高分子材料应用技术复习重点

1、高分子材料科学：研究高分子化合物的合成、结构、性能、加工与应用的一门学科。

包括高分子化学、高分子物理、高分子工程三个基础性分支学科以及功能高分子和高分子新材料两个综合性研究领域。

2、聚合度，用DP表示。一个高分子化合物的相对分子质量M可用下式表示：M = DP×M0 。M0为单体的相对分子质量

3、相对分子质量小于1000的，一般为小分子化合物；而相对分子质量大于10000的，称为高分子或高聚物；处于中间范围的可能为高分子（低聚物），也可能为小分子。

4、由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物称为共聚物。根据各种单体单元在分子链中的排列状况，可将共聚物分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等。

5、分子主链上全部由碳和氢组成，因此称为碳链聚合物。分子主链上除了碳原子外，还有O、N、S、P等杂原子，因此称为杂链聚合物。Xn = 2 DP = 2 n

6、重要的碳链聚合物：重要的杂链聚合物：

7、根据高分子受热后的形态变化分类：根据受热后发生的形态变化，可将高分子化合物分为热塑性高分子和热固性高分子两大类。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。

8、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。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

9、根据高分子的实际用途，可将其分为塑料、橡胶、化学纤维、涂料、粘合剂和功能高分子六大类。

10、聚甲基丙烯酸甲酯，人们称其为“有机玻璃”；

由玻璃纤维增强的不饱和聚酯或环氧树脂，因其坚硬如钢，俗称“玻璃钢”。

11、连锁聚合的特点：

（1）聚合需要活性中心，如自由基、阳离子、阴离子等，因此有自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合之分。

（2）聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成。

（3）聚合过程中相对分子质量变化不大，体系始终由单体、高分子量聚合物和引发剂组成。没有分子量递增的产物。

（4）单体转化率随时间增加。

12、逐步聚合的特点：

（1）低分子单体通过官能团间的缩合逐步形成大分子。体系由单体和分子量递增的一系列

中间产物组成。

（2）每一步反应的速率和活化能基本相同。

（3）反应初期大部分单体很快形成低聚物，短期内转化率很高。随后低聚物相互反应，分子量缓慢上升。

（4）大部分是平衡反应。

13、相对分子质量提高，有利于材料的机械性能发展。但过高的相对分子质量，导致材料熔融时的粘度较大，不利于材料的加工。在满足材料的机械性能的前提下，高分子的相对分子质量应尽可能小一些，以有利于材料的加工。

14、根据统计方法不同，平均相对分子质量可分为数均分子量、质均分子量、Z 均分子量、粘均分子量。其中尤以数均分子量最为常用。 15、

质均分子量

数均分子量

Z 均分子量 粘均分子量

16、分子量分布指数D

⏹ 聚合物的性能不仅与相对分子质量有关，而且与相对分子质量的分布有关！ ⏹ 低分子部分影响高聚物强度；

⏹ 过高分子部分影响高聚物的成型加工性能（塑化困难） ⏹ 根据不同的用途选择适当的相对分质量和相对分子质量分布

17、高分子有三种基本的形状：线形、支链形和交联形

∑

∑

∑∑∑===i

i i i i i i i i w M w M n M n m M m M 2

010i i i

i i i i i n M n M n M m M m M ∑

∑∑∑==-23

2i i i i i i i i z M n M n M m M m M ∑

∑∑

∑==α

αααη/11

/1)()(i

i i i i i i M n M n m M m M ∑

∑∑∑+==n w M

M

=

D

18、高聚物热变形的三种形态：1. 玻璃态2. 高弹态3. 粘流态

、19、自由基聚合基元反应

20、自由基聚合反应的特征

21、自由基聚合反应由链的引发、增长、终止、转移等基元反应组成，其中引发速率最小，是控制总聚合速率的关键。自由基聚合反应可概括为慢引发、快增长、速终止

22、只有链增长反应才使聚合度增加，自由基聚合时间短，反应混合物中仅由单体和聚合物组成；在聚合过程中，聚合度变化小。

23、在聚合过程中，单体浓度逐步降低，聚合物浓度相应提高（见图2）。延长聚合时间主要是提高转化率，对分子量影响较小。

24、少量（0.01%~0.1%）阻聚剂足以使自由基聚合反应终止。

25、 共聚物的类型：无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物

26、竞聚率的意义：

r1 ＞1，表示活性端基有利于加上同种单体； r1 ＜1，表示活性端基更有利于加上异种单体；

r1 = ∞，表示活性端基只能加上同种单体，不能共聚。

27、离子聚合：是又一类连锁聚合。它的活性中心为离子。根据活性中心的电荷性质，可分为阳离子聚合和阴离子聚合。

28、阳离子聚合通式可表示如下： 29、异丁烯：唯一一个具有实际工业价值的能进行阳离子聚合的α- 烯烃单体；其中Lewis 酸是最重要的阳离子聚合引发剂

阳离子聚合的特点：快引发，快增长，易转移，难终止

30、常见的阴离子聚合单体，例如丙烯腈，甲基丙烯酸酯，丙烯酸酯，硝基乙烯等，分子中既有吸电子基团，又具有π-π共轭结构 ，因此容易进行阴离子聚合。 丁基锂是目前应用最广的阴离子聚合引发剂 阴离子聚合的特点：快引发，慢增长，无终止

31、阴离子聚合产物的聚合度的定量计算公式：

32、立体异构 由于分子中的原子或基团的空间构型和构象不同而产生的异构

33、配位聚合的定义： 配位聚合是指烯类单体的碳－碳双键首先在过渡金属引发剂活性中心上进行配位、活化，随后单体分子相继插入过渡金属－碳键中进行链增长的过程。 配位聚合的特点：

● 单体首先在过渡金属上配位形成π络合物 ● 反应是阴离子性质

34、Ziegler —Natta 引发剂：TiCl4/Al(C2H5)3称为Ziegler 引发剂， TiCl3/Al(C2H5)3称为Natta 引发剂，合称为Ziegler —Natta 引发剂。

35、本体聚合

配方: 单体 + 引发剂，选择性加入少量色料、增塑剂、润滑剂、分子量调节剂等。

⋅

⋅⋅⋅⋅⋅−→−⋅⋅⋅−→−+-+-+n M

M B AM M B A [C]n[M]]/n [M [M]X n =

=-