高分子化学第十章
2024届高考一轮复习化学学案(人教版)第十章有机化学基础第66讲合成高分子有机合成路线设计
第66讲合成高分子有机合成路线设计[复习目标] 1.了解高分子的组成与结构特点,能依据简单高分子的结构分析其链节和单体。
2.了解加聚反应和缩聚反应的含义。
3.了解合成高分子在高新技术领域的应用以及在发展经济、提高生活质量方面的贡献。
4.能根据常见官能团的性质和已知信息设计有机合成路线。
考点一合成高分子1.高分子的结构特点(1)单体:能够进行____________________的低分子化合物。
(2)链节:高分子中化学组成________、可重复的________单元。
(3)聚合度:高分子链中含有链节的________。
2.高分子的分类及性质特点其中,________、____________、____________又被称为三大合成材料。
3.合成高分子的两个基本反应加聚反应缩聚反应概念由不饱和单体____________生成________的反应单体分子间通过____________生成高分子的反应,生成缩聚物的同时,还伴有小分子的副产物(如水、氨、卤化氢等)的生成单体含有________________的不含有________________的反应基团(如特点饱和有机物 —OH 、—COOH 、—NH 2、—X 等) 产物特征高聚物与单体具有相同的组成,生成物一般为线型结构 生成高聚物和小分子,高聚物与单体有不同的组成4.按要求完成方程式(1)加聚反应①n CH 2==CH—CH 3――→催化剂________________。
②n CH 2==CH—CH==CH 2――→催化剂___________________________________________。
③n CH 2==CH 2+――→催化剂______________________________________。
(2)缩聚反应 ①n HOCH 2—CH 2OH +n HOOC—COOH催化剂△______________________________; n HOCH 2—CH 2—COOH 催化剂△____________________________________________。
2015届高考化学总复习 第十章 第五节高分子化合物 有机合成推断精讲课件
的方程式为:
有机合成的基本思路 (1)分析碳链的变化:有无碳链的增长或缩短,有无成环或开环。 (2)分析官能团的改变:引入了什么官能团,是否要注意官能团的 保护。 (3)读懂信息:题中的信息可能会成为物质转化中的重要一环,因 而要认真分析信息中牵涉到的官能团(或碳链的结构)与原料、产 品或中间产物之间的联系。
有弱酸性,E为醇类,呈中性,故D的酸性比E的强,c错;E
为醇类,分子间可形成氢键,其沸点高于相对分子质量比 E 还小的对孟烷,d正确。(4)由G的分子式和有关信息可知 G的 结构简式为 的 ,则G与E发生酯化反应得到H,H
结构简式为
,反应Ⅱ则是H发生加聚反
应得到高分子,依据烯烃的性质 ( 可发生加聚反应 ) 知反应 Ⅱ
第十章
烃的衍生物和营养物质 高分子化合物和有机合成
第五节 高分子化合物 有机合成推断
有机合成
1.有机合成路线设计的思维模型。
2.官能团的转化。
(1)官能团的引入。
引入官能团
卤素原子
引入方法
①烃与X2取代; ②不饱和烃与X2、HX加成; ③醇与氢卤酸(HX)取代 ①烯烃与水加成; ②醛或酮与氢气加成; ③卤代烃在碱性条件下水解; ④酯的水解; ⑤葡萄糖发酵生成乙醇
解析:本题通过有机合成意在考查考生对烃的衍生物的性质 的理解、应用和有机反应类型等。(1)结合合成路线可知A为 甲苯,(CH3)2CHCl 与甲苯(A) 发生取代反应得到 B, B的结构 简式为 ;B→对孟烷是B中苯环与氢气 发生加成反应 ( 有机化学中把加氢的反应也叫还原反应 ) ;甲 苯的同系物中相对分子质量最小的物质是苯。(2)C与溴水反 应能生成沉淀,则C应含有酚羟基,结合结构分析,苯环上Leabharlann 羟基碳碳双键 碳氧双键
潘祖仁高分子化学各章名词解释——高分子化学资料文档
第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)活性种(Reactive Species):打开单体的π键,使链引发和增长的物质,活性种可以是自由基,也可以是阳离子和阴离子。
均裂(Homolysis):化合物共价键的断裂形式,均裂的结果,共价键上一对电子分属两个基团,使每个基团带有一个独电子,这个带独电子的基团呈中性,称为自由基。
异裂(Heterolysis):化合物共价键的断裂形式,异裂的结果,共价键上一对电子全部归属于其中一个基团,这个基团形成阴离子,而另一缺电子的基团,称为阳离子。
自由基聚合(Radical Polymerization):以自由基作为活性中心的连锁聚合。
离子聚合(Ionic Polymerization):活性中心为阴、阳离子的连锁聚合。
阳离子聚合(Cationic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。
阴离子聚合(Anionic Polymerization):以阳离子作为活性中心的连锁聚合。
诱导效应(Induction Effect):单体的取代基的供电子、吸电子性。
共轭体系(Resonance System):在某些有机化合物分子中,由于双键、p电子或空的p轨道的相互影响与作用,使得电子云不能仅仅局限在某个碳原子上,而是分散在一定范围内多个原子上的离域体系中,这种离域体系就是共扼体系。
共轭效应(Resonance Effect):共扼效应存在于共扼体系中,它是由于轨道相互交盖而引起共扼体系中各键上的电子云密度发生平均化的一种电子效应。
共扼效应使体系的键长趋于平均化,体系能量降低,分子趋于稳定。
可分为σ-π共轭、p-π共轭、π-π共轭、σ-p共轭。
空间位阻效应(Steric Effect):由取代基的体积、数量、位置所引起的效应,它对单体聚合能力有显著的影响,但它不涉及对活性种的选择。
链引发(Chain Initiation):形成单体自由基活性种的反应。
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。
高分子化学第十章功能高分子
成珠技术: 悬浮聚合 50~1500μm 沉淀聚合 微米级 乳液聚合 0.05~0.7μm 其中以悬浮聚合的应用最为广泛。
悬浮聚合所得的交联聚合物小球为凝胶型,凝胶型交联小球在干态时孔隙非常小,只有在添加良溶剂后才会重构一定的孔隙。因此,凝胶型交联小球常常必须在良溶剂中使用。如果在聚合反应过程中加入致孔剂,则可得到大孔型交联小球,其多孔结构是永久的,在气相和不良溶剂中也可使用,并且大孔型交联小球比凝胶型交联小球吸附能力更强,在进行化学改性时,更容易获得高的功能基引入率。
致孔技术: 惰性稀释剂致孔 线形高分子致孔
化学吸附功能高分子 离子交换树脂 离子交换树脂:通过离子键与各种阳离子或阴离子产生吸附作 用,对相应的离子进行离子交换。
离子交换树脂的分类: 强酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚苯乙烯磺酸树脂 弱酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚(甲基)丙烯酸型 的离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 常用的是对聚苯乙烯交联小球先后经 氯甲基化和季铵化改性后得到 弱碱型阴离子交换树脂 其离子交换功能团为伯胺基、仲胺基 或叔胺基
吸附分离功能高分子分类: 按其吸附机理可分为化学吸附、物理吸附和亲和吸附高分子三大类; 按其形态可分为无定形、珠状、纤维状; 按其孔结构的不同,可分为微孔型(凝胶型)、中孔型、大孔型、特大孔型等。
吸附分离功能高分子骨架结构的合成 为了保证吸附树脂在使用时不被溶解,其骨架结构通常需有一定程度的交联,常常是由单乙烯基单体和多乙烯基交联单体共聚而成的交联结构,可以有无定形、珠状和纤维状三种基本形态,其中珠状材料应用最为广泛。
生物医用材料必须满足以下的基本要求:
生物医用材料:以医疗为目的、用于与组织接触以形成功能的无生命的材料。被广泛地用来取代和/或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能,从而提高病人的生活质量
《高分子化学》PPT课件
新形成的自由基,有的可以继续引发链 增长。
有的新的自由基稳定性很好,不能引发 单体增长,最后和其他自由基发生双基终止。
在反应初期,如有这些小分子存在,引 发剂自由基先和他们反应,在这些小分子消 耗完以前,有一段时间不引发聚合,这段时 间叫“诱导期”,这种现象叫阻聚作用,有 这类作用的小分子叫阻聚剂。
①碳链聚合物,主链全是碳
②杂链聚合物,除碳外,还有氧、氮、硫 等
③元素有机聚合物,主链无碳,又硅、硼、 铝、氧、氮、磷等组成,但在侧基有有 机基团。
完整版课件ppt
4
3、聚合物的命名
①国际标准命名,很规范,每个名称明确一个聚 合物,但很麻烦,除非天天再用这名称,否则 很难一下子知道是什么聚合物,不及习惯的称 呼方便,所以很少在聚合物上用,即使在国际 上大多还是以习惯法来称呼。
任何自由基聚合都有链引发、链增长和 链终止的过程,其中链的引发速度最慢,成 为控制聚合速率的关键。
完整版课件ppt
32
4、链转移
在聚合过程中链自由基,有可能从单体、 溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取一个 原子终止增长,并使失去原子的分子产生新 的自由基。这样的反应叫链转移反应。
完整版课件ppt
33
②习惯命名
a、由一种单体聚合的高聚物,在单体名前加一 个“聚”,如聚乙烯
b、两种单体合成的聚合物,用两种单体的简称 后加树脂,如酚醛树脂
c、依聚合物结构来命名的,如聚酰胺、聚酯、 聚碳酸酯
完整版课件ppt
5
d、商业名,如尼龙是聚酰胺的商品名,尼龙66, 前部分数字是胺的碳数,后部分数字是酸的碳数。
完整版课件ppt
34
5、自由基聚合反应的特征 概括起来如下: ①任何自由基聚合从微观上看都有链引发、链 增长和链终止的过程,其中链的引发速度最慢,成 为控制聚合速率的关键。 ②只有链增长才能使聚合度增加,从链引发、 链增长到链终止的过程极快,不能停留在中间阶段, 反应混合物中仅有单体和聚合物。在聚合过程中, 聚合度变化较小。 ③在聚合过程中,引发剂逐渐分解,单体浓度 逐步降低,聚合物浓度相应提高,延长反应时间, 仅提高转化率,对分子量影响小。 ④由于链终止的多样性和随机性,分子量分布 宽。 ⑤少量阻聚剂(0.01-0.1%)足以使聚合终止。
北京化工大学《高分子化学》 各章要求、重点内容
《高分子化学》各章要求及重点内容第一章 绪论一、基本要求1、掌握高分子化学的基本概念。
2、对重要的相关概念进行辨析。
3、掌握聚合物的分类与命名。
4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。
二、主要内容 1、基本概念单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物(齐聚物); 结构单元、重复单元、单体单元、链节; 主链、侧链、端基、侧基;聚合度、相对分子质量、相对分子质量分布等;加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合; 2、聚合物的分类、命名及典型聚合物的命名、来源、结构特征 - 表1-5、1-6、1-7、1-8、内容合成高分子、天然高分子;碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机高分子; 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚砜。
3、聚合反应的分类及聚合反应式 聚合物分子式(结构式)、结构单元-重复单元的区别与联系; 聚合反应的分类及聚合反应式写法;加成聚合与缩合聚合、连锁聚合与逐步聚合的联系与区别。
第二章 逐步聚合要求一、基本要求1、掌握逐步聚合的基本概念;2、逐步聚合反应分类(从不同的角度分类)3、比较线形逐步聚合与体型逐步聚合反应;4、线形逐步聚合反应聚合度的计算与控制(单体等摩尔比反应与非等摩尔比反应);5、体型逐步聚合凝胶点的控制;6、正确书写重要逐步聚合聚合物的合成反应式;7、比较连锁聚合与逐步聚合,讨论影响两类反应速率及产物分子量的因素。
二、主要内容 1、基本概念平衡缩聚与不平衡缩聚、线形缩聚与体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚; 缩合聚合、逐步加聚反应(聚加成反应)、氧化偶取联聚合、加成缩合聚合、分解缩聚。
官能团与官能度、平均官能度、官能团等活性理论、反应程度与转化率、当量系数与过量分率; 热塑性树脂与热固型树脂、凝胶点、结构预聚物与无规预聚物; 2、线性逐步聚合相对分子质量控制方法及其计算(1)等物质量反应:PX n -=11封闭体系: )1/(+=K K P 1+=K X n开放体系: wnPnKC X0=(2)非等物质量反应:aAa + bBb (过量)体系:当量系数:B A N N r = 过量分率:AA B N N N q -= 关系:r=1/(1+q) rPr r X n 211-++= )1(22P q q X n -++= aAa + bBb + Cb 体系:,2BBANNN r +=AB NN q ,2= 聚合度计算公式同前3、体型逐步聚合凝胶点的控制官能团等当量:平均官能度:∑∑=iii Nf N f 凝胶点: fP c2=官能团非等当量:所有分子数未过量官能团数⨯=2f 凝胶点: fP c 2= 三、分析应用(1)官能团等活性理论的分析、运用(与自由基聚合、共聚合中等活性理论比较)。
高分子化学(第五版)潘祖仁课后习题答案课后题答案
⾼分⼦化学(第五版)潘祖仁课后习题答案课后题答案第⼀章绪论思考题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nX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。
3. 写出聚氯⼄烯、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)。
2015届高考化学总复习 第十章 第五节高分子化合物 有机合成推断试题(含解析)
一、单项选择题答案:D答案:B3.化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是() A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料C.合成纤维、人造纤维和碳纤维都属于有机高分子材料D.利用粮食酿酒经历了淀粉—葡萄糖—乙醇的化学变化过程解析:塑料老化是发生了氧化反应而非加成反应,A错误;煤的气化和液化都是化学变化,B错误;碳纤维不属于有机高分子材料,C错误。
答案:D4.(2013·和田一中摸底考试)花青苷是引起花果呈现颜色的一种花色素,广泛存在于植物中。
它的主要结构在不同pH条件下有以下存在形式:下列有关花青苷说法不正确的是()A.花青苷可作为一种酸碱指示剂B.Ⅰ和Ⅱ中均含有二个苯环C.Ⅰ和Ⅱ中除了葡萄糖基外,所有碳原子可能共平面D.Ⅰ和Ⅱ均能与FeCl3溶液发生显色反应解析:A项,有机物Ⅰ和有机物Ⅱ显色由溶液酸碱性控制,说明它是酸碱指示剂,A项正确;B项,有机物I含两个苯环,有机物Ⅱ含一个苯环,B项错误;C项,苯环上所有原子共面,其他六元环直接相连的原子可能共面,面与面可能共平面,C项正确;D项,有机物Ⅰ和Ⅱ均含有酚羟基,能与氯化铁溶液发生显色反应,D项正确。
答案:B答案:D6.2011年3月15日,CCTV—1在3·15特别行动节目中,曝光了双汇在食品生产中使用“瘦肉精”猪肉,一时间市场哗然。
“瘦肉精”又称克伦特罗,其结构简式如下图。
下列有关“瘦肉精”的说法不正确的是()A.它的分子式为C12H18N2Cl2OB.它含有氨基、氯原子等官能团C.1 mol克伦特罗最多能和3 mol H2发生加成反应D.一定条件下它能发生水解反应、酯化反应、消去反应、氧化反应、加聚反应等解析:由于不含碳碳双键,根据官能团的性质,瘦肉精不能发生加聚反应。
故D错误。
答案:D二、双项选择题7.萤火虫发光原理如下:关于荧光素及氧化荧光素的叙述中,正确的是()A.互为同系物B.均可发生硝化反应C.均可与碳酸氢钠反应D.均最多有10个碳原子共平面解析:同系物应含有相同种类和数目的官能团,荧光素分子中含有羧基,而氧化荧光素分子中含有的是羰基,两者不是同系物,故A项错误;二者均有酚羟基,可与HNO3发生苯环上的取代反应,B项正确;荧光素含有—COOH,可与NaHCO3反应,氧化荧光素酚羟基呈酸性,但酚羟基酸性小于H2CO3,酚羟基不与NaHCO3反应,C项错误;将苯与C2H4的结构联合分析可知最多有10个碳原子共平面,D项正确。
《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。
潘祖仁第五版高分子化学知识点
第一章:绪论一、基本概念高分子、高分子化合物单体结构单元重复结构单元单体单元聚合度全同立构高分子间同立构高分子立构规整性高分子无规立构高分子遥爪高分子:含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。
均聚物:由一种(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。
共聚物:由一种以上(真实的、隐含的或假设的)单体聚合而成的聚合物。
生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。
逐步聚合反应:是指在反应过程中,聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。
链式聚合反应:是指在聚合反应过程中,聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成,并且在新的聚合物链上再生反应活性点。
聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成,这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。
平均分子量:聚合物的分子量或聚合度是统计的,是一个平均值,叫平均分子量或平均聚合度。
数均分子量和重均分子量及多分散系数二、基本理论1、聚合物的分类:来源:天然高分子、半天然高分子和合成高分子主链元素组成:碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子性质和用途:塑料、纤维和橡胶,以及功能高分子、胶粘剂和涂料2、聚合物的命名:习惯命名和IUPAC命名第二章缩聚及逐步聚合反应一、基本概念缩合聚合和逐步加成聚合,线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应,平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应,单体功能度和平均功能度,均缩聚和混缩聚,熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚,凝胶化现象和凝胶点,无规预聚体和确定结构预聚体。
二、基本理论1.逐步聚合反应的特征:a. 反应是逐步进行的;b. 每一步反应的速率和活化能大致相同;c. 反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组,单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应;d. 聚合产物的分子量是逐步增大的。
2. 线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定(1)数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系rP2-r 1r 1X n ++= 若r ≠1, P 指量少功能基的反应程度 (2)反应程度的影响因素:平衡常数(3)单功能基化合物的作用:a. 分子量调节剂,[r = N A /(N B +2N B ’)]; b. 单功能基化合物对聚合物进行封端,起稳定分子量的作用(分子量稳定剂)。
第十章-高分子材料添加剂
三、增塑剂的性质 对增塑剂首先要解决两个问题: 1、相容性
即与聚合物是否容易混合,因为增塑剂对聚合物 的作用发生在它们分子之间,所以可将增塑剂与聚合 物的溶解度参数相近与否作为依据。 2、稳定性
即在材料内部的迁移性和材料表面的挥发性。 例:增塑PVC制品长时间使用会发粘。 解决相容性和稳定性最有效的方法是采用内增塑。 例: PVC在共聚中加醋酸乙烯,得PVAC。
§11.2 注射成型 注射方法是先使物料在料筒中熔融并混合均匀,
并集中到料筒的前部。这一过程称为预塑,与挤出完 全相同。注射过程是螺杆将预塑好的熔体注入并充满 模具,物料在模具中冷却定型。开启模具,即可得到 最后制品。注射成型是制造单件制品的最方便方法。 使用最多的是热塑性塑料,热固性塑料也可以使用注 射方法。
1. 混炼:采用两个相向转动的钢辊,且两个辊的转速不 同。物料在两辊之间受到剪切,在塑化的同时被混合 均匀。适用于两种或多种材料的混合、塑料或橡胶与 填料的混合。
2. 虽然挤出方法可以实现物料的均匀,但压延法是 效率最高的手段。例:橡胶在加工前常常“素炼”, 使其易于加工。
2. 成型加工:使用三联辊或四联辊,各个辊的转速是相 同的。物料在辊之间不受剪切作用,只是将物料压薄、 轧光。压延这一加工方法对橡胶和塑料同样重要。
3、加工性 包括增塑剂的加入对聚合物的
•凝胶化速度的影响 •热稳定性的影响 •粘性和润滑性的影响 4、对材料性能的影响
主要使材料的玻璃化温度降低,耐寒性提高,此外 还影响力学性能、电性能、老化性能和毒性等。
四、增塑剂的选用
为了解决相容性、稳定性,首先要了解增塑剂的
(1)溶解度参数
增塑剂与聚合物的溶解参数相近,相容性才好。
《高分子化学及物理》讲义 - 名词_学习版_
反应性聚合物: 反应性单体: 交联: 交联剂: 接枝:
5
扩链: 端基聚合物: 降解: 聚合物的老化:
第七章 高聚物的链结构
材料: 构造: 构型: 构象: 高分子的柔顺性:
第八章 高聚物的聚集态结构
共价键: 极性共价键: 极性共价键: 配价键: 范德华力: 取向力: 诱导力: 色散力: 氢键: 内聚能: 内聚能密度:
《高分子化学与物理》
—— 名词与概念
重庆科技学院
第一章 绪 论
高分子化合物: 聚合物: 高聚合物: 单体: 结构单元: 重复结构单元: 单体单元: 聚合度: 均聚物: 共聚物: 缩合聚合(聚缩)聚反应: 加成聚合(加聚)反应: 连锁聚合反应: 逐步聚合反应: 均聚反应: 共聚反应: 水溶性聚合物: 油溶性聚合物: 离子型聚合物: 非离子型聚合物: 两性聚合物: 线型聚合物:
3
链增长: 偶合终止: 歧化终止: 链转移反应: 分子量调节剂: 动力学链长: 阻聚剂: 缓聚剂 聚合极限温度:
第三章
共聚合反应: 竟聚率:
自由基共聚合
第四章 自由基聚合方法及工艺
本体聚合: 溶液聚合: 悬浮聚合: 乳液聚合:
第五章 逐步聚合反应
缩合反应: 缩合聚合反应: 线性缩聚:
4
体型缩聚: 均缩聚反应: 混缩聚反应: 共缩聚反应: 平衡缩聚反应: 不平衡缩聚反应: 呋喃树脂: 聚氨基甲酸酯: 环氧树脂: 环氧值: 环氧当量: 反应程度 p: 熔融缩聚: 溶液缩聚: 界面缩聚: 固相缩聚:
6
聚集态: 高分子的聚集态: 结晶度:
第九章 高聚物的分子运动
次级松弛:
第十章 高分子溶液
溶剂化: 特性粘度(或叫特性粘数):
高分子化学潘祖仁版课后习题答案
第一章 绪论 计算题1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a 、组分A :质量 = 10g ,分子量 = 30 000;b 、组分B :质量 = 5g ,分子量 = 70 000;c 、组分C :质量 = 1g ,分子量 = 100 000 解:数均分子量38576100000/170000/530000/101510)/(=++++===≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M质均分子量10300005700001100000468761051iiw iiim M M w M m==⨯+⨯+⨯==++∑∑∑分子量分布指数 wM /n M =46876/38576=第2章 缩聚与逐步聚合计算题2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚,测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1,试计算:a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解:已知100,184000==M M w根据ppX M M X w w w -+==110和得:p=,故已酯化羧基百分数为%。
9251,1=+=n nw M P M M 51.9210092510===M M X n n8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚,平衡常数K=4,求最终n X 。
另在排除副产物水的条件下缩聚,欲得100=n X ,问体系中残留水分有多少?解:3111=+=-=K pX nLmol n n Kpn KpX w w wn /10*4100114-==≈=-=9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚,另加醋酸%,p=或时聚酯的聚合度多少?解:假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ,则醋酸的摩尔数为。
N a =2mol ,N b =2mol ,015.0'=bN mol985.0015.0*2222,=+=+=bb a N N N r当p=时,88.79995.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n当p=时,98.116999.0*985.0*2985.01985.01211=-++=-++=rp r r X n14题18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5(COOH )3],问能否不产生凝胶而反应完全?解:根据配方可知醇过量。
高分子化学名词解释
高分子化学名词解释高分子化学名词解释第一章绪论(Introduction)1. 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较大的化合物。
2. 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。
3. 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。
4. 单体单元(Monomer Unit):结构单元与单体原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和组成完全相同,这种结构单元又称为单体单元。
5. 结构单元(Structural Unit):单体通过聚合反应进入大分子链中形成的单元。
6. 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。
7. 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。
8. 数均分子量(Number-average Molecular Weight):聚合物中以不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。
N i:相应分子所占的数量分数。
9. 重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中以不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。
W i:相应的分子所占的重量分数。
10. 粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。
第十章 互穿聚合物网络
第十章 互穿聚合物网络
图10—1 Millar提出的小分子锁环结构
3
第十章 互穿聚合物网络
Frisch研究小组由奥尔巴尼纽约大学的Harry Frisch和 底特律大学的Kurt Frisch兄弟俩组成。H. Frisch长期对锁环 感兴趣。Frisch小组把IPN想象成类似锁环互穿的大分子,并 以此为基础制备成功了一大批IPN产品。K. Frisch是世界上最 有名的聚氨酯科学家之一。由于他对聚氨酯的兴趣,所以 Frisch小组研制的IPN的组分差不多总有一个是聚氨酯。
是仿照线型聚合物共混物的表示方法。 设聚合物I为A,聚合物Ⅱ为B,重量比为X/Y,则此种
IPN表示为IPN X/Y A/B。 若为同步法制得,则表示为SIN X/Y A/B;对半互穿网
络,则可表示为Semi-IPN X/Y A/B及Semi-SIN X/Y A/B等。 这种表示方法最为简单,如无特殊需要,目前大多采用
如在环氧树脂网络中贯穿聚丙烯酸丁酯线性聚合物,产 物的韧性较环氧树脂有大大的增加。
17
第十章 互穿聚合物网络
4. 乳液法 用乳液法制备的互穿网络简称 LIPN,有两种类型。 第一种:聚合物胶乳A和聚合物胶乳B及交联剂等有关助
剂混合后经过加热交联及凝固,促使两种胶乳粒子在相互接触 的部位发生大分子链段一定程度上的相互贯穿。通常乳胶粒子 的平均粒径为1~4μm,互穿网络只发生在胶乳粒子的表面。
这种表示方法。
22
第十章 互穿聚合物网络
从制备方法上看,IPN接近于接枝共聚共混法;从相间 有无化学结合考虑, IPN则接近于机械共混法。为了系统地 描述包括IPN在内的各种共混方法,以及它们之间的区别和 联系,Sperling提出了系统命名与标注方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高分子化学第十章
吸附分离功能高分子分类: 按其吸附机理可分为化学吸附、物理吸附和亲和吸附高分子三大 类; 按其形态可分为无定形、珠状、纤维状; 按其孔结构的不同,可分为微孔型(凝胶型)、中孔型、大孔型、 特大孔型等。
10.1.1 吸附分离功能高分子骨架结构的合成 为了保证吸附树脂在使用时不被溶解,其骨架结构通常需有一定
程度的交联,常常是由单乙烯基单体和多乙烯基交联单体共聚而成 的交联结构,可以有无定形、珠状和纤维状三种基本形态,其中珠 状材料应用最为广泛。
高分子化学第十章
成珠技术:
悬浮聚合
50~1500μm
沉淀聚合
微米级
乳液聚合
0.05~0.7μm
其中以悬浮聚合的应用最为广泛。
悬浮聚合所得的交联聚合物小球为凝胶型,凝胶型交联小球在干 态时孔隙非常小,只有在添加良溶剂后才会重构一定的孔隙。因此, 凝胶型交联小球常常必须在良溶剂中使用。如果在聚合反应过程中 加入致孔剂,则可得到大孔型交联小球,其多孔结构是永久的,在 气相和不良溶剂中也可使用,并且大孔型交联小球比凝胶型交联小 球吸附能力更强,在进行化学改性时,更容易获得高的功能基引入 率。
CH3
n H2C C C CH2 C CH3
O
O
CH3
( CH2 C)n
C CH2 C CH3
O
O
(
CH2
CH
) n
+
H2C
C
O
OH
(
CH2
CH
) n
O
C CH2 C CH3
O
O
高分子化学第十章
冠醚类螯合树脂中的冠醚结构可以在主链上,也可在侧基上,其 中以侧链形式较多,如:
CH2 CH
CH2 CH
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
10.1.3 物理吸附功能高分子
物理吸附功能高分子主要是一些非离子吸附树脂,根据其极性大 小可分为非极性、中极性和强极性三类。
高分子化学第十章
非极性吸附树脂主要是交联聚苯乙烯大孔树脂,可通过范德华力 吸附具有一定疏水性的物质,可用于水溶液或空气中有机成分的吸 附和富集。
中极性吸附树脂主要是交联聚丙烯酸酯类及其与苯乙烯的共聚物。 其吸附作用除范德华力外,氢键也起一定的作用,与被吸附物质中 的疏水基团和亲水基团都有一定的作用,因此能从水溶液中吸附疏 水性物质,也能从有机溶液中吸附亲水性物质。
10.2 高分子试剂与高分子催化剂 10.2.1概述
将具有反应活性或催化活性的功能基通过适当的方法引入高分子 骨架就可得到高分子试剂或高分子催化剂。
活性功能基的引入可有三种基本方法: 含功能基单体的聚合 对聚合物载体进行功能化改性 前两种方法的结合,即通过含功能基单体的聚合引入某种功能基, 再通过化学改性将之转化为另一种功能基。 10.2.2 高分子试剂与高分子催化剂的优越性
高分子化学第十章
(2) 高分子螯合树脂
高分子螯合树脂的特征是在高分子骨架上连接有对金属离子具有 配位功能的螯合基团,通过选择性螯合作用而实现对各种金属离子 的浓缩和富集,可广泛地应用于分析检测、污染治理、环境保护和 工业生产。
如β-二酮螯合树脂,可以由甲基丙烯酰丙酮的聚合反应而得,也可
由聚乙烯醇与乙烯酮等反应而得:
(4)后处理较简单,在反应完成后可方便地借助固-液分离方法 将高分子试剂或高分子催化剂与反应体系中其他组分相互分离
Байду номын сангаасY +产物
X +其它反应物
高分子化副产物
Y +副产物
高分子化产物
高分子化学第十章
(5)可使用过量试剂使反应完全,同时不会使后处理变复杂;
(6)可应用于组合化学合成,实现化学反应的自动化,特别是 在多肽、多核苷酸、多糖等的自动化合成工艺上具有重要意义。
第十章 功能高分子
高分子化学第十章
功能高分子:具有特殊的物理或化学性能的高分子,如吸附性能、 反应性能、光性能、电性能、磁性能等。 10.1 吸附分离功能高分子
吸附是指液体或气体中的某些分子通过各种亲和作用结合于固 体材料上。
应用:利用吸附的选择性,可实现复杂物质体系的分离与各种 成分的富集与纯化;通过专一型吸附可实现对复杂体系中某种物质 的检测。
10.2.3 高分子试剂
氧化
HO
OH
O
O
还原
氧化
Fe
Fe
还原
高分子氧化还原试剂
高分子化学第十章
致孔技术: 惰性稀释剂致孔 线形高分子致孔 10.1.2 化学吸附功能高分子 (1)离子交换树脂 离子交换树脂:通过离子键与各种阳离子或阴离子产生吸附作 用,对相应的离子进行离子交换。
高分子化学第十章
离子交换树脂的分类: 强酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚苯乙烯磺酸树脂 弱酸型阳离子交换树脂 最具代表性的是聚(甲基)丙烯酸型
聚丙烯酸酯类吸附树脂通过化学改性引入强极性基团成为强极性 吸附树脂,如利用水解反应释放出强极性的羧基,其吸附作用主要 通过氢键和偶极作用进行。强极性吸附树脂主要用于在非极性溶液 中吸附极性较强的化合物,对被吸附化合物的吸附能力正好与非极 性吸附树脂相反,即被吸附化合物的极性越弱,吸附能力越弱。
高分子化学第十章
的离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 常用的是对聚苯乙烯交联小球先后经
氯甲基化和季铵化改性后得到 弱碱型阴离子交换树脂 其离子交换功能团为伯胺基、仲胺基
或叔胺基
高分子化学第十章
离子交换树脂的应用 用于清除离子: 如阳离子交换树脂用于清除水溶液中的阳离子, 阴离子交换树脂用于清除水溶液中的阴离子,将阳离子交换树脂与 阴离子交换树脂分别装柱串联使用或混合装柱,可消除水中的阴离 子和阳离子,用于制备去离子水、废水处理等。 用于离子交换: 利用其离子交换的可逆性,用于离子交换反应, 最成功的应用是离子交换色谱,可以用来分离由多种离子组成的混 合物。 用于酸、碱催化反应: 如质子型的阳离子交换树脂可作为非 常有效的高分子酸催化剂,氢氧根型阴离子交换树脂则是一种性能 良好的高分子碱性催化剂。
高分子化学第十章
(1)具有更高的稳定性和安全性:高分子骨架的引入对功能基 及催化剂分子具有一定的屏蔽作用,可大大提高其稳定性;其次高 分子化后可大大减小试剂的挥发性,提高安全性;
(2)易回收、再生和重复使用,可降低成本和减少环境污染;
(3)化学反应的选择性更高,利用高分子载体的空间立体效应, 可实现立体选择合成及分离;