高分子材料化学重点知识点总结
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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(-S03H);阴离子交换树脂(-N+R3CI-);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%NaCI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。
离子交换树脂在水处理中的用:(1)水的软化;(2)水的脱盐。第三章、高吸液树脂
淀粉接枝聚丙烯腈(丙烯酸)改性淀粉类高吸水性树脂特点:优点:1)原料来源丰富,2)产品吸水倍率较高,通常都在千倍以上。缺点:1)吸水后凝胶强度低,2)保水性差,3)易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。
纤维素类高吸水性树脂的特点:优点: 1 )原料来源丰富,2)吸水后凝胶强度高。缺点:1)
吸水能力比较低,2)易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类:壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。
聚丙烯酸型高吸水树脂:(1 )丙烯酸直接聚合法:由于强烈的氢键作用,体系粘度大,自动加速效应明显,反应较难控制。(2)聚丙烯腈水解法:可用于废腈纶丝的回收利用,来制备高吸水纤维。(3)聚丙烯酸酯水解法:丙烯酸酯品种多样,反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂:初期吸水速度较快,耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制:亲水作用(亲水性基团);渗透压作用(可离子化基团);束缚作用(高分子网格)
高吸油树脂类型及制备方法: ( 1)聚丙烯酸酯类( 2)聚烯烃类树酯( 3)丙烯酸酯和烯烃共 聚物( 4)聚氨酯吸油泡沫 第四章、高分子螯合剂
配位原子【 O 】:-OH ;-O-;-CO ; -COOH ;-COOR ;-P (OH )2;【N 】:-NH2;-C=N-R ;-C=N-OH ; -N=N-; -NH-NH-
氧配位的高分子螯合剂:(1 )水杨酸树脂用于海水中 Fe3+、Cu2+的定量分析。(2) EDTA 螯 合树脂(方程式)吸附受 pH 的影
含席夫碱结构的螯合树脂(方程式)对 Cu2+,Co2+
含偶氮结构的螯合树脂:可用于稀土元素的吸附和富集。
巯基树脂:对Hg2+有很高的吸附容量。
第五章、高分子反应试剂
高分子载体上肽的固相合成: (1)聚合物载体的选择: ( 2)氨基酸的保护及与载体的键合;
(3)氨基酸的去保护和去质子化; (4)肽键的生成
(;5)肽键从载体上的解脱 (方程式) 高分子反应试剂的特点: (1 )可以简化分离过程; (2)高分子试剂可以回收,经再生重新使 用;( 3)减少副反应。
(1)
高分子过氧酸试剂 (2)
高分子磺酰肼还原试剂 (2)高分子N-卤代酰亚胺(NBS )
(2)高分子酸酐
高分子叶立德试剂: (1) 高分子膦叶立德试剂(方程式) 第六章高分子催化剂 高分子酸碱催化剂(结构式) :( 1 ) H 型强酸型阳离子交换树脂( SO3H );( 2) OH 型强碱型 阴离子交换树脂( CH2N+R3OH )-;
Mizoroki-Heck (沟吕木 -赫克)反应: (方程式) 高分子相转移催化剂特点: ( 1)只需简单过滤即可定量回收,产物分离也很方便; ( 2)可多 次重复使用,而活性不降低或稍微降低;
( 3)毒性很小,可减少对环境的污染; ( 4)适合于 工业上的连续化生产。
高分子季磷盐相转移催化剂(结构式) 第七章、液晶高分子材料
液晶高分子的分类: ( 1)按照液晶的形成条件不同:热致液晶;溶致液晶;场致液晶。
( 2)
根据分子排列的形式和有序性的不同:近晶型;向列型;胆甾型。
主链型液晶高分子:(1)聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA (凯夫拉纤维)(方程式);(2)聚 苯并噁唑(PBO )(方程式)
PPTA 纤维的特点:1 )刚性苯环,对称;2)高比强度,高比模量,高抗撕裂,耐高温耐低 温。 PPTA 纤维的应用:1 )飞机导弹上复合材料;2 )防弹服赛马服;3)高性能绳索;4)体育 用品 Vectran 纤维:耐酸,耐碱,耐水,耐磨优于凯夫拉。
热致液晶高分子: ( 1 )引入异种刚性结构; (2)引入刚性扭曲成分; (3)刚性主链中引入侧 步结构;(4)在刚性主链中引入柔性间隔基; ( 5)引入取代基
特殊结构的液晶高分子: ( 1)甲壳型液晶高分子; (2)氢键型液晶高分子
第八章、导电高分子材料 复合型导电高分子材料:优点:工艺简单、加工性好;耐腐蚀;电阻率可调范围大;价格低 等。 炭黑粉末填充型:目前用途最广、用量最大的一种复合导电高分子材料。 金属粉末填充型:金、银:抗氧化性,但价格高,难以进入民用领域;铜、镍、铝:价格便 宜,但易氧化,需要进行特殊处理。
聚苯乙炔(选一种方法) : Witting 反应; Heck 反应。(方程式)
导电高分子聚苯胺的特点:①原料廉价易得, 合成简单;②具有较高的电导率;③稳定性好 (耐高温、良好的抗氧化性):④改进合成方法后可进行溶液和熔融加工。 高分子氧化试剂 高分子还原试剂 高分子卤代试剂 高分子酰化试剂