合度无影响。
高分子化学
高分子化学一、填空题1.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。
2.多分散系数是表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布,其计算公式为:重均分子量/数均分子量(dMw)。
Mn3.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不同,分为连锁聚合反应和逐步聚合反应。
4.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、固相缩聚。
5.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。
6.根据统计学方法的不同,有多种不同的平均分子量,常用的有:数均分子量、重均分子量和粘均分子量。
7.在均聚反应中,聚合速率、平均分子量、分子量分布是要研究的重要内容。
在共聚合中,共聚物的组成和分布成为首要问题。
8.聚合物的平均分子量的可以用数均分子量、重均分子量、粘均分子量等表示,而分子量分布可以则可以用分子量分布指数或分子量分布曲线表示。
9.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(半有机)聚合物三类。
10.按聚合物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。
聚合度变大的如:嵌段、交联、接枝、扩链;集合度变小的如:降解、解聚。
11.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。
12.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。
13.单体结构与竞聚率之间有着密切的关系,单体对某一自由基反应的活性大小是由取代基的共轭效应和极性效应两者共同决定的。
14.1947年Alfrey和Price首次提出了半定量地计算不同单体对r(竞聚率)值Q-e方程:k12=P1Q2e某p(-e1e2),式中e代表单体和自由基的极性,与极性效应有关;Q值代表单体的活性,它与单体和自由基的共轭效应有关。
《高分子化学》习题答案
《高分子化学》习题答案(王槐三第2版)第1章1、解释下列概念(1) 高分子化合物: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1万以上的化合物。
(2) 重复结构单元:将大分子链上化学组成和结构可重复的最小单位称为重复结构单元(在高分子物理里也称为链节)。
(3) 结构单元:由1个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叫结构单元。
(4) 平均相对分子质量:高分子化合物中同系物相对分子质量的统计平均值。
(5) 平均聚合度:所有大分子链上所含重复结构单元数量的统计平均值。
(6) 多分散性和分散指数:多分散性是指聚合物材料中所含大分子同系物的相对分子质量不相等的这一特性。
分散指数是指重均相对分子质量与数均相对分子质量的比值。
2、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并标出结构单元 (1) 涤纶n HOOCCOOH n HO(CH 2)2OH (2n -1)H 2OHO[OCCOO(CH 2)2O]n H +=+结构 结构单元单元(2) 尼龙-610n HOOC COOH n H 2N(CH 2)6NH 2(2n -1)H 2OHO [ OC(CH 2)8COHN(CH 2)6NH ]+=+(CH 2)8n H 结构单元结构单元(3) 有机玻璃n CH 2CH 3COOCH 3CCH 2CH 3C COOCH 3=[]n CH 2CH 3C COOCH 3结构单元:(4) 聚乙烯醇n CH 2 = CHOCOCH 3CH 2CH []OCOCH 3n聚合[]CH 2CH OHn(5) 环氧树脂 (见P8) (6) 聚碳酸酯HOCH 3CH 3C Cl C O ClH OCCH 3CH 3OCCl + (2n - 1)HCl=+n n []OH n O(7) 聚己二氨基甲酸丁二酯n OCN(CH 2)6NCO + n HO(CH 2)2OH = []OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n(8) 维尼纶[]CH 2CH OHn + CH 2O 缩醛化CH 2CHCH 2CH CH 2CH OCH 2OOH(9) 丁腈橡胶nCH 2CHCN CH 2CHCH CH CH 2CHCH 2CHCHCH 2CNnn +[](10) ABS 树脂nCH 2CHCN CH 2CHCH CH 2n ++ nCH 2CH+ BPOCH 2CHCH 2CHCHCH 2CH 2CH CNn[]3、写出合成下列聚合物的聚合反应方程式并命名聚合物(1) HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H []HO OC(CH 2)8CONH(CH 2)6NH n H[]n HOOC(CH 2)8COOH + n H 2N(CH 2)6NH 2 =尼龙-610 (2)[]OCNH(CH 2)6NHCOO(CH 2)4O n见第2题(7)小题 聚己二氨基甲酸丁二酯(3) H O(CH 2)5CO OH[]nn HOOC(CH 2)5OH = HO []OC(CH 2)5O H + (n-1)H 2On聚6-羟基己酸酯 4、参见教材p3315、分别写出单独或与别的单体进行聚合的反应方程式并命名聚合物。
2024全国高考真题化学汇编:合成高分子章节综合
2024全国高考真题化学汇编合成高分子章节综合一、单选题1.(2024河北高考真题)高分子材料在生产、生活中得到广泛应用。
下列说法错误的是A.线型聚乙烯塑料为长链高分子,受热易软化B.聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成,受热易分解C.尼龙66由己二酸和己二胺缩聚合成,强度高、韧性好D.聚甲基丙烯酸酯(有机玻璃)由甲基丙烯酸酯加聚合成,透明度高2.(2024浙江高考真题)物质微观结构决定宏观性质,进而影响用途。
下列结构或性质不能解释....其用途的是(-6空腔直径(260~320pm接近B.B3.(2024全国高考真题)我国化学工作者开发了一种回收利用聚乳酸(PLA)高分子材料的方法,其转化路线如下所示。
下列叙述错误的是A.PLA在碱性条件下可发生降解反应B.MP的化学名称是丙酸甲酯C.MP的同分异构体中含羧基的有3种D.MMA可加聚生成高分子4.(2024全国高考真题)一种点击化学方法合成聚硫酸酯(W)的路线如下所示:下列说法正确的是A .双酚A 是苯酚的同系物,可与甲醛发生聚合反应B .催化聚合也可生成WC .生成W 的反应③为缩聚反应,同时生成D .在碱性条件下,W 比聚苯乙烯更难降解5.(2024广东高考真题)下列陈述I 与陈述Ⅱ均正确,且具有因果关系的是6.(2024北京高考真题)2CO 的资源化利用有利于实现“碳中和”。
利用2CO 为原料可以合成新型可降解高分子P ,其合成路线如下。
已知:反应①中无其他产物生成。
下列说法不正确的是A .2CO 与X 的化学计量比为1:2B .P 完全水解得到的产物的分子式和Y 的分子式相同C .P 可以利用碳碳双键进一步交联形成网状结构D .Y 通过碳碳双键的加聚反应生成的高分子难以降解7.(2024山东高考真题)植物提取物阿魏萜宁具有抗菌活性,其结构简式如图所示。
下列关于阿魏萜宁的说法错误的是A .可与23Na CO 溶液反应B .消去反应产物最多有2种C .酸性条件下的水解产物均可生成高聚物D .与2Br 反应时可发生取代和加成两种反应8.(2024湖北高考真题)化学用语可以表达化学过程,下列化学用语表达错误的是A .用电子式表示2Cl 的形成:B .亚铜氨溶液除去合成氨原料气中的CO : 2+2+33323Cu NH +CO+NH Cu NH COC .用电子云轮廓图示意p-pπ键的形成:D .制备芳纶纤维凯芙拉:9.(2024广东高考真题)“光荣属于劳动者,幸福属于劳动者。
高分子物理及化学综合实验讲义
高分子科学实验讲义(内部教材)高分子教研室目录实验一常见塑料和纤维的简易鉴别 (1)实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 (4)实验三丙烯酰胺的溶液聚合 (6)实验四苯乙烯的悬浮聚合 (9)实验五熔融缩聚反应制备尼龙-66 (12)实验六聚氨酯泡沫塑料的制备 (16)实验七热固性脲醛树脂的制备 (19)实验八膨胀计法测定高聚物的玻璃化转变温度 (22)实验九用偏光显微镜研究聚合物结晶形态 (25)实验十粘度法测定聚合物的分子量 (28)实验十一差示扫描量热法(DSC)测定聚合物热性能 (33)实验十二、热失重法(TGA)测定聚合物的热稳定性 (41)实验十三DMA测定高聚物的动态力学性能 (44)实验十四用扫描电子显微镜观察聚合物形态 (48)实验十五高聚物熔融指数的测定 (51)实验十六高聚物熔体流变特性的测定 (54)综合性、设计性实验 (61)实验十七改性苯丙乳液的合成与性能分析 (63)实验十八丙烯酸脂类压敏胶的制备与性能测试 (68)实验一常见塑料和纤维的简易鉴别一、实验目的1.了解聚合物燃烧试验和气味试验的特殊现象,借以初步辨认各种聚合物。
2.利用聚合物溶解的规律及溶剂选择的原则,了解并掌握溶解法对常见聚合物的定性分析。
二、基本原理聚合物的鉴别,特别对未知聚合物试样的鉴别颇为复杂,即使经纯化处理的聚合物也很难用单一的方法进行鉴别。
常见聚合物通常可用红外、质谱、X 光衍射、气相色谱等仪器进行不同程度的定性和定量分析。
而基于聚合物的特性简单地通过外观、在水中的浮沉、燃烧、溶解性和元素分析的方法进行实验室的鉴别则方便易行。
1.根据试样的表观鉴别HDPE、PP、PA 66、PA 6、PA1010质硬,表面光滑。
LDPE、PVF、PA11质较软,表面光滑,有蜡状感觉。
硬PVC、PMMA表面光滑,无蜡状感觉。
PS质硬,敲打会发出清脆的“打铃声”。
2.根据试样的透明程度鉴别透明的聚合物:聚丙烯酸酯类,聚甲基丙烯酸酯类,再生纤维素,纤维素酯类和醚类,聚甲基戊烯类,PC、PS,PVC及其共聚物。
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:2N(CH 2)6NH 2 + HOOC(CH 2)4COOH--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OH n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∑∑∑∑∑====ii i i i i i i i n M x M W W N M N N W M )(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∑∑∑∑===ii i i i i i i i w M w M N M N W M 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 n M 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)第二章 逐步聚合反应n xDP n DP x n ==00M DP M x M n ⋅=⋅=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。
综合化学实验高分子合成及表征
综合化学实验(一)——系列高分子合成与表征1 试剂精制在高分子化学中,将能够通过加成或者缩合反应形成高分子化合物的低分子有机化合物称之为单体。
制备好的单体,无论是工业产品还是市售化学试剂,为了防止贮存过程中发生聚合反应,一般都加入阻聚剂如对苯二酚或对叔丁基邻苯二酚,然后在低温下用棕色容器储存,所以在聚合反应之前,必须首先进行单体的纯化工作。
在聚合反应中,常使用各种各样的化学试剂,如引发剂、溶剂、分子量调节剂等等,这些试剂的纯度对聚合反应及其聚合产物性质的影响是很大的,因此,高分子化学实验中,要求使用经过纯化精制的试剂。
下面简单介绍几种常用的单体和试剂的精制步骤。
1.1 苯乙烯苯乙烯为无色(或略带浅黄色)的透明液体。
沸点145.2o C,熔点-30.6o C,n D20=1.5468,纯品比重0.9060(20/4o C)。
苯乙烯的精制方法:在500mL分液漏斗中装入250mL苯乙烯,每次用约50mL 5%NaOH水溶液洗涤数次,至无色后,再用蒸馏水洗涤至水层显中性。
然后,加入适量的无水Na2SO4,静置干燥。
干燥后的苯乙烯进行减压蒸馏,收集60o C/5.33kPa馏分,测定纯度。
不同压力下苯乙烯的沸点温度/o C 18 39.8 44.6 59.8 69.5 82.1 101.4压力/kPa 0.67 1.33 2.67 5.33 8.00 13.3 26.71.2 过硫酸钾(或过硫酸铵)先在40o C下制备得到过硫酸钾(或过硫酸铵)的饱和水溶液,再加入过量5~l0%的蒸馏水,过滤,滤液放在低温浴或冰箱中冷却。
析出的晶体用冷的蒸馏水洗涤,并用BaCl2溶液检验洗涤液。
若其中仍含有SO42-则应进行再次结晶。
得到的白色针状或白色片状结晶放入真空干燥箱中干燥,存放在干燥器中。
1.4 过氧化苯甲酰过氧化苯甲酰(BPO)的精制是利用BPO在不同溶剂中溶解度相差很大的原理进行的。
过氧化苯甲酰(BPO)在几种常用溶剂中的溶解度如下:室温下几种溶剂中过氧化苯甲酰的溶解度溶剂石油醚甲醇乙醇甲苯苯丙酮氯仿溶解度g/100mL 0.5 1.0 1.5 11.0 14.6 16.4 31.6 精制的常用方法是选用一种溶解度较大的溶剂,在室温下将BPO溶解并达到饱和(不要加热!),然后将BPO在另一溶解度较小的溶剂中结晶出来。
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1·什么是高分子?
高分子是指由多种原子以相同的、多次重复的结构单元并主要由共价键连接起来的、通常是相对分子量为104~106的化合物。
2·高分子材料特点
质轻比强度高电绝缘性好韧性好
大分子:包括天然大分子、合成大分子
重复结构单元: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,又可称链节特点:以单体结构为基础
在聚合物链中重复出现
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。
结构单元的元素组成可以与单体的元素组成相同,也可以不同。
单体单元:单体分子通过聚合反应形成的元素组成与单体完全相同的结构单元。
聚合度:聚合物分子量大小的一个指标,在聚合物的分子结构式中以n 表示,也为链节数。
高分子化合物的基本特点1.分子量大2组成简单、结构有规3.分子形态呈多样性4.分子量具多分散性5.具有显著的多层次结构
线型高分子:其长链可能比较伸展,也可能卷曲成团,取决于链的柔顺性和外部条件,一般为无规线团;适当溶剂可溶解,加热可以熔融,即可溶可熔;可由仅含2个官能团的单体(包括单烯类单体、环状单体)聚合而成。
支链高分子:支链的长短和数量可不同,适当溶剂可溶解,加热可以熔融,即可溶可熔,有的是在线型高分子形成后人为地通过反应接枝(Grafting)上去的;有的则是在聚合过程中自然形成的
体形高分子:整个高分子已键合成一个整体,已无单个大分子而言,可以看成是线型或支链高分子以化学键交联,交联程度浅的,受热可软化,适当溶剂可溶胀;交联程度深的,既不溶解, 又不熔融,即不溶不熔。
分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量过高部分使聚合物的强度增加,但加工成型时塑化困难。
低分子量部分使聚合物强度降低,但易于加工。
支化系数:也叫支化概率,即大分子链末端支化单元上某一基团产生另一支化单元的概率。
聚合热:可由量热法。
燃烧热法,热力学平衡来实测,也可以由标准生成热计算。
聚合热影响因素:取代基位阻效应,共振能和共轭效应,强电负性取代基影响,氢键和溶剂化影响,
接枝方法大致分为两类:聚合法和偶联法
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n X 表示。
2. 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。
举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。
答:线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物,聚合物受热时,克服了分子间力,塑化或熔融;冷却后,又凝聚成固态聚合物。
受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行,这种热行为特称做热塑性。
但大分子间力过大(强氢键)的线形聚合物,如纤维素,在热分解温度以下,不能塑化,也就不具备热塑性。
带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后,在塑化的同时,交联成体形聚合物,冷却后固化。
以后受热不能再塑化变形,这一热行为特称做热固性。
但已经交联的聚合物不能在称做热固性。
聚氯乙烯,生橡胶,硝化纤维:线形,热塑性
纤维素:线形,不能塑化,热分解
酚醛塑料模制品,硬橡皮:交联,已经固化,不再塑化。