高分子总复习各章重点
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复习
第一章绪论
1.聚合物的命名(习惯)
习惯命名法
a.以单体名称来命名。
一种单体:“聚”+单体名。如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
两种不同单体合成的共物:共聚单体中各取一个字后缀“树脂”“橡胶”。苯酚-甲醛的聚合物称为酚醛树脂,丁二烯-苯乙烯共聚物称为丁苯橡胶。
两种不同单体合成的缩聚物:在其结构单元前加一个“聚”字。如由己二胺、己二酸缩聚的产物称为聚己二酰己二胺。
b. 以聚合物的结构特征命名
以聚合物的特征结构命名。如聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚脲、聚砜等。
c. 以商品名称命名
如涤纶(聚对苯二甲酸乙二醇酯),锦纶(尼龙6),维纶(聚乙烯醇缩甲醛),腈纶(聚丙烯腈),丙纶(聚丙烯)等。尼龙后面的数字代表其单体来源,第一个数字代表二元胺中碳的数目,第二个数字代表二元酸中碳的数字。例如尼龙-6,10即是用己二胺、癸二酸为单体合成的。
d.用英文缩写命名
在文章和文献中经常采用英文缩写符号表示。如聚苯乙烯(polystyrene)简称为PS,聚醋酸乙烯酯(polyvinylacetate)简称为PVAc等。见附表1。
2.结构单元、重复单元、聚合度、单体单元的概念
结构单元:由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分。
重复单元:大分子链上重复出现的、最小基本单元(分子式中括号内的部分)。
聚合度:高分子链中重复单元的数目称为聚合度。
单体单元:除电子结构改变外,原子种类及个数完全相同的结构单元。
3.判断聚合类型
逐步聚合:通过单体上所带的能相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最终在数小时内形成聚合物的反应。
连锁聚合:在链引发形成的活性中心的作用下,通过链增长、链终止、链转移等基元反应在极短时间内形成高分子的反应
写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式,并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应,链式聚合还是逐步聚合?
-
(1) -[- CH2- CH-]
n
|
COO CH3
(2) -[- CH2- CH-]
-
n
|
OCOCH3
(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]
-
n
|
CH3
(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-
(5) -[-NH(CH 2)5CO -]n - 知识点:
H 2C
CH COOCH
3
n CH 2CH COOCH
3
n
丙烯酸甲酯 聚丙烯酸甲酯
加聚反应、连锁聚合
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
CH 2
CH OCOCH
3
n CH 2CH OCOCH
3
n
醋酸乙烯 聚醋酸乙烯
加聚反应、连锁聚合
CH 2
C
CH 3H C
CH 2
n CH 2C
CH 3
CH
CH 2n
异戊二烯 聚异戊二烯
加聚、连锁聚合
NH 2
(CH 2)6NH 2
n +COOH
(CH 2)4COOH
n 己二胺 己二酸 尼龙-66(聚己二酰己二胺)逐步、聚合缩聚
NH(CH
2)5CO
n H
+
OH
-
NH(CH
2)5CO n NH(CH
2)5CO
n
逐步聚合 开环聚合连锁聚合 开环聚合
己内酰胺 尼龙-6
NH(CH
2)6NHOC(CH
2)4CO
n
课后作业P15—3
写出聚乙烯、聚氯乙烯、尼龙66、维尼纶、天然橡胶、顺丁橡胶的分子式,根据表1-4所列这些聚合物的相对分子质量,计算这些聚合物的聚合度。根据计算结果分析做塑料、纤维和橡胶用的聚合物在相对分子质量和聚合度上的差别。 ① 聚乙烯 M 0=28,DP=2143~10714。 ② 聚氯乙烯 M 0=62.5,DP=800~2400。 ③ 尼龙-6,6 M 0=226,DP=53~80。 ④ 维尼纶 M 0=86,DP=698~872。 ⑤ 天然橡胶 M 0=68,DP=2941~5882。 ⑥ 顺丁橡胶 M 0=52,DP=4808~5769。
从相对分子质量和聚合度来比较,三者的关系为:橡胶>塑料>纤维。
第三章 自由基聚合
1、名词解释:引发效率、诱导分解和笼蔽效应、自动加速现象、链转移反应、链转移常数、动力学链长、凝胶效应和沉淀效应、半衰期、自由基聚合。
引发效率f ;引发剂分解生成的初级自由基实际参与链引发反应的分率。 诱导分解:指自由基向引发剂的转移反应。
笼蔽效应:当体系中有溶剂存在时,引发剂分解产生的自由基,在开始的瞬间被溶剂分子所包围,发生副反应而失去活性,不能与单体发生反应生成单体自由基的现象。
自动加速现象:随着聚合反应继续进行,反应速率并未因单体浓度和引发剂浓度降低而下降,相反却出现了聚合反应速率自动加快的现象。
链转移反应:链自由基从单体、溶剂,引发剂或已形成的大分子上夺取一个原子而终止,
并使失去原子的分子成为新的自由基,这种反应称为链转移反应。
链转移常数:链转移反应速率常数和链增长反应速率常数比值
动力学链长:平均每一个链自由基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。
凝胶效应:随反应进行体系粘度加大,链自由基活性寿命增加及链终止反应速率常数下降,使得聚合反应速率自动加速的现象。
沉淀效应:在非均相体系中,反应形成的聚合物一开始就从体系中沉析出来,链自由基被埋在长链形成的无规线团内部,阻碍了双基终止,使得聚合反应速率自动加速的现象。 半衰期:在一定温度下,引发剂分解一半所需时间称为引发剂分解半衰期,以t 1/2表示。 自由基聚合:自由基引发剂(radical initiator)能使大多数烯烃聚合。这是因为自由基呈中性,对键的进攻和对自由基增长种的稳定作用并无严格的要求。 2、完成反应式:引发剂的分解反应;
以偶氮二异丁腈为引发剂,写出苯乙烯自由基聚合历程中各基元反应。 解答:
CH 3
C CH 3
CN
N N C CH 3
CN
CH 32CH 3
C CH 3CN
+ N 2
(1)苯乙烯
CH 3
C CH 3
CN
+
CH 2
CH
CH 3
C CH 3
CN
CH 2CH 链引发
链增长
链终止
CH 3
C CH 3
CN
CH 2CH
+
CH 2CH
n CH 3
C CH 3
CN
CH 2CH CH 2CH
n CH 3C CH 3CN
CH 2CH CH 2CH
n 2CH 3
C CH 3
CN
CH 2CH CH 2CH n CH
CH 2
H C
CH 2C
CH 3
CN
CH 3
n
例题:写出下列常用引发剂的分子式和分解反应式。其中哪些是水溶性引发剂,哪些是油溶性引发剂,使用场所有何不同?
(1)偶氮二异丁腈,偶氮二异庚腈。
(2)过氧化二苯甲酰,过氧化二碳酸二乙基己酯,异丙苯过氧化氢。 (3)过氧化氢-亚铁盐体系,过硫酸钾-亚硫酸盐体系,过氧化二苯甲酰-N,N 二甲基苯胺。 (1)
偶氮二异丁腈:
偶氮二异庚腈: