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高分子化学 公式推导

高分子化学 公式推导

浙江大学材化学院高分子化学公式推导第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:M0:重复单元数的分子量M1:结构单元数的分子量(2)数均分子量:N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量W i表示相应的分子所占的重量分数(4)Z均分子量:(5)粘均分子量:α:高分子稀溶液特性粘度—分子量关系式中的指数,一般在 0.5~0.9之间(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等,kp1=kp2=kp3=…kp x=kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应的速率常数。

在以上公式的基础上,引入处理自由基动力学的三个假设,得到以单体消耗速率表示的总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间的变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学的第二个假定——稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短的时间后保持一个恒定值,或者说引发速率和终止速率相等, Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学的第三个假定:大分子的聚合度很大,用于引发的单体远少于增长消耗的单体, Ri <<Rp由此,用单体消失速率来表示的聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率的表达式得:代入引发剂浓度随时间的变化关系得到:积分得:两边同时变号当引发剂的浓度可看作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:(3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占的分率的不同将会引起平均聚合度的改变,但两种终止方式不会改变动力学链长的大小,二者的计算公式为:式中:Rtc为双基偶合终止的反应速率;Rtd为双基歧化终止的反应速率;Rp为链增长速率。

(完整版)高分子化学潘祖仁答案(第五版)..

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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X表示。

n2。

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).选择其常用分子量,计算聚合度.聚合物结构式(重复单元)聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]—n聚苯乙烯—[-CH2CH(C6H5)-]n涤纶—[-OCH2CH2O OCC6H4CO—]n尼龙66(聚酰胺—66)—[—NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO-]n聚丁二烯—[—CH2CH=CHCH2-]n天然橡胶—[CH2CH=C(CH3)CH2-]n聚合物分子量/万结构单元分子量/万DP=n特征塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062。

(完整版)高分子化学重点

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1.解释重复单元,结构单元,单体单元,单体含义单体:能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子化合物 重复单元:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。

结构单元:构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。

单体单元:高分子分子结构中由单个单体分子衍生而来的 最大的结构单元2 聚合度:单个聚合物分子中所含单体单元的数目。

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D P 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3 阻聚常数即阻聚剂的链转移常数,C s =K t r /K p 4.半衰期:指引发剂分解至起始浓度一半所需时间 5.凝胶点:开始出现凝胶瞬间的临界反应程度6.凝胶现象:在交联逐步聚合反应过程中,随着聚合反应的进行,体系粘度突然增大,失去流动性,反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出,可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象7.自动加速效应竞聚率:随着聚合反应的进行,单体转化率(c %)逐步提高,【I 】【M 】逐渐下降,聚合反应速率R p 理应下降,但在许多聚合体系中,R p 不但不下降,反而显著升高,这种现象是没有任何外界因素影响,在反应过程中自动发生的,因而称为自动加速现象;是指聚合反应中期,反应速率自动增加的现象。

8.竞聚率:同一种自由基均聚和共聚链增长速率常数之比,r 1=k 11/k 12 r 2=k 22/k 219.乳液聚合:单体在水中分散成乳液状态的聚合。

体系有单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。

10.引发剂:通常是一些可在聚合温度下具有适当的分解速率,生成自由基,并能引发单体聚合的化合物。

11.胶束:表面活性剂在溶液中的浓度达到某一临界值,如果浓度继续增加,表面活性剂分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合,自身相互抱成团,而亲水基团则伸向水中,与水分子结合形成聚集体,即胶束。

12.配位聚合:是指采用金属有机化合物与过渡金属化合物的络合体系作为引发剂的聚合反应。

(完整版)高分子化学公式

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第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:M0:重复单元数的分子量M1:结构单元数的分子量(2)数均分子量:N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量W i表示相应的分子所占的重量分数(4)Z均分子量:(5)粘均分子量:α:高分子稀溶液特性粘度—分子量关系式中的指数,一般在0.5~0.9之间(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等,kp1=kp2=kp3=…kp x=kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应的速率常数。

在以上公式的基础上,引入处理自由基动力学的三个假设,得到以单体消耗速率表示的总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间的变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学的第二个假定——稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短的时间后保持一个恒定值,或者说引发速率和终止速率相等,Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学的第三个假定:大分子的聚合度很大,用于引发的单体远少于增长消耗的单体,Ri <<Rp由此,用单体消失速率来表示的聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率的表达式得:代入引发剂浓度随时间的变化关系得到:积分得:两边同时变号当引发剂的浓度可看作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:(3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占的分率的不同将会引起平均聚合度的改变,但两种终止方式不会改变动力学链长的大小,二者的计算公式为:式中:Rtc为双基偶合终止的反应速率;Rtd为双基歧化终止的反应速率;Rp为链增长速率。

潘祖仁高分子化学化学方程式汇总

潘祖仁高分子化学化学方程式汇总

潘祖仁高分子化学化学方程式汇总在高分子化学领域,潘祖仁是一位著名的学者,他在高分子化学领域做出了杰出的贡献。

在他的研究中,有许多重要的化学方程式被提出并得到广泛应用。

本文将对潘祖仁高分子化学化学方程式进行汇总和解读,以帮助读者更深入地理解这一领域。

1.乙烯-醋酸乙烯酯共聚反应乙烯和醋酸乙烯酯是两种重要的单体,它们可以进行共聚反应得到聚乙烯醋酸乙烯酯。

这是一种重要的高分子材料,具有良好的柔韧性和耐化学性,被广泛用于包装和涂料行业。

其化学方程式如下:\[ CH_2\ = \ CH_2 + CH_3COO(CH_2)_nOCOCH_3 \rightarrowCH_3COO(CH_2)_nOCOCH_2CH_3 \]2.苯乙烯聚合反应苯乙烯是一种重要的芳香烃单体,它可以进行聚合反应制备聚苯乙烯。

聚苯乙烯具有高强度和优异的绝缘性能,被广泛用于电子、建筑等领域。

其化学方程式如下:\[ nC_6H_5CH\ = \ CH_2 \rightarrow (C_6H_5CH_2)_n \]3.丙烯酸甲酯乳液聚合反应丙烯酸甲酯可以进行乳液聚合反应制备丙烯酸甲酯乳液聚合物。

这种高分子材料具有良好的抗拉强度和耐候性,被广泛用于涂料和粘合剂。

其化学方程式如下:\[ CH_2 = CHCOOCH_3 \rightarrow (CH_2 = CHCOOCH_3)_n \]4.氯乙烯聚合反应氯乙烯可以进行聚合反应制备聚氯乙烯。

聚氯乙烯是一种重要的塑料材料,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,被广泛用于管道、包装等领域。

其化学方程式如下:\[ nClCH_2CHCl \rightarrow (ClCH_2CHCl)_n \]总结回顾:通过对潘祖仁高分子化学化学方程式的汇总和解读,我们了解到了不同单体进行聚合反应所形成的高分子材料。

这些高分子材料在日常生活和工业生产中有着重要的应用,为人们的生活提供了便利。

在未来的研究中,我们可以进一步深入探讨高分子材料的性能和应用,推动这一领域的发展。

高分子化学常用公式集合汇编

高分子化学常用公式集合汇编

高分子化学公式推导浙江大学第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:M0:重复单元数的分子量,DP为重复单元数M1:结构单元数的分子量, Xn为结构单元数(2)数均分子量:定义为某体系的总质量m被分子总数所平均.N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:i聚体的分子量乘以其重量分数的加和.m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量W i表示相应的分子所占的重量分数(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等, kp1=kp2=kp3=…kp x=kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应的速率常数。

在以上公式的基础上,引入处理自由基动力学的三个假设,得到以单体消耗速率表示的总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间的变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学的第二个假定——稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短的时间后保持一个恒定值,或者说引发速率和终止速率相等, Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学的第三个假定:大分子的聚合度很大,用于引发的单体远少于增长消耗的单体, Ri <<Rp由此,用单体消失速率来表示的聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率的表达式得:代入引发剂浓度随时间的变化关系得到:积分得:两边同时变号当引发剂的浓度可看作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:(3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占的分率的不同将会引起平均聚合度的改变,但两种终止方式不会改变动力学链长的大小,二者的计算公式为:式中:Rtc为双基偶合终止的反应速率;Rtd为双基歧化终止的反应速率;Rp为链增长速率。

高分子化学第二章

高分子化学第二章

3.3
聚合度与平衡常数的关系
O
COOH
+
HO
C
O
+ H2O
设t=0时 平衡时
N。 N
N。 N
0 (N。—N)
0 Nw
N —— 平衡时未反应的羧基或羟基数 N0–N —— 也是已反应的羟基或羧基的mol数即是平 衡时生成的酯基数; Nw —— 体系中H2O的mol数
K=
_ _ [ OCO ][H2O] _ _ [ COOH][ OH]
_ _ H [ORCO]n OH
该反应事实上包括 n-1 个反应,当然就存在 n-1个平 衡常数。
aRb+aRb aRRb+ab aRRb+ aRb aRRRa+ab aRRRb+ aRb bRRRRb+ab 单体+单体 单体+二聚体 单体+三聚体 二聚体+三聚体 反应速率R1 R2 R3 R4 Rn-1 平衡常数K1 K2 K3 K4 Kn-1
第二章
逐步聚合反应
(stepwise polymerization)
第一节
引言
逐步聚合: 是具有两个或两个以上官能团的低分之化合物 相互反应而逐步生成高分子化合物的反应。
研究意义:
1、大多数杂链聚合物都是靠这类聚合合成的。 如:聚碳酸酯 (聚2,2双[4,4′羟基苯基] 丙烷碳酸酯):
_ n HO CH3 _C _ CH3 O _ _ _ n Cl C Cl OH +
_
_
-H2O
+己二酸
HO [OC(CH2)4CONH(CH2)6NH] H
_
_
_ _ -H2O HO [OC(CH2)4CONH(CH2)6NH] OC(CH2)4COOH

高分子化学总结

高分子化学总结

名词说明1:凝胶点:起先出现凝胶瞬间的反应程度。

2:凝胶效应:体系粘度增加所引起的自动加速现象。

3:诱导分解:链自由基向引发剂的转移反应,使引发剂效率降低。

4:动力学链长:每个活性中心自引发至终止平均消耗的单体分子数。

5:志向恒比共聚:当r1=r2=1时,无论配比和转化率如何,共聚物的组成和单体的组成完全相同,F1=f1时,共聚物组成的曲线为一对角线。

6:竞聚率:单体均聚和共聚链增长的速率常数之比。

(用于表征两单体的相对活性)7:官能度:一分子中能参与反应的官能团数。

8:反应程度:参与反应的集团数(N0-N)占起始基团数N0的百分数。

9:环氧值:100g树脂中含有的环氧基的摩尔数。

10:半衰期:引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。

11:引发效率:引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合反应的百分数。

12:笼蔽效应:由于初级自由基受溶剂分子包围,限制了自由基的扩散,,导致初级自由基之间发生耦合或歧化终止,使引发率f降低的效应。

13:数钧聚合度:平均每个聚合物分子所包含的结构单元数。

14:Q,e概念:单体的共轭效应因子Q和极性效应因子e与单体竞聚率相关联的定量关联式。

15:临界胶速浓度:乳化剂起先形成胶速的临界浓度。

问答题1:什么是自动加速现象,产生的缘由是什么?对聚合度及聚合反应产生怎样的影响?离子聚合中是否发生自动加速现象?答:①自动加速现象:单体和引发剂的浓度随着转化率的增加而降低后,聚合速率理应降低,但达肯定转化率后,却出现了聚合反应速率增加的现象。

②产生缘由:随聚合反应的进行,体系粘度不断增大,当体系粘度增加到肯定程度时,双基终止受阻碍,使Kt明显变小,链终止速度下降,但单体扩散的速率几乎不受影响,Kp下降很小,链增长的速率变更不大,因此相对提高了聚合反应的速率,出现了自动加速现象。

③影响:导致聚合反应速率增加,体系粘度增加,导致分子量和分散性增加,影响产品质量,易发生局部过热而出现暴聚。

高分子化学公式

高分子化学公式

第一章绪论(Introduction)(1)分子量得计算公式:M0:重复单元数得分子量M1:结构单元数得分子量(2)数均分子量:N1,N2…Ni分别就是分子量为M1,M2…M i得聚合物分子得分子数.xi表示相应得分子所占得数量分数。

(3)重均分子量:m1,m2…m i分别就是分子量为M1,M2…M i得聚合物分子得重量W i表示相应得分子所占得重量分数(4)Z均分子量:(5)粘均分子量:α:高分子稀溶液特性粘度-分子量关系式中得指数,一般在0、5~0、9之间(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂得分解速率:引发剂得浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为得一次方.将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需得时间)对应半衰期时:,由前面得推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)得总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步得反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率得计算式如下:一般用单体得消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中得第一个假定:等活性理论,即链自由基得活性与链长基本无关,即各步速率常数相等, kp1=kp2=kp3=…kp x=kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要得终止方式,在不考虑链转移反应得情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应得速率常数。

在以上公式得基础上,引入处理自由基动力学得三个假设,得到以单体消耗速率表示得总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间得变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学得第二个假定-—稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短得时间后保持一个恒定值,或者说引发速率与终止速率相等,Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学得第三个假定:大分子得聚合度很大,用于引发得单体远少于增长消耗得单体,Ri<<Rp由此,用单体消失速率来表示得聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率得表达式得:代入引发剂浓度随时间得变化关系得到: 积分得:两边同时变号当引发剂得浓度可瞧作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:(3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占得分率得不同将会引起平均聚合度得改变,但两种终止方式不会改变动力学链长得大小,二者得计算公式为:式中:Rtc为双基偶合终止得反应速率;Rtd为双基歧化终止得反应速率;Rp为链增长速率.V:动力学链长而若已知二者所占得分率时,如偶合终止所上分率为C,歧化终止所占分率为D,则有平均聚合度得计算公式为:以上三个公式就是建立在双基终止为唯一得终止方式,及三个假设得基础上得。

高分子化学

高分子化学

从反应过程判断: 缩聚
从反应结果判断: 加聚
无小分子
聚合反应类别
按单体和聚合物的组成和结构变化:加聚 缩聚 按聚合机理机理:连锁,逐步
连锁聚合(chain polymerization)
活性中心不同
大多数烯类加聚属于连锁机理
——活性中心(active center)引发单体,迅速连锁增长
自由基聚合阳离子聚合阴离子聚合
Step Polymerization 无特定的活性中心,往往是 带官能团单体间的反应 反应逐步进行,每一步的反 应速率和活化能大致相同 体系由单体和分子量递增的 一系列中间产物组成
分子量随着反应的进行缓慢增加, 而转化率在短期内很高
Addition Polymerization
烯类单体双键(double bond)加成
液晶态:兼有晶体和液体性质的过渡态
结晶使高分子链规整排列,堆砌紧密,因而增强了分子 链间的作用力,使聚合物的密度、强度、硬度、耐热性、耐 溶剂性、耐化学腐蚀性等性能得以提高,从而改善塑料的使 用性能。
但结晶使高弹性、断裂伸长率、抗冲击强度等性能下降,
对以弹性、韧性为主要使用性能的材料是不利的。如结晶会
q
q 1 q 2 q 3
Mn Mw MZ
q 1
设有一聚合物样品,其中分子量为104的分子有10 mol,分子量为105 的分子有5mol,则可按表1—8中的公式计算出的各种平均分子量及多分 散性。
多分散性d =Mw/Mn=8.5/4=2.125 表征分子量分布宽度,比值越大,分布越宽 同种聚合物分子长短分子量聚合度不一的特征 Mz > Mw > Mv > Mn,Mv略低于Mw Mn:靠近聚合物中低分子量的部分, 即低分 子量部分对Mn影响较大 Mw: 靠近聚合物中高分子量的部分, 即高分 子量部分对Mw影响较大 一般用Mw来表征聚合物比Mn更恰当 样品而言,若是单分散的样品会是怎样的? 三者相等

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(完整版)⾼分⼦化学知识点总结,推荐⽂档第⼀章绪论1.1 ⾼分⼦的基本概念⾼分⼦化学:研究⾼分⼦化合物合成与化学反应的⼀门科学。

单体:能通过相互反应⽣成⾼分⼦的化合物。

⾼分⼦或聚合物(聚合物、⼤分⼦):由许多结构和组成相同的单元相互键连⽽成的相对分⼦质量在10000以上的化合物。

相对分⼦质量低于1000的称为低分⼦。

相对分⼦质量介于⾼分⼦和低分⼦之间的称为低聚物(⼜名齐聚物)。

相对分⼦质量⼤于1 000 000的称为超⾼相对分⼦质量聚合物。

主链:构成⾼分⼦⾻架结构,以化学键结合的原⼦集合。

侧链或侧基:连接在主链原⼦上的原⼦或原⼦集合,⼜称⽀链。

⽀链可以较⼩,称为侧基;也可以较⼤,称为侧链。

端基:连接在主链末端原⼦上的原⼦或原⼦集合。

重复单元:⼤分⼦链上化学组成和结构均可重复出现的最⼩基本单元,可简称重复单元,⼜可称链节。

结构单元:单体分⼦通过聚合反应进⼊⼤分⼦链的基本单元。

(构成⾼分⼦链并决定⾼分⼦性质的最⼩结构单位称为~)。

单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同⽽键合的电⼦状态不同的单元称为~。

聚合反应:由低分⼦单体合成聚合物的反应。

连锁聚合:活性中⼼引发单体,迅速连锁增长的聚合。

烯类单体的加聚反应⼤部分属于连锁聚合。

连锁聚合需活性中⼼,根据活性中⼼的不同可分为⾃由基聚合、阳离⼦聚合和阴离⼦聚合。

逐步聚合:⽆活性中⼼,单体官能团之间相互反应⽽逐步增长。

绝⼤多数缩聚反应都属于逐步聚合。

加聚反应:即加成聚合反应,烯类单体经加成⽽聚合起来的反应。

加聚反应⽆副产物。

缩聚反应:缩合聚合反应,单体经多次缩合⽽聚合成⼤分⼦的反应。

该反应常伴随着⼩分⼦的⽣成。

1.2 ⾼分⼦化合物的分类1) 按⾼分⼦主链结构分类:可分为:①碳链聚合物:⼤分⼦主链完全由碳原⼦组成的聚合物。

②杂链聚合物:聚合物的⼤分⼦主链中除了碳原⼦外,还有氧、氮,硫等杂原⼦。

③元素有机聚合物:聚合物的⼤分⼦主链中没有碳原⼦孙,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、磷等原⼦组成。

高分子化学常用公式集合

高分子化学常用公式集合

高分子化学公式推导浙江大学第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:M0:重复单元数的分子量,DP为重复单元数M1:结构单元数的分子量, Xn为结构单元数(2)数均分子量:定义为某体系的总质量m被分子总数所平均.N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:i聚体的分子量乘以其重量分数的加和.m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量W i表示相应的分子所占的重量分数(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等, kp1=kp2=kp3=…kp x=kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc为偶合终止速率;Rtd为歧化终止速率;Rt为总终止速率;ktc、ktd、kt为相应的速率常数。

在以上公式的基础上,引入处理自由基动力学的三个假设,得到以单体消耗速率表示的总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间的变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学的第二个假定——稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短的时间后保持一个恒定值,或者说引发速率和终止速率相等, Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学的第三个假定:大分子的聚合度很大,用于引发的单体远少于增长消耗的单体, Ri <<Rp由此,用单体消失速率来表示的聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率的表达式得:代入引发剂浓度随时间的变化关系得到:积分得:两边同时变号当引发剂的浓度可看作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:(3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占的分率的不同将会引起平均聚合度的改变,但两种终止方式不会改变动力学链长的大小,二者的计算公式为:式中:Rtc为双基偶合终止的反应速率;Rtd为双基歧化终止的反应速率;Rp为链增长速率。

高分子公式推导

高分子公式推导

高分子公式推导高分子公式推导第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:M 0:重复单元数的分子量M 1:结构单元数的分子量(2)数均分子量:N 1,N 2 …N i 分别是分子量为M 1,M 2 …M i 的聚合物分子的分子数。

x i 表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:m 1,m 2 …mi 分别是分子量为M 1 ,M 2 …M i 的聚合物分子的重量W i 表示相应的分子所占的重量分数(4)Z 均分子量:(5)粘均分子量:α:高分子稀溶液特性粘度—分子量关系式中的指数,一般在 0.5~0.9之间(6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中:kd 、kp 、kt 分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;系中活性种(自由基)的总浓度;f 为引发剂效率。

推导如下:为体链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合动力学中的第一个假定:等活性理论,即链自由基的活性与链长基本无关,即各步速率常数相等,kp1=kp2=kp3=…kpx =kp推得:自由基聚合一般以双基终止为主要的终止方式,在不考虑链转移反应的情况下,终止反应方程式如下:偶合终止:歧化终止:终止总速率:式中:Rtc 为偶合终止速率;Rtd 为歧化终止速率;Rt 为总终止速率;ktc 、ktd 、kt 为相应的速率常数。

ap化学公式表

ap化学公式表

ap化学公式表以下是20个AP化学考试中常用的公式:摩尔质量(M):M = m/n,其中M为摩尔质量,m为物质质量,n为物质的摩尔数。

摩尔体积(V):V = V/n,其中V为体积,n为物质的摩尔数。

摩尔浓度(C):C = n/V,其中C为摩尔浓度,n为物质的摩尔数,V为体积。

密度公式:密度 = m/V,其中密度为物质的质量与体积的比值。

不可压缩物体密度公式:密度 = m/V。

可压缩物体密度公式:密度 = 压力×分子量 / 气体定律中的通用气体常数×温度。

溶解度公式:溶解度 = 溶质 / 溶剂。

饱和度公式:饱和度 = 溶质在溶液中的浓度 / 该溶液所达到的最大溶解度。

共价键能公式:E = -D_H + D_{PE}。

酸碱反应离子键断裂能公式:E = -D_H + D_{PE} + I_ A。

键断裂能公式:E = D_B - D_A。

分数浓度(w%)公式:单位为质量百分数(g溶质 / g 溶剂)。

体积分数(v%)公式:单位为体积百分数(mL溶质 / mL溶剂)。

理想气体状态方程:PV = nRT。

密度公式:d = PM / RT。

摩尔质量公式:M = mRT / PV。

浓度计算公式:M = m / n,其中M为摩尔质量,m为物质质量,n为物质的摩尔数。

电化学反应中法拉第定律公式:I = nFv,其中I为电流,n为电极反应中电子的转移数,F为法拉第常数,v为电极反应速率。

电化学反应中化学反应焓变公式:ΔH = -nFEE,其中ΔH为化学反应焓变,n为电极反应中电子的转移数,F为法拉第常数,EE为电极电势。

电化学反应中标准电动势公式:Eₚ = ΔGₚ / nF,其中Eₚ为标准电动势,ΔGₚ为标准自由能变化,n为电极反应中电子的转移数,F为法拉第常数。

这些是AP化学考试中常用的20个公式,希望对您有所帮助。

(完整版)高分子化学公式.doc

(完整版)高分子化学公式.doc

第一章绪论 (Introduction) ( 1)分子量的算公式:M 0:重复元数的分子量M 1:构元数的分子量( 2)数均分子量:N1, N2⋯ N i分是分子量M1, M 2⋯ M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相的分子所占的数量分数。

( 3)重均分子量:m1, m2⋯m i分是分子量M1, M 2⋯ M i的聚合物分子的重量Wi 表示相的分子所占的重量分数( 4) Z 均分子量:( 5)粘均分子量:α:高分子稀溶液特性粘度—分子量关系式中的指数,一般在0.5 ~ 0.9之间( 6)分布指数:分布指数第二章自由基聚合(Free-RadicalPolymerization) ( 1)引发剂分解动力学:引发剂的分解速率:引发剂的浓度引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)对应半衰期时:,由前面的推导有:半衰期(2)自由基聚合微观动力学链引发速率:链增长速率:链终止速率:式中: kd、 kp、 kt 分别为引发、增长及终止速率常数;[M] 为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度; f 为引发剂效率。

推导如下:链引发反应由以下两个基元反应组成:式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:引入引发剂效率后,得引发速率的计算式如下:一般用单体的消失速率来表示链增长速率,即:链增长反应如下式:引入自由基聚合力学中的第一个假定:等活性理,即自由基的活性与基本无关,即各步速率常数相等,kp1=kp 2=kp 3=⋯ kp x =kp推得:自由基聚合一般以双基止主要的止方式,在不考移反的情况下,止反方程式如下:偶合止:歧化止:止速率:式中: Rtc 偶合止速率;Rtd 歧化止速率;Rt 止速率;ktc 、 ktd 、 kt 相的速率常数。

在以上公式的基础上,引入处理自由基动力学的三个假设,得到以单体消耗速率表示的总聚合速率,其计算公式为:以及单体浓度随时间的变化关系为:若引发剂浓度可视为常数,则上式还原为:以上公式推导如下:自由基浓度较难测定,也很难定量化,因而无实用价值,引入处理自由基动力学的第二个假定——稳态假定,假定体系中自由基浓度在经过一段很短的时间后保持一个恒定值,或者说引发速率和终止速率相等,Ri=Rt即:解出:再引入处理自由基动力学的第三个假定:大分子的聚合度很大,用于引发的单体远少于增长消耗的单体,Ri <<Rp由此,用单体消失速率来表示的聚合总速率就等于链增长速率代入引发速率的表达式得:代入引发剂浓度随时间的变化关系得到:积分得:两边同时变号当引发剂的浓度可看作常数时即:即:此时:可略去高阶无穷小量得:( 3)动力学链长及平均聚合度1)不考虑链转移反应自由基聚合过程中双基终止有两种方式,一种为双基偶合终止,另一种为双基歧化终止,二者所占的分率的不同将会引起平均聚合度的改变,但两种终止方式不会改变动力学链长的大小,二者的计算公式为:式中: Rtc 为双基偶合终止的反应速率;Rtd 为双基歧化终止的反应速率;Rp 为链增长速率。

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高分子化学公式推导浙江大学
第一章绪论(Introduction)(1)分子量的计算公式:
M0:重复单元数的分子量,DP为重复单元数
M1:结构单元数的分子量, Xn为结构单元数
(2)数均分子量:定义为某体系的总质量m被分子总数所平均.
N1,N2…N i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的分子数。

x i表示相应的分子所占的数量分数。

(3)重均分子量:i聚体的分子量乘以其重量分数的加和.
m1,m2…m i分别是分子量为M1,M2…M i的聚合物分子的重量
W i表示相应的分子所占的重量分数
(6)分布指数
:分布指数
第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization)(1)引发剂分解动力学
:引发剂的分解速率:引发剂的浓度
引发剂分解一般属于一级反应,因而分解速率为的一次方。

将上式积分得:
进而得到半衰期(引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间)
对应半衰期时:,由前面的推导有:
半衰期
(2)自由基聚合微观动力学
链引发速率:
链增长速率:
链终止速率:
式中:kd、kp、kt分别为引发、增长及终止速率常数;[M]为体系中单体总浓度;为体系中活性种(自由基)的总浓度;f为引发剂效率。

推导如下:
链引发反应由以下两个基元反应组成:
式中:为初级自由基;为单体自由基。

若第二步的反应速率远大于第一步反应(一般均满足此假设),有:。

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