高分子个人总结
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1、高分子,历史,命名,方程式及配平缩写
1、涤纶(PET)
对苯二甲酸+乙二醇→聚对苯二甲酸二乙醇酯
2、尼龙-610(PA610)
葵二酸+己二胺→聚葵二酰己二胺
3、尼龙-66(PA66)
己二酸+己二胺→聚己二酰己二胺
4、尼龙6(PA6)
己内酰胺的开环聚合或6-氨基己酸的缩聚→聚已内酰胺
5、聚6-羟基己酸酯
6-羟基己酸的缩合→聚6-羟基己酸酯
6、聚碳酸酯(PC)
双酚A+碳酰氯(光气)→聚碳酸酯
7、聚乙烯醇(PVA)和维尼纶
乙酸乙烯酯→聚乙酸乙烯酯→聚乙烯醇→聚乙烯醇缩甲醇(维尼纶)
8、有机玻璃(PMMA)
甲基丙烯酸甲酯→聚甲基丙烯酸甲酯
9、聚丙烯(PP)
丙烯→聚丙烯
10、丁基橡胶
异丁烯与丁二烯或异戊二烯→丁基橡胶
11、聚苯乙烯(PS)
12、聚氯乙烯(PVC)
13、聚乙烯(PE)
14、高密度聚乙烯(HDPE)
15、高分子
1、概念: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一万以上的化合物。
2、特点:
一、相对分子质量很大,而且具有多分散性。
二、化学组成比较简单,分子结构有规律。
三、分子形态多种多样。
四、物性迥异于低分子同系物,尤其是具有粘弹性。
3、粘弹性:材料在应力作用过程中,同时表现出分别以永久性形变和暂时性形变为特征的粘性和弹性。
16、历史
1、人物:
施陶丁格(提出高分子的概念)
齐格勒、纳塔:(合成高密度聚乙烯)
米歇尔:(生物)
白川英树:(导电)
2、逐步聚合和连锁聚合的区别
1、单体的消失与聚合时间的关系
在逐步聚合反应中,所有单体的不同能团之间都能进行反应,一次单体很快消失,这事的转化率要用单体官能团的反应程度p 来表示,他们之间的关系为转化率%=100p 。
在连锁聚合反应中,单体是逐渐消失的。 2、聚合物的聚合度和转化率的关系
连锁聚合反应中,分子量与转化率基本上没有依赖关系。
逐步聚合反应中,转化率小于80%时只形成低聚物;转化率大于98%时,才能形成高聚物,活性应离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增大。
3、反应热及活化能的比较
连锁聚合反应的反应热较大,在20—30千卡/摩尔之间,所以聚合最高温度Tc 很高,在200—300°C 之间,一般聚合温度下,可以认为他是不可逆反应。
逐步聚合反应中,反应热只有5千卡/摩尔左右,他们的Tc 低至40—50°C ,所以在一般温度下他是可逆反应,化学平衡既依赖于温度,又依赖于小分子副产物的浓度。
连锁聚合反应的链增长活化能很小,在5千卡/摩尔左右。因此只要引发剂产生自由基,链增长即迅速进行,能在一秒钟左右形成分子量约为1000的长链高分子。
逐步聚合反隐的链增长活化能在15千卡/摩尔左右,所以聚合必须用高温,往往要采用催化剂以降低反应温度,并在高真空下反应,以尽量除去小分子副产物。
3、结构单元,重复单元和单体单元
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。即构成大分子链的基本结构单元。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。
2、单体单元
在聚合物链节中,与单体的元素组成相同,仅部分电子状态稍有差别的(基本)结构单元。
3、重复单元
聚合物中化学组成和结构均可重复出现的最小基本单元,又可称链节(Chain Element )。
4、有些聚合物是单体聚合而无小分子产生所以他们的结构单元重复单元单体单元是一致的。
4、连锁聚合和逐步聚合
1、连锁聚合
(1)概念:
是自由基、阴离子或阳离子活性中心进行链增长的,又与活性中心非常活泼,瞬间
就能达到高分子量,延长时间只是提高反应程度。高分子链很快产生,转化率随时间增加。
(2)单体特点:
2)6NH--CO(CH 重复(结构)单元
反应的单体主要是烯类、二烯类化合物。 (3)反应特点:
单体转变成聚合物的化学反应是以连锁方式进行的。 2、逐步聚合
(1)概念:
逐步聚合是基团间的缩合或加成,单体通过二聚体、三聚体等一步步聚合上去,因
而需要长时间的反应才能达到高分子量,而且很多逐步聚合是可逆,这意味着一边聚合一边解聚,需要严格控制反应条件。反应过程不产生小分子,分子量与转化率都随时间增加
(2)单体特点:
通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的。例如羟基和羧
基之间的反应:两种官能团可在不同的单体上,也可在同一单体内。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。
(3)反应特点:
单体转变成聚合物的化学反应是逐步进行的。
5、分子量、聚合度及分散性
1、分子量
(1)概念:
同系物相对分子质量的统计平均值。 (2)数均相对分子质量:
M n ̅̅̅̅=∑各级分摩尔分数乘以各级分数均相对分子质量=∑N i ̅M i
(3)重均相对分子质量:
M w ̅̅̅̅̅=∑各级分质量分数乘以各级分数均相对分子质量=∑W i ̅̅̅M i
2、分散性
(1)分散指数(M w ̅̅̅̅̅/M n ̅̅̅̅)
当M w ̅̅̅̅̅M n
̅̅̅̅̅
=1时,则为单分散聚合物,此时所有大分子的相对分子质量完全相等。 3、聚合度
定义:每一个大分子链所含重复结构单元数目的平均值。
n 代表重复单元数,聚合度的计算均以结构单元数而不以重复单元数为基准。
6、有关聚合度的公式
1、在密闭体系中
X n ̅̅̅̅=√K +1
X n ̅̅̅̅—聚合度 √K —平衡常数
2、开放体系
X n ̅̅̅̅=√K
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