【资料】高分子物理和化学汇编
高分子物理1-4资料整理
第一章高分子的链结构一、名词解释1、高分子链结构:单个高分子的结构和形态。
高分子的聚集态结构：高分子凝聚在一起形成的高分子材料本体的内部结构。
2、近程结构：是构成高分子的最基本微观结构，包括其组成和构型。
远程结构：大分子链的构象，即空间结构，以及链的柔顺性等。
3、链段：高分子链可看作是由多个包含i个键的段落自由连接组成，这种段落称为链段。
链节：重复单元4、静态链柔性:高分子链处于热力学稳定状态时的蜷曲程度。
动态链柔性:高分子链从一种平衡构象状态转变到另一种平衡构象状态的难易程度。
5、均方末端距:线形高分子链的一端到另一端的直线距离,以h表示，h2即为均方末端距。
均方回转半径：旋转半径的平方值的平均。
（旋转半径——支化大分子链的质量中心到各个链段的质量中心的距离，是向量。
）6、自由结合链：键长l固定，键角Φ固定，内旋转自由的理想化的模型。
（键角不固定，同时不考虑内旋转位垒障碍）自由旋转链：假定链中每一个键都可以在键角所允许的方向自由转动，不考虑空间位阻对转动的影响。
（键角固定，同时不考虑内旋转位垒障碍）等效自由结合链:将真实大分子链中的链段等同于自由结合链中的化学键，这种由ne个链段组成的高分子链就是一个自由结合链。
高斯链：等效自由结合链的链段分布符合高斯分布函数的高分子链。
7、刚性因子（又称空间位阻参数，刚性比值）：为实测的无扰均方末端距与自由旋转链的均方末端距比值的平方根。
分子无扰尺寸：在θ条件下测得的高分子尺寸称为无扰尺寸。
（单位分子量均方末端距的平方根）等效链段长度：以等效自由结合链描述分子尺寸。
特征比:无扰链与自由链接链均方末端距的比值。
二、名词解释1、P12、P33、LDPE是低密度聚乙烯，又叫高压聚乙烯，是高压状态下自由基聚合得到的。
HDPE是高密度聚乙烯，又叫低压聚乙烯。
相比LDPE，密度大，强度高，硬度好。
LLDPE是线性低密度聚乙烯,线性低密度聚乙烯在结构上不同于一般的低密度聚乙烯，因为不存在长支链。
高分子材料物理化学实验复习资料整理
Huggins式： sp K H C C
2
ln 2 Kramer式： K K C C
外推至 C→0， 两直线相交于一点此截距即为[]。 两条直线的斜率
4 / 11
{
图2
lg C
sp
ln 对 C和 对C 的关系图 C C
3 / 11
图 1 DSC 法测定结晶速率 (a)等温结晶 DSC 曲线 (b)结晶分数与时间关系
高材物化实验复习资料
4
放热峰。当曲线回到基线时，表明结晶过程已完成。记放热峰总面积为 A0，从结晶起始时刻（t0）到任一时 刻 t 的放热峰面积 At 与 A0 之比记为结晶分数 X(t)： Avrami 指数 n=空间维数+时间维数（空间维数：球晶：1；片晶：2；针状：3；时间维数：均相成核：1， 异相成核：0； ） DSC： （纵坐标：放热峰朝下，吸热峰朝上） 图：Tg，冷结晶峰，熔融峰。 如何去除冷结晶峰？ 升温一次，去除热历史。
二、声速法测定纤维的取向度和模量
测定取向度的方法有 X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中，声速法是通过对声波在纤 维中传播速度的测定，来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播 的各向异性。 几个重要公式： ①传播速度 C=
L 10 3 (km / s) (TL t ) 10 6
N2。
注意：定要掌握三张图的含义。
五、粘度法测定高聚物分子量
1、测定高聚物分子量的方法有多种，如端基测定法、渗透法、光散射法、超速离心法和粘度法等。 2、马克(Mark)公式： KM 。该式实用性很广，式中 K、值主要依赖于大分子在溶液中的形态。
高分子化学与物理基础（第二版）第6章 高分子的化学反应（可编辑）
高分子化学与物理基础（第二版）第6章高分子的化学反应第6章高分子的化学反应1高分子化学反应的特征及影响因素2高分子的官能团反应3高分子的交联和接枝4高分子的扩链反应5高分子的降解第6章高分子的化学反应高分子的化学反应一般是按照聚合度和基团的变化(侧基或端基)而不按反应机理来分类的,通常把高分子的化学反应大致分为三类。
①聚合度基本不变,高分子的侧基和(或)端基发生变化的反应,成为高分子的相似转变。
这种反应主要发生在由某种官能团转变为新的官能团,继而生成新高分子的反应。
②聚合度变大的反应,主要的反应如交联、嵌段、接枝和扩链等反应。
③聚合度变小的反应,如高分子发生解聚、降解等反应,使得分子量变小。
6.1 基础理论1能量的级别2理想功Wid3不可逆过程的损耗功WL6.1.1 高分子化学反应特征一般来说,高分子与其低分子同系物在结构上有类似的地方,因而可进行相同的化学反应,包括氧化、还原、取代、加成、消去、环化、配位等反应。
(1)高分子的化学反应不完全(2)高分子的化学反应复杂6.1.2 影响大分子链上官能团反应能力的物理因素化学反应需要反应物质相互接触,因此影响大分子链上官能团反应能力的物理因素主要有反应物质的扩散速率和反应物的局部浓度。
对于高分子来说,结晶和无定形高分子,线型、支链型及交联高分子,不同的链构象,反应是否呈均相等,对小分子物质的扩散都有着不同的影响,从而影响到基团的化学反应能力。
对于部分结晶的高分子,在非均相反应中分子链上基团的反应主要发生在无定形区。
因为在结晶区内分子链间排列整齐并且作用力大,小分子试剂难以扩散到晶区内。
6.1.3 影响高分子反应的化学因素影响高分子反应活性的化学因素主要是概率效应、位阻效应、静电效应和邻近基团效应等。
(1)概率效应高分子相邻官能团作无规则的成双反应时,中间往往会有孤立的单个基团,这些孤立的基团不能够再参加化学反应,使最高转化程度受到限制。
(2)空间位阻效应当参与反应的高分子链的侧基具有较大的位阻,或者小分子试剂含有较大的刚性基团时,高分子反应的活性将受到空间位阻的影响。
高分子物理和化学
高分子化学高分子化学高分子化学是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、应用等方面的一门新兴的综合性学科。
(|NO.6315)合成高分子的历史不过八十年，所以高分子化学真正成为一门科学还不足六十年，但它的发展非常迅速。
目前它的内容已超出化学范围，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。
狭义的高分子化学，则是指高分子合成和高分子化学反应。
后来，经过研究知道，人工合成的高分子和那些天然存在的高分子，在结构、性能等方面都具有共同性，因此，就都叫做高分子化合物。
高分子的分子内含有非常多的原子，以化学键相连接，因而分子量都很大。
但这还不是充足的条件，高分子的分子结构，还必须是以接合式样相同的原子集团作为基本链节(或称为重复单元)。
许多基本链节重复地以化学键连接成为线型结构的巨大分子，称为线型高分子。
有时线型结构还可通过分枝、交联、镶嵌、环化，形成多种类型的高分子。
其中以若干线型高分子，用若干链段连接在一起，成为巨大的交联分子的称为体型高分子。
(|NO.6315)从高分子的合成方法可以知道，合成高分子的化学反应，可以随机地开始和停止。
因此，合成高分子是长短、大小不同的高分子的混合物。
与分子形状、大小完全一样的一般小分子化合物不同，高分子的分子量只是平均值，称为平均分子量。
决定高分子性能的，不仅是平均分子量，还有分子量分布，即各种分子量的分子的分布情况。
从其分布中可以看出，在这些长长短短的高分子的混合物中，是较长的多还是较短的多，或者中等长短的多。
高分子具有重复链节结构这一概念，是施陶丁格在20世纪20年代初提出的，但没有得到当时化学界一些人的赞同。
直到30年代初，通过了多次实践，这一概念才被广泛承认。
正确概念一经成立，就使高分子有飞跃的发展。
当时链式反应理论已经成熟，有机自由基化学也取得很大的成就。
三者的结合，使高分子合成有了比较方便可行的方法实践证明，许多烯类化合物，经过有机自由基的引发，就能进行链式反应，迅速地形成高分子。
2024全国高考真题化学汇编：高分子材料
2024全国高考真题化学汇编高分子材料一、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．．．．其用途的是聚丙烯酸钠()中含有亲水基团3．（2024浙江高考真题）根据材料的组成和结构变化可推测其性能变化，下列推测不合理．．．的是D．D4．（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5．（2024广东高考真题）“光荣属于劳动者，幸福属于劳动者。
”下列劳动项目与所述化学知识没有关联的是参考答案1．B【详解】A．线型聚乙烯塑料具有热塑性，受热易软化，A正确；B．聚四氟乙烯由四氟乙烯加聚合成，具有一定的热稳定性，受热不易分解，B错误；C．尼龙66即聚己二酰己二胺，由己二酸和己二胺缩聚合成，强度高、韧性好，C正确；D．聚甲基丙烯酸酯由甲基丙烯酸酯加聚合成，又名有机玻璃，说明其透明度高，D正确；故选B。
2．B【详解】A．石墨呈层状结构，层间以范德华力结合，该作用力较小，层与层容易滑动，石墨可用作润滑剂，A正确；SO具有漂白性，可用作漂白剂，B错误；B．2C．聚丙烯酸钠()中含有亲水基团-COO-，聚丙烯酸钠可用于制备高吸水性树脂，C正确；D．冠醚18-冠-6空腔直径(260~320pm)与+K直径(276pm)接近，可识别+K，使K+存在于其空腔中，进而KMnO在有机溶剂中的溶解度，D正确；能增大4故选B。
3．B【详解】A．较低的碳含量赋予材料更好的延展性和可塑性，A正确；B．晶体硅和金刚石、碳化硅均为共价晶体，且硅为半导体材料，金刚石态的碳不具有导电性，故碳的导电性比硅差，导电能力会下降，B错误；C．淀粉、纤维素的主链上再接上带有强亲水基团的支链(如丙烯酸钠)，在交联剂作用下形成网状结构可以提高吸水能力，C正确；D．在橡胶中加入硫化剂和促进剂等交联助剂，在一定的温度、压力条件下，使线型大分子转变为三维网状结构，网状结构相对线性结构具有更大的强度，D正确；故选B。
完整word版,高分子化学与物理基础整理版
溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部，溶剂分子和高分子的某些链段混合，使聚合物体积膨胀有限溶胀：最终不能达到溶解的溶胀，产生的条件：非良溶剂或交联聚合物无限溶胀：最终能达到溶解的溶胀，产生的条件：线性聚合物在良溶剂中溶解度参数：内聚能密度的平方根θ状态：溶剂分子之间、高分子链段之间以及高分子链段和溶剂分子间相互作用能相等，高分子链可互相贯穿并处于无扰状态。
X1：哈金斯参数，反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。
松弛过程：在一定温度和外场作用下，聚合物从一种平衡态通过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的平衡态总是需要时间的现象。
玻璃化转变：玻璃态和高弹态之间的转变高弹性：聚合物的分子中链发生了运动，使长链分子由卷曲状态变成伸展状，当外力消除后，形变可完全恢复，材料的这种性质称为高弹性。
Tg：玻璃化转变的转变温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示熔融指数：在一定的温度和负荷下，高分子熔体在10min流经一个规定直径和长度的标准毛细管的质量（g）。
假塑性流体：低剪切速率下的流动行为符合牛顿流体行为，但随着剪切速率增大，黏度降低。
具有这种流动行为的流体称为假塑性流体。
表观黏度：在中等剪切速率范围内流体所受到剪切应力与剪切速率的比值剪切变稀：表观粘度随剪切速率的增加而减小脆性断裂：断裂前试样没有明显的变化，断裂面一般与拉伸方向相垂直，断裂面光洁。
一般出现于屈服点之前的断裂。
韧性断裂：断裂前试样发生缩颈现象，断面粗糙。
一般发生于屈服点之后的断裂。
强迫高弹形变：Tg或Tm一下的大应力大形变，去除外力，形变不能回复，但加热至Tg 或Tm以上，形变大部分能恢复高分子的热运动特点：①运动单元的多重性，小运动单元（侧基、支链、链节、链段）和大运动单元（分子链）的运动②高分子热运动是一种松弛过程——分子运动具有时间依赖性③高分子热运动与温度有关——分子运动具有温度依赖性影响聚合物Tg（玻璃化转变温度）的结构因素和影响规律：链结构（主链结构、取代基和链构型），分子量，支化、交联和结晶，共聚，共混，分子间作用力，外界条件链柔性（最重要），主链柔性越好，Tg越低①对称取代——极性减弱，分子间作用力下降，Tg下降②不对称取代——数量增加，内旋转阻力增大（柔性变差），Tg上升③取代基越大——分子间距变大，分子间作用力下降，Tg下降一、聚合物的粘性流动：高分子流动是通过链段的位移运动来完成的，链段运动带动整个分子链位移，高分子流动不符合牛顿流体的流动规律，高聚物熔体为非牛顿流体，高分子流动时伴有高弹形变二、粘流温度Tf的影响因素：分子链的结构（链柔性、分子间作用力、分子量）及外力（外力大小与作用时间）三、高分子流动性影响因素：链结构的影响（分子量、分子量分布、支化）、外界条件（温度、剪切速率和剪切应力）四、分析加工条件（温度、剪切应力、剪切速率）对不同结构聚合物流动性的影响规律，并得出结论。
高分子化学与物理复习
1.高分子的结构1高分子链的近程结构（一级结构）一、高分子的化学组成二、结构单元的键接顺序三．支化与交联四、共聚物的结构五．高分子链的构型2高分子链的远程结构（二级结构）一、聚合物的分子量二、高分子的分子量分布三、高分子链的构象四．高分子链的柔顺性五、高分子链的构象统计3高分子的化学组成1. 碳链高分子2. 杂链高分子3. 元素高分子4. 无机高分子1-3出题方式：如：4支化与交联1. 支化支化高分子的性质与线形分子相似，可溶解，加热可融化；但结晶度大大降低。
2. 交联交联的高分子不能溶解。
交联高分子加热不能融化但在溶剂中可以溶涨，交联的程度越高，溶胀度越小。
5共聚物的结构交替、无规、嵌段、接枝6高分子链的构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。
构型不能用物理方法改变，改变构型必须通过化学键的断裂和重组。
1．旋光异构体由手性碳原子（不对称碳原子）形成的。
（1）全同立构全部由一种旋光异构体单元键接而成，取代基R 处在平面的同一侧（2）间同立构由两种旋光异构体单元交替键接而成，取代基R 交替处在平面两侧。
（3）无规立构两种旋光异构单元完全无规键接，取代基R 无规分布在平面两侧。
7分子的立体构型不同，材料的性能也不同：全同立构的聚苯乙烯可结晶，熔点为240 ︒C ，而无规立构的聚苯乙烯不能结晶，软化温度为80 ︒C ；全同或间同的PP 易结晶，可纺丝成纤；而无规聚丙烯却是一种橡胶状的弹性体。
自由基聚合的高聚物大都是无规的，定向聚合可制得有规立构的高聚物。
8．几何异构体顺式：取代基在双键的同一侧反式：取代基在双键的两侧顺式1,4-聚丁二烯：分子与分子之间的距离较大，在室温下是一种弹性很好的橡胶。
反式1,4-聚丁二烯：分子链结构比较规整，容易结晶，在室温下是弹性很差的塑料。
9.单分散性：如果聚合物的分子量完全均一、大小相同，就称为单分散性。
阴离子聚合得到的产物接近单分散性。
（1）数均分子量（2）重均分子量（3）粘均分子量对单分散性样品，则：对单分散性试样，d=1对多分散性试样，d>1M Mn Wd =10.高分子链的构象1．内旋转单键是由σ电子组成，电子云分布是轴对称的，因此高分子在运动时C -C 单键可以绕轴旋转，称为内旋转。
高分子物理与化学
高分子物理与化学高分子物理与化学是一门关于高分子材料的性质、结构、合成和应用的学科。
高分子材料是一类由长链分子构成的材料，具有独特的物理和化学性质，广泛应用于汽车、电子、医疗、建筑等领域。
本文将从高分子物理和化学两个方面介绍这一学科的基本概念和研究进展。
一、高分子物理高分子物理主要研究高分子材料的物理性质，如力学性能、热力学性质、流变学性质等。
其中，高分子材料的力学性能是其最为重要的性质之一，因为它们通常用于承受各种载荷，如拉伸、压缩、弯曲等。
高分子材料的力学性能与其分子结构和分子量密切相关。
分子量越大，高分子材料的强度和刚度就越高，但韧性和延展性就越低。
分子结构的改变也会影响高分子材料的力学性能。
例如，聚合物中的侧链结构可以影响其分子的排列方式，从而影响其力学性能。
高分子材料的热力学性质也是高分子物理的重要研究内容之一。
热力学性质包括热膨胀系数、热导率、热容等。
这些性质在高分子材料的加工和应用中起着重要的作用。
例如，在高分子材料的热成型过程中，需要考虑热膨胀系数的影响，以保证成型后的产品尺寸稳定。
高分子材料的流变学性质也是高分子物理的一个重要研究方向。
流变学性质研究的是高分子材料在外力作用下的变形和流动行为。
高分子材料的流变学性质与其分子结构、分子量、交联程度等因素密切相关。
例如，线性高分子材料的流变学性质通常表现为牛顿流体，而交联高分子材料则表现为非牛顿流体，具有更为复杂的流变学行为。
二、高分子化学高分子化学主要研究高分子材料的合成、结构和性质。
高分子材料的合成方法非常多样，包括聚合反应、缩合反应、交联反应等。
其中，聚合反应是最常用的高分子材料合成方法之一。
聚合反应可以分为自由基聚合、离子聚合、羰基聚合等不同类型，每种类型的聚合反应都有其特定的应用领域和优缺点。
高分子材料的结构也是高分子化学的重要研究内容。
高分子材料的结构通常由其分子量、分子量分布、分子结构等因素决定。
例如，线性高分子材料的分子结构简单，易于合成和加工，但其力学性能和热稳定性相对较差。
高分子物理化学全套PPT课件课件
探索新型高分子材料的合成方法
发展新型的高分子合成方法，实现高效、环保、低成本的合成，提高 高分子材料的性能和功能。
拓展高分子材料的应用领域
将高分子材料应用于新能源、生物医学、环保等领域，开发具有创新 性和实用性的高分子材料。
高分子物理化学的发展历程
• 总结词：高分子物理化学的发展历程包括起步阶段、成长阶段和繁荣阶段，其 发展推动了人类社会的进步。
• 详细描述：高分子物理化学的发展历程可以追溯到20世纪初，当时科学家开 始对高分子物质进行研究，并发现了高分子化合物的长链结构和多分散性等特 点。随着研究的深入，人们逐渐认识到高分子物质的结构和性质在不同尺度上 存在差异，并开始从微观到宏观的不同尺度上进行研究。在成长阶段，高分子 物理化学的研究领域不断扩大，涉及的学科也越来越多，如物理学、化学、生 物学等。同时，人们开始将高分子物理化学应用于实际生产和生活中，推动了 相关产业的发展。进入21世纪后，随着科学技术的发展和人类对物质世界的 认识不断深入，高分子物理化学的研究进入繁荣阶段。人们开始深入研究高分 子物质的结构和性质，探索其在不同环境下的变化规律和机制，为解决实际问 题提供更加精准的理论支持。同时，随着计算机技术和数值模拟方法的不断发 展，人们可以更加方便地模拟和预测高分子物质的行为和性能，进一步推动相 关领域的发展。总之，高分子物理化学的发展历程是一个不断创新和发展的过 程，其发展推动了人类社会的进步。
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目录
• 高分子物理化学概述 • 高分子结构与性质 • 高分子合成与制备 • 高分子反应与改性 • 高分子材料性能与应用 • 高分子物理化学前沿研究
高分子物理和化学2
含不饱和键
链式（加聚） 本体,溶液,悬浮,乳液
• 两类高分子： 缩聚物，
加聚物
什么样的小分子?
2.1.1 高分子形成必要条件
化学必要条件： 单体官能度≥2 官能度： Functionality 在给定条件下，单体能够提供的与其它分子键合的数目 每个单体至少含有两个可反应的官能团或 活性点，反应后至少可形成两个新键
CO2与其它单体共聚形成的聚合物称二氧化碳树脂，是高分子合成领 域的研究热点之一。如 与二胺共（缩）聚得到聚脲，与环氧化物共（加） 聚得到脂肪族聚碳酸酯， 也可在环氧化物存在下与其它烯类单体进行三元 共聚得到更多类型的聚合物
4.单体结构与聚合反应类型
单体能否进行聚合及可聚合的反应类型由两种因素决定：
自由基聚合 阴离子聚合
2.3.2 自由基聚合反应
1. 引发剂与聚合反应引发
2. 自由基聚合反应机理
3. 阻聚剂和阻聚
4. 自由基共聚合
多数碳链聚合物（包括均聚和共聚）都是通过自由基聚合 得到的： 聚烯烃：LDPE，PS，SBR，ABS， 乙烯基聚合物： PVC，PVAc, EVA，PAN 丙烯酸树脂：PMMA，PMA，
1,2－二取代乙烯类单体一般不能自聚，但有些可与其它单体共聚 例：顺丁烯二酸酐不能自聚，但常与乙烯等单体进行共聚得到有用聚合物 除氟取代外，三、四取代乙烯均不能聚合
除个别小分子（如SN可聚合成聚硫氮）外，CO2，CO，SO2等无 机小分子化合物，自身不能聚合形成高分子，但在一定条件下可与 其它单体共聚形成有用聚合物。
mx ＋my
mx+y
（x，y ＝1，2，……)
绝大多数为缩聚反应
自由基聚合 阴离子聚合 阳离子聚合 链式增长聚合反应 配位聚合
高分子物理和化学
University of Freiburg; Staatliches Institut für makromolekulare Chemie (State Research
Institute for Macromolecular Chemistry), Freiburg Breisgau, Federal Republic of Germany
1926年瑞典化学家T. Svedberg等人设计 并用超离心机测定出蛋白质的分子量。
1928年K. H. Meyer 和H. F. Mark用 X射 线技术测定纤维素和天然橡胶中大分子 的晶区尺寸。
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子材料种类的涌现举例
高分子理论和聚合方法上的突破
➢ 高分子（Macromolecular，Polymer）概念的形成和高分子 科学的出现始于20世纪2产物葡萄糖——葡萄糖缔合体 天然橡胶——裂解产物异戊二烯——二聚环状结构缔合体
Lexan®（PC） Xenoy iQ ®（PBT） Noryl ®（PPO）
Bayer All-plastic-car
Makrolon（PC）
Desmopan（TPU）
14
第一章绪论
➢高分子科学的发展史 ➢高分子基本概念 ➢高分子的分类 ➢高分子的命名 ➢高分子的结构特征 ➢高分子分子质量及其分布 ➢聚合反应以及分类
Staudinger并不认同胶体理论， 经过多年研究发表了具有划时代意 义的论文“Über Polymerisation” （论聚合），认为聚合不同于缔合， 它是分子靠正常的化学键结合起来。 天然橡胶、聚苯乙烯等聚合物应该 具有线性链式的价键结构式。
高分子化学与物理总结
一、名词说明3.单体单元：（与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。
）4.结构单元：（构成高分子主链，并确定主链结构的最小的原子组合。
）5.重复结构单元：（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。
）7.聚合度：（结构单元数n定义位高分子的聚合度X。
）1.体型缩聚：多官能单体参与反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物，这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应，称为体型缩聚。
2.凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期渐渐增大，当反应进行肯定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。
3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度（临界反应程度）称为凝胶点。
17. 转化率：已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数18. 反应程度：参与反应的官能团数目与起始官能团数目的比值偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式，称为偶合终止。
歧化终止：歧化终止两个大分子自由基相互间反应，生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。
链转移反应：链转移反应是指在聚合过程中，链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子（大多数为氢原子）而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基，并能接着进行反应形成新的活性自由基链，使聚合反应接着进行。
引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。
诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。
笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。
诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后，使分子中成键电子云密度分布发生变更，从而使化学键发生极化的现象，称为诱导效应6.异构化聚合：阳离子聚合中由于碳正离子的不稳定，异构成更稳定的结构，发生所谓的异构化反应。
高分子物理和化学1
3. 高分子科学是年轻而充满活力的学科 4. 高分子的研究与应用已经渗透到材料科学与工程的各个领域
生产大国----消费大国 中国-----生产大国 消费大国 生产大国 中国合成树脂产量
大部分加聚物的结构单元都为单体单元
1. 几个基本概念 聚合度Xn： 高分子中含有结构单元的数目。 聚合度 ： 高分子中含有结构单元的数目
平均聚合度Xn： 高分子化合物中平均含有结构单元的数目 平均聚合度 平均分子量Mn ＝n M0 ＝Xn M0 平均分子量
重复结构单元分子量 结构单元平均分子量
* 一种高分子一定有结构单元，(但它们不一定是单体单元 ， 一种高分子一定有结构单元， 但它们不一定是单体单元 一定有结构单元 但它们不一定是单体单元)， 不一定有重复结构单元 有重复结构单元。 但不一定有重复结构单元。 加聚物
1870年赛璐珞的工业化标志着塑料时代的开始 年赛璐珞的工业化标志着塑料时代的开始
1865年－醋酸纤维素（Cellulose acetate）， 年 醋酸纤维素（ ）， 1924年制成塑料、纤维 年制成塑料、 年制成塑料 1889年－ Regenerated cellulose fibers（铜氨纤维） 年 （铜氨纤维） 1892年－Viscose rayon fibers （粘胶纤维） 年 粘胶纤维） 1912年－celluphane （赛璐玢）－玻璃纸 年 赛璐玢）－ ）－玻璃纸
P.J. Flory （美） 在高分子物理化学方面贡献杰出， 在高分子物理化学方面贡献杰出， 1974年Nobel化学奖 年 化学奖 Alan J.Heeger （美）, Alan G. MacDiarmid（美）, （ 白川英树（ 白川英树（日） 导电高分子领域贡献杰出， 导电高分子领域贡献杰出，2000年Nobel化学奖 年 化学奖
高分子化学与物理
CH2 CH OH
n
13
思考题
1. 高分子、聚合反应、单体、结构单元、重复结构单元、链原子、链单元、
聚合度。 2、高分子基本特点？ 3、高聚物按主链结构分几类？ 4、高聚物命名法有几种？ 5、下列表达式分别是高分子化合物结构示意式，A、B分别表示不同单体组 分，其中哪个是无规共聚物结构示意式： （ ） a. ---A-B-A-B-A-B-A-B---b. ---A-A-A-A-A-A-A------A-A-A-A-A-A-A--c. ---A-B-B-A-A-A-B-A-B-A-B-B-A--d. B-B-B--6、3、聚氯乙烯[CH2CHCl]n的平均分子量为94500，其中元素原子量 C=12,H=1,Cl=36,则它的平均聚合度估计为： ( ) a.1500 b. 1000. c. 2000 d. 2500
从分子量角度来说，高分子化合物分子量很高，可以几万、几十万、 几百万甚至几千万，而低分子化合物的分子量较低，一般只有几十或 几百。实际上，从分子量上划分高分子化合物和低分子化合物並没有 明确的界限，但可认为：分子量M>10,000的分子为高分子化合物， 低于10,000为低分子化合物。
例如：CH4 CH3―CH3, CH3―CH2―CH3, 低分子化合物：分子量101~103 …… CH3―CH2―…… ―CH2―CH3 高分子化合物：分子量 > 104 成键上，高分子化合物与低分子化合物有所不同，低分子化合物原子间成键方 式多种多样：离子键、共价键、金属键或配位键等， 而高分子化合物在主要骨架链上，不含离子键或金属键，只有共价键串接原子。
性能用途分：
（１）橡胶。橡胶是常温下形变很大、形变可以回复的材料，橡胶在很 小的外力下可产生很大的形变，一般形变达100%~1000%。 （２）塑料。常温下难以产生形变的材料，大的形变可以使塑料破坏。 塑料的形变一般在几十~几百％，并且通常为块状材料。塑料还可分为 热塑性塑料和热固性塑料，热塑性塑料受热发生软化、熔化，冷却后定 型，这两过程可反复进行；热固性塑料在第一次受热是可流动的、此时， 发生高分子的交联、网络化过程，冷却后成型，再次受热就不会软化， 温度若太高，只会导致热固性高分子分解，材料破坏。 （３）纤维。纤维是受力形变较橡胶、塑料都小，形变小于20%，在较 宽的温度（0~150℃）范围内力学强度稳定的、在牵伸方向上有序排列 的丝状材料。 （４）粘合剂。粘接两个材料的化合物，大都是有机高分子化合物。 （５）涂料。表面涂饰用高分子化合物。 （６）功能高分子。有一些特殊作用的高分子化合物。
高分子物理和化学复习要点
高分子物理和化学复习要点第一章绪论1、高分子：也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量(104~106) ，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。
2、高分子的分类：根据高分子受热后的形态变化：热塑性高分子热塑性高分子在受热后会从固体状态逐步转变为流动状态。
这种转变理论上可重复无穷多次。
或者说，热塑性高分子是可以再生的。
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯和涤纶树脂等均为热塑性高分子。
热固性高分子热固性高分子在受热后先转变为流动状态，进一步加热则转变为固体状态。
这种转变是不可逆的。
换言之，热固性高分子是不可再生的。
通过加入固化剂使流体状转变为固体状的高分子，也称为热固性高分子。
典型的热固性高分子如：酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、不饱和聚酯、聚氨酯、硫化橡胶等。
第二章逐步聚合1、逐步聚合反应的种类2、官能度：分子中能参加反应的官能团数3、缩聚反应的特点4、官能团等活性概念逐步聚合中的官能团的活性不随分子量的增加而降低。
实验表明，二元官能度单体在分子量很小（n=1-3）时，活性随分子量增加而降低，但达到一定分子量后活性趋于恒定。
因此官能团等活性概念成立。
5、逐步聚合实施方法（1）熔融缩聚聚合体系中只加单体和少量的催化剂，不加入任何溶剂，聚合过程在生成聚合物熔点以上温度进行，聚合物处于熔融状态。
特点：产物纯净，分离简单；通常以釜式聚合，生产设备简单；反应温度高，一般比生成的聚合物的熔点高10~20 ℃；一般不适合生产高熔点的聚合物；反应时间长，一般都在几个小时以上；为避免高温时缩聚产物的氧化降解，常需在惰性气体中进行。
用途：主要用于平衡缩聚反应，如聚酯、聚酰胺等的生产。
（3）界面缩聚界面缩聚是将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中，再将这两种溶液倒在一起，在两液相的界面上进行缩聚反应，聚合产物不溶于溶剂，在界面析出。
第三章自由基聚合逐步聚合反应：无活性中心，单体官能团间相互反应而逐步增长大部分缩聚属逐步机理，大多数烯类加聚属连锁机理3、烯类单体的聚合反应性能电子效应的影响：(1) X为供电子基团带供电子基团的烯类单体易进行阳离子聚合。
高分子化学与物理基础知识点
高分子化学与物理基础知识点
1. 高分子的定义和分类
高分子是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子。
根据来源，高分子可分为天然高分子和合成高分子；根据性能和用途，高分子可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。
2. 高分子的结构
高分子的结构包括一级结构（近程结构）和二级结构（远程结构）。
一级结构指的是高分子链中原子的化学组成和排列方式，如头尾结构、顺反异构等；二级结构指的是高分子链的形态，如伸直链、螺旋链、折叠链等。
3. 高分子的合成
高分子的合成方法包括加聚反应、缩聚反应、开环聚合等。
其中，加聚反应是通过单体分子间的加成反应形成高分子的方法；缩聚反应是通过单体分子间的缩合反应形成高分子的方法。
4. 高分子的物理性能
高分子的物理性能包括力学性能、热性能、电性能、光学性能等。
其中，力学性能是高分子材料最重要的性能之一，包括拉伸强度、弯曲强度、冲击强度等。
5. 高分子的溶液性质
高分子在溶液中的性质包括溶解过程、溶剂选择、分子量测定等。
高分子的溶解过程一般分为溶胀和溶解两个阶段；溶剂选择要考虑高分子的极性、分子量、溶液的黏度等因素。
以上是高分子化学与物理的一些基础知识点，希望对你有所帮助。
高分子物理和化学6
唯象理论：
储能函数： Ｗ＝C1（λ12＋λ22＋λ32－3) ＋ C2（１/λ12 ＋λ22＋λ32 －３） 单轴拉伸： λ1＝λ， λ2＝λ3＝（1/λ)1/2 Ｗ＝C1（λ2＋2/λ－3)＋C2（１/λ2＋2λ－３）
σ＝２(C1＋C2/λ)(λ－1/λ2)
6.2.3 影响橡胶性质因素
• 橡胶模量与交联密度
⑴ 普弹形变
1
1
E1
高分子材料受到外力作用时，分子链内部键长和键角立刻发生变化， 形变量很小，外力除去后，形变立刻完全恢复，与时间无关。
E1：普弹形变模量
Байду номын сангаас
⑵ 高弹形变
高分子链通过链段运动逐渐伸展，形变量比普弹形变大得多， 形变与时间成指数关系，外力除去形变逐渐恢复。
2
2
⑶ 粘性流动 3
G2
(1 e
t
)
G2：高弹形变模量
τ ：松弛时间
分子间无交联的线形高聚物，受力时分子间发生相对滑移产生不可 逆形变，它与时间成线性关系。外力除去后，形变不能恢复。
3 t 3
η 3：本体粘度
影响高聚物蠕变的因素：
（1）温度影响
在高聚物的三种力学状态下，其蠕变性质不同 T <Tg 时，主要是 1
丙烯酸酯橡胶： UT 150oC
杂链：C-O，Si-O- 提高使用温度
聚醚：环氧乙烷-环氧丙烷共聚物 环氧乙烷-环氧氯丙烷共聚物（ECO） 聚二甲基硅氧烷：
b. 取代基影响
吸电子取代基提高使用温度
天然橡胶NR 100 oC 氯丁橡胶CR 120 oC
乙丙橡胶
150 oC
全氟乙丙橡胶 250 oC
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高分子的性质很大程度上由其巨大的分子量所决定
3. 高分子与金属、陶瓷
基本性质 元素组成： 结构特征
密度 绝缘 隔热 耐腐蚀 耐热 耐老化 燃烧性 硬度 制造 加工
高分子 非金属 分子－共价键
范德华力 0.9－1.5
√ √ √ 室温 X 易燃 低 合成 塑造
金属 金属 原子－金属键
>2.7 X X X 几百 √ 不燃 高 冶炼 机加
涂料 600万吨 世界第二 (2800万吨)
材料系
生物材料－－人工骨，人工脏器 电子材料－－光致抗蚀剂， 投影屏， 复合材料－－有机－无机复合材料（压电、磁电、摩擦、耐磨 ……..)
有机－金属复合材料 (导电浆料、塑料磁铁） 新型陶瓷制备－－浇注、注射、挤出、流延 能源材料－－聚合物固态电解质（锂离子电池）
中国合成树脂产量
200吨 (赛璐珞, 电木粉) 第一套PVC装置(辽宁锦州) 5000吨/年乙烯工程(兰州石化) 30万吨/年乙烯工程投产(燕山石化) 227万吨 合成树脂 3130万吨 世界第一 (2亿吨) 合成纤维 2241万吨 世界第一 (4000万吨) 合成橡胶 222万吨 世界第二 (1200万吨)
高强高模铝锂合金、高温合金、稀土永磁合金
无 机 非 金 属 材 料
硅酸盐材料
玻璃
水泥 陶瓷
搪瓷
耐火材料：硅酸盐，氧化物，碳/石墨
特种陶瓷
结构陶瓷：Al2O3, SiC, Si3N4, ZrO2, BN
功能陶瓷: 铁电陶瓷，敏感陶瓷，磁性陶瓷 超导陶瓷，巨磁阻陶瓷, 生物陶瓷
其它：单晶，人造金刚石
§1.1 什么是高分子?
大部分加聚物的结构单元都为单体单元
1. 几个基本概念 聚合度Xn： 高分子中含有结构单元的数目。
平均聚合度Xn： 高分子化合物中平均含有结构单元的数目 平均分子量Mn ＝n M0 ＝Xn M0
重复结构单元分子量
结构单元平均分子量
* 一种高分子一定有结构单元，(但它们不一定是单体单元)， 但不一定有重复结构单元。
加聚物 均 聚：结构单元＝单体单元，有重复单元
无规共聚：结构单元＝单体单元，无重复单元
缩聚物 均 聚：结构单元≠单体单元， 有重复单元
无规共聚：结构单元≠单体单元， 无重复单元
2. 汽油与PE－－量变到质变
CБайду номын сангаас4
C4H10
C6H14
汽油
聚乙烯
蜡
聚丙烯
聚苯乙烯
……..
葡萄糖 果糖
麦牙糖,蔗糖
淀粉 纤维素
高分子也称高聚物、聚合物
英文：Polymer, Macromolecule 定义： 高分子是由一种或几种结构单元以共价键重复连接 而成的、分子量很大（一般数千到数百万）的一类分子
✓ 分子量很大 ✓ 有基本的结构单元 ✓除少数蛋白质外，高分子化合物是一种组成相同、 链长不等的同系物组成的混合物
1. 几个基本概念
高分子物理和化学
高分子时代 （新材料时代）
铁器时代
2500年前
青铜器时代
5000年前
新石器时代
1万年前
旧石器时代
250万年前
石器，陶、玉、砖瓦 石器
Organic polymer
composite
Inorganic Non-metal
Metal
小汽车原材料构成
钢/铸铁 70％
有色金属 10％
有机高分子 14％
单体（monomer）： 能形成高分子中的结构单元的小分子化合物
单体与结构单元可以相同，也可以不同
聚合（Polymerization）：由单体经化学反应形成聚合物的过程
重复（结构）单元/链节（repeat unit）：能通过自身的重复连接 而形成高分子的结构单元或结构单元组合
单体单元（Monomer unit): 元素组成与单体相同的结构单元
陶瓷 金属＋非金属 原子－共价键
离子键 3－5 √ √ √ 上千 √ 不燃 高 烧结
X
§1.2 为什么要学
1. 高分子材料是材料大家庭中不可或缺的重要成员之一 ✓ 高分子是人类生活不可或缺的材料
衣、食、住、行、用
✓高分子是高技术、国防现代化不可或缺的材料
航空、航天、卫星、导弹、信息、电子、化学、化工、文体
固态离子交换膜（燃料电池）
§1.3 高分子科学的发展历史
1. 高分子合成工业的发展
高分子远在人类诞生以前就存在 人类在认识高分子之前就一直在使用高分子材料
棉、麻、丝、毛皮、木、竹、大漆 1839年－－橡胶硫化－美Goodyear 1846年－－硝化纤维素－瑞士Schonbein 1868年－－赛璐珞（Celluloid）－美Hyatt
1870年赛璐珞的工业化标志着塑料时代的开始
1865年－醋酸纤维素（Cellulose acetate）， 1924年制成塑料、纤维
1889年－ Regenerated cellulose fibers（铜氨纤维） 1892年－Viscose rayon fibers （粘胶纤维） 1912年－celluphane （赛璐玢）－玻璃纸
天然或天然改型高分子
1872年－拜耳（德），后来克莱贝格 Phenol ＋ formaldehyde
树脂状物 冷 硬物
1907年－Backland(美） 控制反应条件、配比和加工条件，制得塑料 1909年工业化（称Bakelite，是第一种合成塑料）
1909年酚醛树脂的工业化标志着高分子时代的开始 20~30‘s，合成一大批高分子 45~60‘s 高分子合成工业迅速发展
2. 高分子科学的诞生
➢ 1877年 F.A.Kekuler’指出：绝大多数与生命直接联系在一 起的天然有机物－－蛋白质、淀粉、纤维素－－可以由很长 的链组成，并且这种特殊的结构决定了它们具有特殊的性质
2. 高分子与生命现象息息相关
蛋白质（Protein）DNA，RNA：生命的基础 纤维素（Cellulose）： 植物的主体
3. 高分子科学是年轻而充满活力的学科 4. 高分子的研究与应用已经渗透到材料科学与工程的各个领域
中国-----生产大国----消费大国
• 1949 • 1958 • 1962 • 1976 • 1990 • 2008
玻璃
3％
其它
3％
金 属 材 料
黑色金属
铸（生）铁 （含炭量>2.1％）
钢（含炭量0.04－2.1％）
碳素钢 合金钢
纯铁（含炭量<0.04％）
有色金属
轻金属： 铝、镁、钛 等 重金属：铜、锌、镍、铅、锡等 贵金属：金、银、铂 等 稀有金属： 钨、钼、钽、钛、铀、锗、稀土 等
特殊合金：非晶合金、形状记忆合金、储氢合金、超导合金、