聚合物反应
第八章 聚合物化学反应
1. 聚合物化学反应有哪两种基本类型？ 答：聚合物化学反应主要有以下两种基本类型。
① 相对分子质量基本不变的反应，通常称为相似转变。高相对分子质量的母体聚合物，在缓和的条件下，使基团转化为另一种基团，或把另一种基团引到分子链上，这种反应往往仅适用于分子链不含弱键的聚合物。
② 相对分子质量变大的反应，如交联、接枝、嵌段、扩链等。
2. 聚合物降解有几种类型？热降解有几种情况？评价聚合物的热稳定性的指标是什么？
答：聚合物的降解有热降解、机械降解、超声波降解、水解、化学降解、生化降解、光氧化降解、氧化降解等。
热降解有解聚、无规断链和取代基的消除反应等。
评价聚合物热稳定性的指标为半寿命温度T h 。 聚合物在该温度下真空加热40～50（或30）min ，其质量减少一半。
3. 从醋酸乙烯酯单体到维尼纶纤维，需经哪些反应？每一反应的要点和关键是什么？写出反应式。
作纤维用与作悬浮聚合分散剂使用的聚乙烯醇有何差别？ 答：(1) 须经自由基聚合发应、醇解反应及缩醛化反应。
(2) 各步反应要点和关键如下： ① 自由基聚合反应
CH 2
CH 3
n CH 2
CH
3n
要点：用甲醇为溶剂进行溶液聚合以制取适当相对分子质量的聚醋酸乙烯酯溶液。
关键：选择适宜的反应温度，控制转化率，用甲醇调节分子量以制得适当相对分子质量，且基本不存在不能被醇解的醋酸乙烯酯侧基。
② 醇解反应:
CH 2
CH
3
n 3CH 2
CH n
要点：用醇、碱或甲醇钠作催化剂，在甲醇溶液中醇解。
关键：控制醇解度在98％以上。 ③ 缩醛化反应（包括分子内和分子间）
CH
CH
2CH 2
CH OH
OH
2CH
CH
2CH 2
CH O
O
CH 2
要点：用酸作催化剂在甲醛水溶液中反应。 关键：缩醛化程度必须接近90％
纤维用和悬浮聚合分散剂用的聚乙烯醇的差别在于醇解度不同。前者要求醇解度高（98％～99％）以便缩醛化。后者要求醇解度中等（87％～89％），以使水溶性好。
4. 将PM MA 、PAN 、PE 、PVC 四种聚合物进行热降解反应，分别得到何种产物。 答：PM MA 进行热解反应时发生解聚，主要产物为单体。
PE 进行热解反应时发生无规降解，主要产物为不同聚合度的低聚物。
PVC 进行热解反应时首先脱HCI ，生成分子主链中带烯丙基氯的聚合物；长期热解则进一步发生环化交联甚至碳化反应。
PAN 进行热解反应时首先发生主链环化，然后脱氢生成梯形聚合物。进一步热解脱氢后生成碳纤维。
5. 用化学反应式表示下列各反应：
1）聚乙烯的氯化；
2）1，4－聚异戊二烯的氯化； 3）聚乙烯的氯磺化； 4） SBS 加氢；
5）HBr 作用下1，4－聚异戊二烯的环化。 答：（1）
CH 2+Cl CH +HCl
CH
+Cl 2
CHCl
+Cl
（2）
CH 2
CH
CH 3
CH
2
CH 2
C
H C
CH 3
CH 2
CH 2C
CH
CH 3CH
（3）
CH 2CH 2
22-HCl
CH CH 2Cl
（4）
CH 2CH
R
CH 2CH 6H 5
CHCH 2
CH 2CH
H
6H 5
x
y
z
H 2Ni
CH 2CH
R
CH 2CH 26H 5
CH 2CH 2
CH 2CH
H
6H 5
x
y
z
（5）
CH 2C
CH 3CHCH 2
CH 2C
CH
CH 3CH 2
H Br
CH 2CH 2CH 2C
CH
CH 3CH 2
C
CH 3
H 2C
CH 3
CH 2H CH 3
H 2C
6. 橡胶为什么要经过塑炼后再进一步加工？
答：由于橡胶相对分子质量通常很大，为了使它易与配合剂混合均匀及便于后序成型加工，所以要先进行塑炼以达到降低相对分子质量提高塑化的目的。
7. 解释下列现象：
a)
聚苯乙烯磺化时除产生 外，还会产生不溶的脆性产物；
b) 聚甲基丙烯酸甲酯在碱性溶液中水解速率逐渐增加； c) 聚苯烯酰胺在碱性溶液中水解速率逐渐减小； d) 通过直接酰化合成均相二醋酸纤维素非常困难。
答：（1）因为发生如下交联反应：
CH 2
CH
H 2SO 4
CH 2
CH
SO 3H
CH 2
CH
CH 2
C
CH 2
CH
SO 2
（2）因为分子链上已水解的邻近—COO —侧基可作亲核试剂促进反应
CH 2CCH 2C CH 3C C CH 3O
O
O
3
OH
3
CH 2CCH 2C
CH 3C C CH 3
O
O
O
（3）因为分子链上已水解的邻近—COO -基排斥亲核试剂OH -的进攻
3H
CH 2C
CH 3
CH 2C
CH 3
2
CH 2C
CH 3OH
（4）因为直接酰化时纤维素在反应混合物中不溶解，这样就会导致生成一些纤维素链是完全酰化的，而另一些是完全没有酰化的非均相产物，故常用可溶性的三醋酸纤维素的控制水解来间接制备均相的二醋酸纤维素。
阻止水解进行
聚合物反应工程基础知识总结
聚合物反应工程基础知识总结 第一章（填空、选择、简答） 1.聚合物反应和聚合物生产的特点： ①反应机理多样，动力学关系复杂，重现性差，微量杂质影响大。 ②除了要考虑转化率外，还要考虑聚合度及其分布，共聚物组成及其分布和序列分布，聚合物结构和性能等。 ③要考虑反应时候的聚合物流动、混合、传热、传质等问题。 ④要考虑反应器放大的问题。 2.本课程研究内容： 1)聚合物反应器的最佳设计。 2)进行聚合反应操作的最佳设计和控制。 第二章（所有题型） 化学反应器：完成化学反应的专门容器或设备。 1、反应器分类： 1)按物料相态分类 2)按结构型式分类
3)按操作方式分类 间歇反应器：在反应之前将原料一次性加入反应器中，直到反应达到规定的转化率，即得反应物，通常带有搅拌器的釜式反应器。优点是：操作弹性大，主要用于小批量生产。 连续操作反应器：反应物连续加入反应器产物连续引出反应器，属于稳态过程，可以采用釜式、管式和塔式反应器。优点是：适宜于大规模的工业生产，生产能力较强，产品质量稳定易于实现自动化操作。 半连续操作反应器：预先将部分反应物在反应前一次加入反应器，其余的反应物在反应过程中连续或断连续加入，或者在反应过程中将某种产物连续地从反应器中取出，属于非稳态过程。优点是：反应不太快，温度易于控制，有利于提高可逆反应的转化率。 （PS：造成三种反应器中流体流动型态不同是由于物料在不同反应器中的返混程度不一样。返混：是指反应器内不同年龄的流体微元之间的混合，返混代表时间上的逆向混合。） 2、连续反应器中物料流动型态 平推流反应器： ⑴各物料微元通过反应器的停留时间相同。 ⑵物料在反应器中沿流动方向逐段向前移动，无返混。 ⑶物料组成和温度等参数沿管程递变，但是每一个截面上物料组成和温度等参数在时间进程中不变。 ⑷连续稳态操作，结构为管式结构。 理想混合流反应器： ⑴各物料微元在反应器的停留时间不相同。 ⑵物料充分混合，返混最严重。 ⑶反应器中各点物料组成和温度相同，不随时间变化。
聚合物化学反应
第七章聚合物化学反应 一、名称解释 1. 聚合物化学反应：研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化（侧基和端基）可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应。 2. 功能高分子：是指具有传递、转换或储存物质、能量可信息的高分子，其结构特征是聚合物上带有特殊功能基团，其中聚合物部份起着载体的作用，不参与化学反应。按功能的不同，可分为化学功能高分子、物理功能高分子和生物功能高分子。 3. 高分子试剂：也叫反应性高分子，即高分子试剂上的基团起着化学试剂的作用，它是各类高分子的化学试剂的总称。 4. 高分子催化剂：将能起催化剂作用的基团接到高分子母体上，高分子本身不发生变化，但能起催化低分子反应。这种催化剂称作高分子催化剂， 5. 低分子基质：低分子反应物中的特定基团与保护试剂作用后受到保护不再参与主反应，这种受到保护的低分子反应物称作低分子基质。 6. 高分子基质：将要准备反应的低分子化合物以共价键形式结合到聚合物载体上，得到高分子基质。 7. 接枝：通过化学反应，在某些聚合物主链上接上结构、组成不同的支链，这一过程称为接枝，形成的产物称为接枝共聚物。 8. 嵌段：形成嵌段共聚物的过程。 9. 扩链：分子量不高的聚合物，通过适当的方法，使多个大分子连接在一起，分子量因而增大的过程称为扩链。
10. 交联：聚合物在光、热、辐射、或交联剂作用下，分子链间形成共价键，产生凝胶或不溶物，这一过程称为交联。交联有化学交联和物理交联。交联的最终目的是提高聚合物的性能。如橡胶的硫化等。 11. 交联剂：使聚合物交联的试剂。 12. 降解：降解是聚合度分子量变小的化学反应的总称。它是高分子链在机械力、热、超声波、光、氧、水、化学药品、微生物等作用下，发生解聚、无规断链及低分子物脱除等反应。 13. 老化：聚合物及其制品在加工、贮存及使用过程中，物理化学性质及力学性能逐步变坏，这种现象称老化。橡胶的发粘、变硬、或龟裂，塑料制品的变脆、破裂等都是典型的聚合物老化现象。导致老化的物理因素是热、光、电、机械应力等。化学因素是氧、酸、碱、水以及生物霉菌的侵袭，实际上，老化是上述各因素的综合作用的结果。 14. 聚合物的无规降解：聚合物在热的作用下,大分子链发生任意断裂,使聚合度降低,形成低聚体,但单体收率很低(一般小于3%),这种热降解称为无规降解 15. 聚合度相似的化学反应：如果聚合物的化学反应是发生在侧基官能团上,很显然这种化学反应不涉及聚合物大分子的聚合度,反应前后聚合度不变,把这种聚合物的化学反应称为聚合度相似的化学反应。 16. 遥爪高分子：含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 二、选择题 1. 下列因素不能使聚合热降低的是（C ） A．取代基的位阻效应B．共轭效应 C．带上电负性强的取代基D．溶剂化 2. 聚合度变大的化学反应是( C ) APVAc的醇解B纤维素硝化C高抗冲PS的制备D离子交换树脂的制备 3. 聚合物热降解得到的单体收率最高的是( B )
2018版高中化学选修五导学案：第五章 进入合成有机高分子化合物的时代 第一节合成高分子化合物的基本方法 W
第一节合成高分子化合物的基本方法 [目标定位]1.知道并会应用有关概念：单体、高聚物、聚合度、链节、加聚反应和缩聚反应等。2.熟知加聚反应和缩聚反应的原理，会写相应的化学方程式，学会高聚物与单体间的相互推断。 一加成聚合反应 1．写出乙烯分子间相互反应生成聚乙烯的化学方程式： n CH 2===CH 2――→催化剂 CH 2—CH 2。 (1)像这种由含有不饱和键的化合物分子以加成反应形式结合成高分子化合物的反应叫加成聚合反应，简称加聚反应。 (2)能够进行聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物称为单体；高分子化合物中化学组成相同、可重复的最小单位称为链节；含有链节的数目称为聚合度，通常用n 表示。 (3)聚合物的平均相对分子质量等于链节的相对质量×n 。 2．写出丙烯发生加聚反应的化学方程式，并注明高聚物的单体、链节、聚合度： 。 3．写出下列物质发生加聚反应的化学方程式： (1)丙烯酸：。 (2)苯乙烯：。 (3)1,3-丁二烯：n CH 2===CH —CH===CH 2――→催化剂 CH 2—CH===CH —CH 2。
催化剂(4)乙烯、丙烯(1∶1)共聚：n CH2===CH2＋n CH2===CH—CH3――→ (或)。 (5)丙烯与1,3-丁二烯(1∶1)共聚： 催化剂 n CH2===CH—CH3＋n CH2===CH—CH===CH2――→ (或)。 4．写出下列加聚产物的单体 (1)：___________________________________________。 (2)：________________________________________________。 (3)：______________________________________________。 答案(1) (2)CH2===CH2和CHCH3CH2 (3) 1.加聚反应的特点 (1)单体必须是含有双键、三键等不饱和键的化合物。例如，烯、二烯、炔、醛等含不饱和键 的有机物。 (2)发生加聚反应的过程中没有副产物(小分子化合物)产生，只生成高聚物。 (3)聚合物链节的化学组成跟单体的化学组成相同，聚合物的相对分子质量为单体相对分子质 量的整数倍。 2．由单体推断加聚物(高分子化合物)的方法 将单体的不饱和键的碳链单独列一行，再把不饱和键按正确的方式打开，找到正确的链节，
聚合物合成工艺复习
聚合物合成工艺（1～20章） 1、高分子合成工业的任务：将基本有机合成工业生产的单体，经聚合反应合成高分子化合物， 为高分子合成材料成型工业提供基本原料。 2、合成高分子材料有：合成塑料，合成橡胶，合成纤维，涂料，粘合剂，离子交换树脂。 3、合成树脂可以用：（溶液聚合/乳液聚合/悬浮聚合/本体聚合）方法制得；合成橡胶可以用溶 液聚合/乳液聚合方法制得； 4.1、高分子化合物生产过程有： (1)原料准备与精制过程；(2)催化剂(引发剂)配制过程； (3)聚合反应过程；(4)分离过程； (5)聚合物后处理过程；(6)回收过程。 4.2、原料准备与精制过程：包括原料（单体、溶剂、助剂等）贮存、精制、干燥、配制、计量等过程和设备。 4.3、催化剂(引发剂)配制过程：包括催化、引发和助剂的贮存、配制、溶解、调整浓度、计量等过程与设备。 4.4、聚合反应过程：包括以聚合装置为反应中心的有关传热传质的过程与设备。 4.5、分离过程：包括未反应单体的分离、脱除溶剂、催化剂，脱除低聚物等过程与设备 4.6、常用分离方法：高真空脱除，蒸汽蒸馏，闪蒸，水洗，离心过滤分离；沉淀分离；喷雾干 燥分离。 4.7、聚合物后处理过程：将分离得到的聚合物经进一步处理，得到性能稳定方便使用的产品， 包括干燥，造粒，筛分，批混，包装等工序与设备。 4.8、回收过程：主要是对回收的单体、溶剂进行精制，然后循环使用。包括离心分离、过滤、 分馏、精馏等工序与设备。 4.9、在聚合物生产过程中反应器上的粘结物有何危害？如何防止？ 危害：降低反应器传热效率；影响产品质量。 防止：a.尽可能提高反应器壁的光洁度；b.使用过程中防止壁表面造成伤痕；c.聚合釜满釜操作减少液体界面；d.反应物料中加防粘釜剂等。 5、合成树脂与合成橡胶生产上的差别主要表现在分离过程和后处理过程差异很大。 6、如何对聚合物生产流程评价？ (1)产品性能的考查；(2)原料路线的考查；(3)能量消耗与利用的考查 (4)生产技术水平的考查；(5)经济性的考查。 7、高分子聚合反应产物的特点是： 1、分子量大小不等，结构亦非完全相同的同系物的混合物； 2、其形态为坚硬的固体物、高粘度熔体或高粘度溶液； 3、不能用一般的产品精制方法如蒸馏、结晶、萃取等方法进行精制提纯。 8、聚合物回收利用的主要途径：a.作为材料再生循环利用；b.作为化学品循环利用；c.作为能 源回收利用。 9、聚合物单体的合成（来源）路线有哪几种？
第八章 聚合物的化学反应
第八章聚合物的化学反应 一、课程主要内容 本章研究聚合物化学反应的意义和聚合物的化学反应。聚合物的化学反应包括：聚合度相似的化学反应；聚合度变大的化学反应和聚合度变小的化学反应。 通过学习第八章，掌握聚合物可能发生的聚合反应，以便对聚合物进行改性；了解聚合物老化的原因和防止聚合物老化的方法。 二、试题与答案 本章有基本概念题、填空题、选择填空题和简答题。 ㈠基本概念题 ⒈聚合物的化学反应：天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物，若其侧基或端基为反应性基团，则在适当的条件下可发生化学反应，从而形成新的聚合物(为二级聚合物)，由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应，谓之。 ⒉聚合度相似的化学反应：如果聚合物的化学反应是发生在侧基官能团上，很显然这种化学反应不涉及聚合物的聚合度，反应前后聚合度不变（或相似），将这种聚合物的化学反应称为聚合度相似的化学反应。 ⒊聚合度变大的化学反应：如果聚合物的化学反应是交联、嵌段或接枝等，使聚合物的聚合度变大，将这种聚合物的化学反应称为聚合度变大的化学反应。 ⒋聚合度变小的化学反应：如果聚合物的化学反应是降解（热降解、化学降解等）很显然这种化学反应使聚合物的聚合度变小，将这种聚合物的化学反应称为聚合度变小的化学反应。 ⒌聚合物的老化：聚合物在使用或贮存过程中，由于环境的影响，性能变坏、强度和弹性降低、颜色变暗、发脆或发粘等现象叫聚合物的老化。 ⒍聚合物的无规降解：聚合物在热的作用下，大分子链发生任意断裂，使聚合度降低，形成低聚体，但单体收率很低(一般小于3%)，这种热降解称为无规降解。 ⒎聚合物的解聚：聚合物在热的作用下发生热降解，但降解反应是从链的末端开始，降解结果变为单体，单体收率可达90%~100%，这种热降解叫解聚。 ⒏聚合物的侧链断裂：聚氯乙烯和聚偏二氯乙烯加热时易着色，起初变黄，然后变棕，最后变为暗棕或黑色，同时有氯化氢放出。这一过程是链锁反应，连续脱氯化氢的结果使分子链形成大π键或交联，这种热降解称为侧链断裂。 ⒐离子交换树脂：离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物，利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 ⒑强酸性阳离子交换树脂：磺酸型离子交换树脂其酸性相当H2SO4，为强酸，并且能与水中或溶液中的阳离子(Na+1,Mg+2,Ca+2发生离子交换反应。称磺酸型离子交换树脂为强酸型阳离子交换树脂。 150
知识讲解_高分子化合物 高分子化学反应_提高
高分子化合物高分子化学反应（提高） 编稿：房鑫审稿：张灿丽 【学习目标】 1、认识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、掌握加聚反应和缩聚反应的特点，能用常见的单体写出聚合反应的方程式或聚合物的结构简式或从聚合物的结构式推导出合成它的单体； 【要点梳理】 要点一、高分子化合物概述 1．高分子化合物的概念。 高分子化合物是指由许多小分子化合物以共价键结合成的，相对分子质量很高（通常为104～106）的一类化合物，常简称为高分子，也称为聚合物或高聚物。 2．高分子化合物的分类。 3．高分子化合物的表示方法（以聚乙烯为例）。 （1）高聚物的结构简式：。 （2）链节：—CH2—CH2—（重复的结构单元）。 （3）聚合度（n）：表示每个高分子链节的重复次数n叫聚合度，值得注意的是高分子材料都是混合物，通常从实验中测得的高分子材料的相对分子质量只是一个平均值。 （4）单体：能合成高分子化合物的小分子化合物称为单体。 如CH2＝CH2是合成（聚乙烯）的单体。 4．有机高分子化合物的结构特点。 （1）有机高分子化合物具有线型结构和体型结构。 （2）线型结构呈长链状，可以带支链（也称支链型）。也可以不带支链，高分子链之间以分子间作用力紧密结合。 （3）体型结构的高分子链之间将形成化学键，产生交联，形成网状结构。 5．有机高分子化合物的基本性质。 由于有机高分子化合物的相对分子质量较大及其结构上的特点，因而具有与小分子化合物明显不同的一些性质。 （1）溶解性。 （2）热塑性和热固性。 （3）强度：高分子材料的强度一般比较大。 （4）电绝缘性：通常是很好的电绝缘材料。
《有机化学基础》课时作业1：3.3.1 高分子化合物
[基础过关] 一、高分子化合物的有关概念 1．下列说法中正确的是() A．油脂是高级脂肪酸甘油三酯，其相对分子质量较大，所以是有机高分子化合物 B．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，所以聚乙烯和乙烯的化学性质相同 C．聚乙烯是由乙烯经加聚反应合成的，但是聚乙烯的基本结构和乙烯的结构不同 D．一块无色透明的塑料的成分是聚乙烯，所以是纯净物，有固定的相对分子质量 答案 C 解析油脂的相对分子质量只有几百，而有机高分子化合物的相对分子质量一般高达104～106，所以，油脂不是有机高分子化合物。乙烯在发生加聚反应时，碳碳双键打开，所以聚乙烯中没有碳碳双键，而是单键，因此二者结构和化学性质都不相同。塑料的组成成分是聚乙烯，但是合成聚乙烯所用的乙烯分子的数目不同，链节数不同，所以塑料不是纯净物，而是混合物。 2．某高聚物的结构片断如下：，下列分析正确的是() A．它是缩聚反应的产物 B．其单体是CH2===CH2和HCOOCH3 C．其链节是CH3CH2COOCH3
D．其单体是CH2===CHCOOCH3 答案 D 解析首先要明确由于主链上没有特征基团，如“—COOCH2—”和“—CONH—”等，因此该高聚物应是加聚产物。再根据加聚反应的特点去分析，若主链内只有C—C单键，每两 个碳原子为一链节，取这个片段，将C—C单键变为，就找到合成这种高分子的 单体，若主链内有，则以为中心取四个碳原子为一个片断，变 为C—C单键，把原来与相邻的单键变为双键，即找到单体。主碳链只有C—C单 键，因此其单体是CH2===CHCOOCH3。链节是该高聚物最小的重复单位，应为。3．下列叙述中正确的是() A．单体的质量之和等于所生成的高分子化合物的质量 B．单体为一种物质时，则单体发生加聚反应 C．缩聚反应的单体至少有两种物质 D．淀粉和纤维素的聚合度不同，不互为同分异构体 答案 D 解析若为加聚反应，单体的质量之和等于所生成高分子化合物的质量；若为缩聚反应，高分子化合物的质量小于单体的质量之和，所以A项错误；单体为一种物质时，单体可能发 生加聚反应也可能发生缩聚反应，如乙烯通过加聚反应得到聚乙烯，乳酸() 通过缩聚反应得到聚乳酸和水，所以B项错误；缩聚反应的单体可以为一种或多种物质，只要单体能同时提供两种相互发生反应的官能团即可，如聚乳酸的单体就只有乳酸一种，所以C项错误；淀粉和纤维素虽然分子式都为(C6H10O5)n，但链节数n不同，则分子式实际是不同的，不符合同分异构体的定义，所以彼此不互为同分异构体，D项正确。 二、有机合成反应类型的判断
第八章 聚合物化学反应
9 聚合物的化学反应 9.1 课程的知识要点 聚合物化学反应的类型、特点及应用，介绍通过聚合物化学反应生成的几类产品:纤维素类、PVA及缩醛化、离子交换树脂的生产及应用、交联反应、高分子试剂；降解反应：热、光、氧化、机械降解的特点。 9.2 本章习题 1、聚合物化学反应浩繁，如何考虑合理分类，便于学习和研究？ 2、聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么？举一例来说明促使反应顺利进行的措施。 3、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响？各举一例说明。 4、在聚合物基团反应中，各举一例来说明基团变换、引入基团、消去基团、环化反应。 5、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维，需要经过哪些反应？写出反应式、要点和关键。 6、由纤维素合成部分取代的醋酸纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素，写出反应式，简述合成原理要点。 7、简述粘胶纤维的合成原理。 8、试就高分子功能化和功能集团高分子化，各举一例来说明功能高分子的合成方法。 9、高分子试剂和高分子催化剂有何关系？各举一例。 10、按链转移原理合成抗冲聚苯乙烯，简述丁二烯橡胶品种和引发剂种类的选用原则，写出相应反应式。 11、比较嫁接和大单体共聚嫁接合成接枝共聚物的基本原理。 12、以丁二烯和苯乙烯为原料，比较溶液丁苯橡胶、SBS弹性体、液体橡胶的合成原理。
13、下列聚合物选用哪一类反应进行交联？ a.天然橡胶 b.聚甲基硅氧烷 c.聚乙烯涂层 d.乙丙二元胶和三元胶 14、如何提高橡胶的硫化效率，缩短硫化时间和减少硫化剂用量？ 15、研究热降解有哪些方法？简述其要点。 16、那些基团是热降解、氧化降解、光（氧化）降解的薄弱环节？ 17、热降解有几种类型？简述聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯热降解的机理特征。 18、抗氧剂有几种类型？它们的抗氧机理有何不同？ 19、紫外光屏蔽剂、紫外光吸收剂、紫外光淬灭剂对光稳定的作用机理有何不同？ 20、比较聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚氨酯装饰材料的耐燃性和着火危害性。评价耐热性的指标是什么？ 9.3 模拟考试题 1、聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么？举一例来说明促使反应顺利进行的措施。 2、几率效应和邻近集团效应对聚合物基团反应有什么影响？各举一例说明。 3、从醋酸乙烯酯到维尼纶纤维，需要经过哪些反应？写出反应式、要点和关键。 4、简述粘胶纤维的合成原理。 5、高分子试剂和高分子催化剂有何关系？各举一例。 6、下列聚合物选用哪一类反应进行交联？ a.天然橡胶 b.聚甲基硅氧烷 c.聚乙烯涂层 d.乙丙二元胶和三元胶
生命中的基础有机化学物质-合成高分子化合物作业
核心素养提升练三十四 生命中的基础有机化学物质合成高分子化合物 (25分钟50分) 一、选择题(本题包括2小题,每题8分,共16分) 1.(新题预测)下列关于有机化合物的说法正确的是() A.软脂酸甘油酯既能发生水解反应,又能催化加氢 B.糖类、油脂和蛋白质均可发生水解反应 C.若两种二肽互为同分异构体,则二者的水解产物不一致 ： D.甲醛、氯乙烯和乙二醇均可作为合成聚合物的单体 【解析】选D。软脂酸甘油酯含有酯基能发生水解反应,不含有碳碳双键,不能与H2发生加成反应,A错误;单糖不能发生水解反应,B错误;水解产物可以是同一种物质,C错误;甲醛与苯酚可形成酚醛树脂,氯乙烯加聚生成聚氯乙烯,乙二醇与二元羧酸缩聚可形成高分子化合物,D正确。 【易错提醒】(1)糖类中的单糖不能发生水解反应。 (2)油脂没有固定的熔沸点,在常温下呈液态的为油(植物油如花生油,熔沸点较低),呈固态的为脂肪(动物油如牛油,熔沸点较高)。 (3)两分子的氨基酸可以自身形成二肽,也可以相互形成二肽。 2.(2019·大同模拟)下列说法不正确的是() A.可发生消去反应引入碳碳双键 B.可发生催化氧化引入羧基 &
可发生取代反应引入羟基 D.与CH 2CH2可发生加成反应引入环 【解析】选B。A项符合消去反应的条件,A正确;中上无氢原子,不能发生催化氧化生成羧酸,B错误;CH3CH2Br可发生水解反应引入羟基,C正确;D 项能发生加成反应引入环,D正确。 【加固训练】 1.无毒的聚酯纤维的结构式为,下列说法中不正确的是() A.羊毛与聚酯纤维的化学成分不相同 B.羊毛和聚酯纤维在一定条件下均能水解 C.该聚酯纤维的单体为对苯二甲酸和乙二醇 ） D.由单体合成聚酯纤维的反应属于加聚反应 【解析】选D。羊毛是天然高分子化合物,属于蛋白质,能发生水解,A、B正确;聚酯纤维是由对苯二甲酸和乙二醇经缩聚反应而成,C正确,D错误。 2.(2019·达州测试)有机玻璃是一种高分子化合物,在工业上和生活中有着广泛用途,工业上合成有机玻璃流程为 下列说法不正确的是() A.反应①的原子利用率达100% B.反应②是加聚反应
高分子聚合物的表征方法及常用设备
高分子聚合物的表征方法及常用设备 1. X射线衍射 x射线的波长和晶体内部原子面之间的间距相近，晶体可以作为X射线的空间衍射光栅，即一束X射线照射到物体上时，受到物体中原子的散射，每个原子都产生散射波，这些波互相干涉，结果就产生衍射。衍射波叠加的结果使射线的强度在某些方向上加强，在其他方向上减弱。分析衍射结果，便可获得晶体结构。 主要部件包括4部分。 （1）高稳定度X射线源（2）样品及样品位置取向的调整机构系统样品须是单晶、粉末、多晶或微晶的固体块。（3）射线检测器（4）衍射图的处理分析系统 2. 扫描电镜（SEM） 扫描电镜用电子束扫描聚合物表面或断面，在阴极射线管上（CRT）产生被测物表面的影像。对导电性样品，可用导电胶将其粘在铜或铝的样品座上，直接观察测量的表面；对绝缘性样品需要事先对其表面喷镀导电层（金、银或炭）。 当一束极细的高能入射电子轰击扫描样品表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时可产生电子-空穴对、晶格振动（声子)、电子振荡（等离子体）。 扫描电子显微镜由电子光学系统，信号收集及显示系统，真空系统及电源系统组成。 3. 透射电镜（TEM） 透射电镜的总体工作原理是：由电子枪发射出来的电子束，在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜，通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑，照射在样品室内的样品上；透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息，样品内致密处透过的电子量少，稀疏处透过的电子量多；经过物镜的会聚调焦和初级放大后，电子束进入下级的中间透镜和第1、第2投影镜进行综合放大成像，最终被放大了的电子影像投射在观察室内的荧光屏板上；荧光屏将电子影像转化为可见光影像以供使用者观察。本节将分别对各系统中的主要结构和原理予以介绍。 透射电镜可以用来表征聚合物内部结构的形貌。将待测聚合物样品分别用悬浮液法，喷物法，超声波分散法等均匀分散到样品支撑膜表面制膜；或用超薄切片机将高分子聚合物的固态样样品切成50nm薄的试样。把制备好的试样置于透射电子显微镜的样品托架上，用TEM可观察样品的结构。利用TEM可以观测高分子聚合物的晶体结构，形状，结晶相的分布。高分辨率的透射电子显微镜可以观察到高分子聚合物晶的晶体缺陷。TEM系统由以下几部分组成 电子枪：聚光镜：样品室：物镜：中间镜：透射镜：此外还有二级真空泵来对样品室抽真空、照相装置用以记录影像。 4. 原子力显微镜（AFM） 原子力显微镜使用微小探针扫描被测高分子聚合物的表面。当探针尖接近样品时，探针尖端受样品分子的范德华力推动产生变形。因分子种类、结构的不同，范德华力的大小也不同，探针在不同部位的变形量也随之变化，从而“观察”到聚合物表面的形貌。
聚合物反应设备大题
实用标准 51.某厂生产醇酸树脂是使己二酸与己二醇以等摩尔比在70℃用间歇釜并以H 2SO 4作催化剂进行缩聚反应而生产的，实验测得反应动力学方程为： c A0=4 kmol.m -3 若每天处理2400kg 己二酸，每批操作辅助生产时间为1h ，反应器装填系数为0.75，求： (1)转化率分别为x A =0.5，0.6，0.8，0.9时，所需反应时间为多少? (2)求转化率为0.8，0.9时，所需反应器体积为多少? 1.解： (1)达到要求的转化率所需反应时间为： x A =0.5 x A =0.6 t r =3.18h x A =0.8 t r =8.5h x A =0.9 t r =19.0h （2分） 2)反应器体积的计算 x A = 0.8时：tt=tr+t ’=8.5+1=9.5h （1分） 每小时己二酸进料量F A0，己二酸相对分子质量为146，则有： 处理体积为： 反应器有效容积V ’R ： （2分） 实际反应器体积V R ： （1分） 当x A =0.9时：t=19+1=20h V’R =0.171×20=3.42m 3 V R =3.42／0.75=4.56m 3 （2分） 1 32 A A m in m km ol --?=-kc r 1 133 m in km ol m 1097.1---?=k ( ) ()() Af Af 0A 02A 2A0A A00A A A0r 111d d Af Af x x kc x kc x c r x c t x x -=-=-=? ?() h 10.2601 5.015.041097.113 r =?-???=-t 1 0A h kmol 684.0146242400-?=?=F 1 30A 0A 0h m 171.04 684.0-?===c F V 3t 0R m 63.15.9171.0=?=='t V V 3R R m 17.275 .063.1== '=?V V
聚合物的化学反应
聚合物化学反应的发展 摘要：本文对聚合物的化学反应的发展进行了概述，主要从聚合物的结构和聚合度变化进行分类介绍，主要分为聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解方面进行了介绍，并对聚合物的化学反应的发展进行了叙述。 关键词：基团反应；接枝；嵌段；扩链；交联；降解； 研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化（侧基和端基）可分为相似转变、聚合物变大的反应及聚合物变小的反应称为聚合物的化学反应。从聚合物的结构和聚合度变化进行分类，聚合物的化学反应大致可以分为聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解等几大类。 聚合物可以像低分子有机物一样进行许多化学反应，例如氢化、卤化、硝化、磺化、醚化、酯化、水解、醇解等。与有机化学反应相比，聚合物化学反应有四大特点：（1）在低分子有机化学反应中，用化学反应方程式就可以表示反应物和产物之间的变化及其定量关系。但是，聚合物的化学反应虽也可用反应式来表示，其意义却有很大的局限性。（2）通过聚合物的化学反应，制取大分子链中含有同一重复单元的“纯的”高分子，是极为困难的，甚至可以说是不可能的。原因是聚合物的化学反应中，官能团的转化率不可能达到100％，而且在反应过程中，起始官能团和反应各阶段形成的新官能团，往往同时连接在同一个大分子链上。（3）在缩聚反应中建立了官能团等活性概念、在烯类单体聚合时假定了反应中心的活性与链长无关(动力学分析的基础)，在研究聚合物化学反应时，就有机官能团反应而言，也不应受链长的影响，即大分子链上官能团的反应能力应与低分子同系物中官能团的反应能力相似。在某些情况下确实如此，但在很多情况下，大分子上官能团的反应速率远低于同类型的低分子。这是因为在高分子反应的许多场合中，由于大分子形状、聚集态和粘度等因素会防碍反应物的扩散，而使聚合物化学反应的速率所有降低。（4）聚合物化学反应过程中，往往会引起聚合度的改变。在聚合物化学反应中，不宜用分子而应该以基团来表述产率或者转化率，基团的活性受许多因素的影响，有物理因素、化学因素等，有时还会出现物理和化学的协同作用。通过高分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应，可以制备具有新的或特殊性能的功能高分子材料，可以在很广的范围内改变天然和合成高分子化合物的性能，扩大应用范围。高分子链参与的化学反应的研究能探索聚合物的化学结构与性能、结构和被破坏的因素之间的规律[1]。 下面将从聚合物的基团反应、接枝、嵌段、扩链、交联、降解方面进行介绍。 1.聚合物的基团反应 聚合物的基团反应是指聚合物的大分子链(主链和支链)上的各种各样能够进行化学反应的官能团所发生的化学反应。聚合物链上的官能团可以进行类似于有机化学中的化学反应，只是受到官能团所处环境的影响较普通的有机化学反应更为复杂，并具有自身的特点。聚合物的基团反应是有机化学反应在高分子化学领域中的应用和发展。 聚合物的基团反应主要有聚二烯烃的加成反应。聚烯烃和聚氯乙烯的氯化、聚醋酸乙烯酯的醇解、纤维素的化学改性等。 聚二烯烃的加成反应是由于二烯类橡胶分子含有双键，可以进行加成反应，若不进行加成反应，大分子链中的双键易氧化和老化，常见的加成方式有加氢反应、氯化和氢氯化等。在加氢反应中关键是寻找加氢催化剂，张彦芳[2]对于Ni-Al-B-O（辛醛）催化体系进行了研究，发现该催化剂具有活性高、稳定性好、A1/B变化范围宽的特点，能灵敏地调节BR的门
第六章聚合物的化学反应
第六章聚合物的化学反应 【课时安排】 6.1 概述 6.2 反应特征及影响因素1学时 6.3 聚合物的相似转变1学时 6.4 功能高分子10分钟 6.5 聚合度变大的反应50分钟 6.6 聚合度变小的反应40分钟 6.7 老化与防老化20分钟 总计4学时 【掌握内容】 1聚合物的化学反应特征及影响因素 2 重要的聚合物的相似转变反应：纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂 3 重要的聚合度变大的反应：橡胶硫化，过氧化物交联，HIPS,ABS,SBS 4重要的降解反应：PMMA,PE,PP,PVC 【熟悉内容】 1. 功能高分子 2. 老化与防老化 【了解内容】 1. 其它的聚合物的反应 【教学难点】 1. 聚合物的化学反应特征及影响因素 【教学目标】 1掌握几率效应、邻近基团效应、相似转变、聚合度变大的反应、聚合度变小的反应、解聚、老化等基本概念 2掌握聚合物的化学反应特征及影响因素 3 掌握重要的降解反应类型 4能正确书写重要的聚合物化学反应式：纤维素、聚醋酸乙烯、离子交换树脂、过氧化物交联，HIPS,ABS,SBS 6.1 概述 6.2 反应特征及影响因素 【教学内容】 6.1 概述 一.聚合物反应的分类 二.聚合物反应的意义 6.2 反应特征及影响因素 6.2.1 聚合物的反应特征 6.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 二. 化学因素 【教学重点】影响聚合物反应的因素；聚合物反应分类 【教学难点】影响聚合物反应的因素 【教学目标】
1 掌握聚合物反应分类 2 掌握影响聚合物反应的因素 3 掌握几率效应、邻近基团效应、相似转变、聚合度变大、聚合度变小的反应等概念 【教学手段】课堂讲授 【教学过程】 6.1 概述 一.分类（根据聚合度变化） 1.相似转变: Mn不变，反应仅限于侧基和端基→制备新聚合物 2.聚合度变大反应: Mn变大，→交联，接枝，嵌段，扩链 3.聚合度变小反应: Mn变小→降解，解聚 二.意义 1.制备新聚合物 (1)利用相似转变 2）利用聚合度变大反应 2.对聚合物使用过程中老化行为的保护与利用 (1)防老化:延长使用寿命 (2)利用老化:三废处理,可自然降解聚合物(环保餐盒,可降解塑料) 3.理论研究:测定聚合物结构,高分子效应,机理研究 6.2 反应特征及影响因素 6.2.1 聚合物的反应特征 1 反应速率低 2 反应不完全 3 反应复杂，多种结果 ~~~CH2-CH~~~~→ CN ~~~CH2-CH~~CH2-CH~~CH2-CH-CH2-CH ~~~CH2-CH ~~~ CN CONH CO- NH-CO COOH （异链聚合物：在链上含有多种不重复的结构单元的聚合物） 基团转化率（PBd加氢?加氢度，PV A缩醛化?缩醛度） 6.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 1.扩散速度的影响 (1).结晶度 结晶区: 分子链排列规整,作用力大,小分子无法扩散 无定形区:T>Tg: 链段活动性加强,利于扩散?可在Tg以上或溶胀时反应 T 《聚合物过程及设备》教学大纲 一、课程基本信息 课程名称（中、英文）：《聚合物过程及设备》 （POLYMERIZATION PROCESS AND EQUIPMENT） 课程号（代码）：300056020 课程类别：专业必修课 学时：32 学分：2 二、教学目的及要求 《聚合物过程及设备》是高分子材料科学与工程专业的一门专业课，它是一门理论联系实际、应用性较强的课程。本课程以聚合反应工程为主要研究对象，以反应动力学和反应器设计与分析为基本内容，研究过程速率及变化规律、反应条件及其对化学反应的影响。以搅拌釜式反应器为重点，进行聚合反应器的开发、设计、放大及优化操作。通过本课程学习，使学生能够牢固掌握聚合反应工程的基本概念、基本原理和计算方法，能够运用所学理论知识合理确定反应器型式和进行釜式反应器的设计计算。并根据工厂情况对聚合反应器的操作进行优化。对聚合反应过程进行分析，从而指导设计与生产。 对毕业要求及其分指标点支撑情况： （1）毕业要求1，分指标点1.5； （2）毕业要求2，分指标点2.1； （3）毕业要求3，分指标点3.1； 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点） 第一章绪论学时2 一、学习目的与要求：通过本章的学习，要求学生初步认识聚合反应工程的研究意义、研究内容以及研究方法等知识，了解聚合过程中反应体系的特点，以及聚合过程及设备课程主要学习内容。了解国际聚合反应工程发展史以及国内聚合反应工程发展史，以及对聚合反应工程学科建立做出杰出贡献的重要科学与工程人物。 二、主要知识点 1：聚合反应工程的研究对象、内容及方法。化学反应工程和聚合反应工程的研究对象，研究内容和研究方法。聚合反应工程与一般化学反应工程的异同之处。 2：聚合过程的复杂性和反应器设计的重要性，聚合过程中反应体系的特点，聚合反应器的大型化、自动化的发展趋势。 第九章聚合物的化学反应 思考题9.1 聚合物化学反应浩繁，如何考虑合理分类，便于学习和研究 ? 答目前聚合物化学反应尚难按照机理进行分类，但可按结构和聚合度的变化粗分为 3 类： (1)聚合度不变，如侧基反应，端基反应； (2)聚合度增加，如接枝、扩链、嵌段和交联等； (3)聚合度变小，如降解、解聚和热分解。 思考题9.2 聚集态对聚合物化学反应影响的核心问题是什么?举一例子来说明促使反应顺利 进行的措施。 答欲使聚合物与低分子药剂进行反应，首先要求反应的基团处于分子级接触，结晶、相态、溶解度不同，都会影响到药剂的扩散，从而反映基团表观活性和反应速率的差异。 对于高结晶度的聚合物，结晶区聚合物分子链间的作用力强，链段堆砌致密，化学试剂不容易扩散进去，内部化学反应难以发生，反应仅限于表面或非结晶区。此外，玻璃态聚合物的链段被冻结，也不利于低分子试剂的扩散和反应。因此反应之前，通常将这些固态聚合物先溶解或溶胀来促进反应的顺利进行。 纤维素分子间有强的氢键，结晶度高，高温下只分解而不熔融，也不溶于一般溶剂中，但可被适当浓度的氢氧化钠溶液、硫酸、醋酸所溶胀。因此纤维素在参与化学反应前，需预先溶胀，以便化学试剂的渗透。 思考题9.3 几率效应和邻近基团效应对聚合物基团反应有什么影响?各举一例说明。 答当聚合物相邻侧基作无规成对反应时，中间往往留有未反应的孤立单个基团，最高转化程度因而受到限制，这种效应称为几率效应。 聚氯乙烯与锌粉共热脱氯成环，按几率计算，环化程度只有86.5％，尚有 13.5％氯原 子未能反应，被孤立隔离在两环之间，这就是相邻基团按几率反应所造成的。 高分子中原有基团或反应后形成的新基团的位阻效应和电子效应，以及试剂的静电作用，均可能影响到邻近基团的活性和基团的转化程度，这就是邻近基团效应。 (1)邻近基团的位阻效应当聚合物分子链上参加化学反应的基团邻近的是体积较大 的基团时，往往会由于位阻效应而使参与反应的低分子反应物难以接近反应部位，使聚合物基团转化程度受到限制。如聚乙烯醇的三苯乙酰化反应。在反应先期进人大分子链的体积庞大的三苯乙酰基对邻近的羟基起到“遮盖”或“屏蔽”作用，严重妨碍了低分子反应物向邻位羟基的接近，最终导致该反应的最高反应程度为50％。 (2)邻近基团的静电作用聚合物化学反应往往涉及酸碱催化过程，或者有离子态反应 物参与反应，该化学反应进行到后期，未反应基团的进一步反应往往受到邻近带电荷基团的静电作用而改变速度。 带电荷的大分子和电荷相反的试剂反应，结果加速，例如以酸作催化剂，聚丙烯酰胺可以水解成聚丙烯酸，其初期水解速率与丙烯酰胺的水解速率相同。但反应进行之后，水解速率自动加速到几千倍。因为水解所形成的羧基 -COOH 与邻近酰氨基中的羰基静电相吸，形成过渡六元环，有利于酰氨基中氨基一 NHz 的脱除而迅速水解。如聚甲基丙烯酰胺在强碱液中水解时，某一酰氨基两侧如已转变成羧基，则对碱羟基有斥力，从而阻碍了水解，故水解程度一般在 70％以下。 思考题9.4 在聚合物基团反应中，各举一例来说明基团变换、引入基团、消去基团、环化反应。 1.高分子也叫高分子化合物，是指分子量很高并由共价键连接的一类化合物。 2.在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。 3.合成高分子的低分子原料称为单体。 4.与单体的分子相比，原子种类和各种原子的个数完全相同的结构单元又可称 为单体单元。 5.多分散性：高分子（除少数天然高分子如蛋白质、DNA等外）不是由单一分 子量的化合物所组成即使是一种“纯粹”的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚合物的混合物所组成。这种高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、参差不齐）的特性，就称为分子量的多分散性。 6.塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、压力下可塑制成型，在 常温下能保持其形状不变。 7.塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。树脂是塑料的主要成分，对塑 料性能起决定性作用。 8.按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。按使用范围可分为通用 塑料、工程塑料和特种塑料。 9.热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物。 10.高分子的化学反应分为三大类 ①“ n不变”：聚合物侧基和(或)端基的化学反应，分子主链不发生变化 ②n变大：交联、扩链、接枝、嵌段 ③n减小：降解（光降解、热降解）,解聚。 11.高分子的侧基或端基发生改变,反应前后聚合度不变，该种聚合物的化学反应 称为聚合度相似转变（官能团转变）。 12.纤维素的改性：纤维素由葡萄糖单元组成,每一个结构单元上有三个羟基,它 们是反应性基团,在适当的条件下可以发生反应。 ⑴纤维素硝化 纤维素经浓硝酸和浓硫酸处理制成硝化纤维素,其含氮量为12.5%~13.6%称为高氮硝化纤维,含氮量为13%可用作无烟火药,含氮量为10%~12.5%的称为低氮硝化纤维; 含氮量为11%用来制作赛璐珞塑料,含氮量为12%用作涂料和照相底片。所有的硝化纤维素都易燃,除用作火药外,已被醋酸纤维素所代替。 ⑵醋酸纤维素的制备 纤维素与醋酸和醋酸酐混合液作用在浓硫酸存在下可以制备醋酸纤维素。 一醋酸纤维素强度大、透明，可用做录音带、电影胶卷、眼镜架、电器零部件等。 二醋酸纤维素和三醋酸纤维素：人造丝 13.聚乙烯醇的合成： ⑴以醋酸乙烯为单体经自由基溶液聚合制备PVAC 第八章聚合物的化学反应 8.1 概述 一.分类（根据聚合度变化） 1.相似转变: Mn不变，反应仅限于侧基和端基→制备新聚合物 2.聚合度变大反应: Mn变大，→交联，接枝，嵌段，扩链 3.聚合度变小反应: Mn变小→降解，解聚 二.意义 1.制备新聚合物 (1)利用相似转变 2）利用聚合度变大反应 2.对聚合物使用过程中老化行为的保护与利用 (1)防老化:延长使用寿命 (2)利用老化:三废处理,可自然降解聚合物(环保餐盒,可降解塑料) 3.理论研究:测定聚合物结构,高分子效应,机理研究 8.2 反应特征及影响因素 8.2.1 聚合物的反应特征 1 反应速率低 2 反应不完全 3 反应复杂，多种结果 ~~~CH2-CH~~~~→ CN ~~~CH2-CH~~CH2-CH~~CH2-CH-CH2-CH ~~~CH2-CH ~~~ CN CONH CO- NH-CO COOH （异链聚合物：在链上含有多种不重复的结构单元的聚合物） 基团转化率（PBd加氢?加氢度，PV A缩醛化?缩醛度） 8.2.2 影响聚合物反应的因素 一. 物理因素 1.扩散速度的影响 (1).结晶度 结晶区: 分子链排列规整,作用力大,小分子无法扩散 无定形区:T>Tg: 链段活动性加强,利于扩散?可在Tg以上或溶胀时反应 T 51.某厂生产醇酸树脂是使己二酸与己二醇以等摩尔比在70℃用间歇釜并以H 2SO 4作催化剂进行缩聚反应而生产的，实验测得反应动力学方程为： c A0=4 kmol.m -3 若每天处理2400kg 己二酸，每批操作辅助生产时间为1h ，反应器装填系数为0.75， 求： (1)转化率分别为x A =0.5，0.6，0.8，0.9时，所需反应时间为多少? (2)求转化率为0.8，0.9时，所需反应器体积为多少? 1.解： (1)达到要求的转化率所需反应时间为： x A =0.5 x A =0.6 t r =3.18h x A =0.8 t r =8.5h x A =0.9 t r =19.0h （2分） 2)反应器体积的计算 x A = 0.8时：tt=tr+t ’=8.5+1=9.5h （1分） 每小时己二酸进料量F A0，己二酸相对分子质量为146，则有： 处理体积为： 反应器有效容积V ’R ： （2分） 实际反应器体积V R ： （1分） 当x A =0.9时：t=19+1=20h V’R =0.171×20=3.42m 3 V R =3.42／0.75=4.56m 3 （2分） 1 32 A A min m kmol --?=-kc r 1 133 min kmol m 1097.1---?=k ( ) ()() Af Af 0A 02A 2A0A A00A A A0r 111d d Af Af x x kc x kc x c r x c t x x -=-=-=? ?() h 10.2601 5.015.041097.113 r =?-???=-t 1 0A h kmol 684.0146242400-?=?=F 1 30A 0A 0h m 171.04 684 .0-?===c F V 3t 0R m 63.15.9171.0=?=='t V V 3R R m 17.275 .063.1== '=?V V《聚合物过程及设备》教学大纲
第九章聚合物的化学反应
高分子化学复习解析
聚合物的化学反应
聚合物反应设备大题