高分子精细化工-期末复习题

精细高分子化学品的定义及范畴【2】；高分子精细化工的特点【3】

定义：具有特殊性能或功能、或者是能增进或赋予其他产品以专有性能或功能的、高分子量的精细化学品。

范畴：

特殊性能高分子材料：涂料、粘合剂、耐热聚合物、特种橡胶、阻燃材料、降解聚合物、高分子助剂

特殊功能高分子材料：离子交换树脂、吸附树脂、高吸水树脂、高分子分离功能膜、导电高分子、医用高分子、液晶高分子

生产特点：包含聚合反应或大分子的反应过程

精细高分子化学品的设计制备方法、特点及应用【3】

设计及制备方法：功能单体聚合、大分子导入功能基、大分子特殊工艺、大分子的复合

特点及应用：

提高高聚物耐热性的方法和使用条件【4】；高聚物的透气性和耐油性的影响因素及规律【5】方法：马克三角原理（增加高分子链的刚性、提高高聚物的结晶性、进行交联）增加高分子链的刚性：降低单键数量，引入共轭双键、三键，引入环（脂环、芳环、杂环）

提高高聚物的结晶性：结构规整、对称性高，分子间相互作用力强（引入强极性基团、分子间产生氢键）

进行交联：产生链间化学键阻碍分子链的运动（例如：辐射交联PE耐热性提高到250℃）使用条件：只适用于塑料（要求橡胶具有高弹性、高强度、耐高温，目前缺乏一致看法。）透气性：气体在聚合物中的溶解度，气体在聚合物中的迁移速度

耐油性：提高聚合物极性（相似相溶原则），提高聚合物的结晶性（结晶聚合物比较致密，

链被固定在晶格内，小分子难以进入聚合物晶体）

ATRP【9】、GTP【11】及LB膜聚合【13】的机理及在特种结构聚合物设计上的应用ATRP：原子转移自由基聚合

原理：

应用：窄分子量分布聚合物、末端官能团聚合物、无规及梯度共聚物、嵌段共聚物、星形、接枝、超支化聚合物

GTP：基团转移聚合

原理：

应用：窄分子量分布聚合物、无规共聚物、嵌段共聚物、遥爪聚合物、接枝共聚物LB：Langmuir-Blodgett膜聚合

原理：

应用：制备超薄膜（纳米级）

大分子单体的特征及其应用【17】

特征：是一种分子链一端或两端带聚合性基团、分子量为数千至数万的齐聚物（或低聚物）应用：可得结构明确的接枝共聚物，应用于光固化成像、光刻蚀剂、光固化涂料、粘合剂为什么从苯乙烯出发可制备多种精细高分子化学品

苯乙烯本身可以自聚为聚苯乙烯，由于单体的活性居中,且形成的自由基活性居中，其可与其他烯烃类单体共聚，并可以通过许多反应机理进行聚合，其次苯环活性较高可进行取代反应挂载多种官能团，因而可制备较多种类的精细高分子化学品

离子交换树脂的特点、分类【20】、离子交换过程速度控制【23】、及其在水处理或催化方面的应用【23】

特点：离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高

分子化合物。通常是球形颗粒物。

分类：

合成方法：缩聚，加聚

孔结构：凝胶型，大孔型，载体型

功能基团：阳离子（酸），阴离子（碱），两性，螯合，氧化还原

离子交换过程速度控制：

提高膜扩散方法：提高釜式交换器的搅拌速度，提高交换温度，增加树脂表面积

提高粒扩散方法：提高交换温度，减小粒度，增加树脂表面积

应用：水的软化，废水处理，食品工业，制药工业，催化剂，其他

高吸水树脂的结构特点、性能特点、吸水机理【29&32】

结构特点：分子中具有强亲水基团，树脂具有交联结构，聚合物内部应该具有浓度较高的离子性基团，聚合物应有较高分子量

性能特点：超强吸水聚合物(几百～几千倍)，不溶于水和有机溶剂，与水接触后在很短时间内溶胀，吸水和保水能力均强，可反复使用

吸水机理：三维网状结构的SPA，内部分布着许多许多离子基团，水分子进入网状结构后与这些离子形成化学键－氢键，因而被牢固吸附在网络内。由于网络具有弹性，因而可容纳大量水分子，外表则是一种透明的凝胶状态。当交联密度较大时，树脂分子链的伸展受到制约，会导致吸水率下降。

高吸水聚合物是一种高分子电解质，在水或极性溶剂中电离后产生的离子间相互作用，使得聚合物溶胀，其内部离子浓度逐步增大，在聚合物内部与外界溶液之间形成离子浓度差并产生反渗透力，使得水进一步进入聚合物内部。随着吸水过程的进行，吸水量逐步提高，当离子浓度差所提供的驱动力不能克服聚合物交联构造及分子链间的相互作用(如氢键)所产生

的阻力时，便达到饱和吸水量。

涂料的作用【33】、组成【34】、性能【38】、成膜机理【39】、涂料的“四化”【46】、涂料水性化的难点【46】

作用：最重要的是保护作用，其次是装饰作用，第三是标识作用，第四赋予其他功能

组成：成膜物质，颜料/填料，分散介质（溶剂或稀释剂），助剂

性能：贮存性能（使用之前），施工性能（施工过程），涂层性能（成膜之后）

成膜机理：物理机理干燥（分散介质的挥发），化学机理干燥（自身反应固化）物理和化学干燥并存的干燥机理

四化：水性化、光固化、粉末化、高固量化

水性化难点：如何达到溶剂型涂料的干燥速度、光泽和附着力，如何解决耐水性问题，如何解决湿附着力问题

粘合剂与工业上常用焊接、铆接、螺接相比的优缺点【52】；粘合剂与被粘物形成胶接接头的基本条件【53】；影响胶接层的粘结力大小的因素【53】；增加粘合剂对基材的粘接能力的方法；以环氧树脂为主体的万能粘合剂的特点【58】

优点：易实现不同材质物件的连接，粘接力分布均匀，耐疲劳，粘接结构的质量轻，省铆钉或螺钉质量，连接缝具有对气体、液体的良好密封性，工艺简单，节省金属材料，提高连接效率，施工过程无噪音

缺点：粘接强度不够高(分子间力粘合)，耐热性和耐寒性有限(有机高分子)，易老化失效，对基材表面洁净度要求高，胶接质量检查困难

基本条件：粘合剂必须具有流动性，胶层必须有一定机械强度，粘合剂和被粘物表面之间必须处于润湿状态

影响因素：粘合剂的内聚强度，被粘材料的强度，粘合剂与被粘物面之间的粘合力