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高分子化学复习重点

高分子化学复习重点
高分子化学复习重点

1. 自由基聚合按引发剂的分解方式:热分解型与氧化还原型

2.热分解引发

a.偶氮类引发剂:代表品种:偶氮二异丁腈(AIBN):分解只形成一种自由基,无诱导分解,常温下稳定,贮存安全。80℃以上会剧烈分解

分解速度与取代基有关:烯丙基、苄基>叔烷基>仲烷基>伯烷基

b.过氧化类引发剂——最简单的过氧化物:过氧化氢活化能较高,一般不单独用作引发剂。过氧化类引发剂的典型代表:过氧化二苯甲酰(BPO)。分解温度:60~80℃,

BPO 的分解分两步:第一步分解成苯甲酰自由基,

第二步分解成苯基自由基,放出CO2

c.无机过氧化类引发剂代表品种为过硫酸盐,如过硫酸钾(K2S2O8)和过硫酸

铵[(NH4)2S2O8]。水溶性引发剂,主要用于乳液聚合和水溶液聚合。分解温度:60~80℃5.氧化—还原引发体系优点:活化能低(40~60kJ/mol);引发温度低(0~50℃),聚合速率大

◆水溶性氧化—还原引发体系, 用于乳液聚合和水溶液聚合

◆油溶性氧化—还原引发体系, 溶液聚合和本体聚合。

最常用的油溶性氧化—还原引发体系:过氧化二苯甲酰(BPO)—N, N二甲基苯胺(DMBA)。

6.电荷转移络合物引发:富电子分子和缺电子分子之间反应,可以生成电荷转移络合物(CTC),电荷转移络合物可以自发地或在光、热的作用下分解,产生自由基引发烯类单体进行自由基聚合。

本质:氧化--还原体系。特点是体系活化能低(40kJ/mol)、可在低温下进行。

7.热引发:单体在没有引发剂的条件下,受热发生的聚合反应。

8.光引发:在紫外光作用下引起单体聚合

特点:引发聚合活化能低,易控制,产物纯,结果重复性高

9.光敏剂的光分解引发:在光的作用下,光引发剂发生光分解,产生两个自由基而引发聚合10辐射引发:在高能射线辐照下引起单体聚合反应

11.等离子体引发:机理主要是自由基聚合反应

12.引发剂分解动力学

a. 初级自由基的生成:引发剂分解(均裂)形成自由基,为吸热反应,活化能高,反应速度慢。

b. 单体自由基的形成:由初级自由基与单体加成产生,为放热反应,活化能低,反应速度快。

分解速率R d与引发剂浓度[I]成正比:

积分得:

13.引发剂效率:用于引发聚合的引发剂占所消耗的引发剂总量的分率成为引发剂效率,用

f 表示。

a.增长链与初始自由基反应中止

b.诱导分解:诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应。整个过程中自由基数量没有增加,但消耗了一个引发剂分子,从而使引发剂效率降低。(引发剂效率与单体活性有关)

c.笼蔽效应:当体系中引发剂浓度较低时,引发剂分子处于大分子或溶剂的包围中而不能发挥作用,称为笼蔽效应。

14.对自由基活性影响因素:共轭效应、诱导效应、空间位阻

各种自由基的相对活性顺序:

15.连增长反应:链引发反应产生的单体自由基具有继续打开其它单体π键的能力,形成新的链自由基。如此反复的过程即为链增长反应。

两个基本特征:

a.放热反应,聚合热约55 ~95kJ/mol。

b.链增长反应活化能低,约为20 ~34 kJ/mol,反应速率极高,难以控制。

16.自由基聚合反应中,结构单元间的连接一般以头-尾结构为主。聚合温度升高,头头结构增多。

17.链终止步骤:链自由基失去活性形成稳定聚合物的反应。

a.单基终止:增长链与初级自由基反应终止

b.双基终止:歧化终止与耦合终止

偶合终止:两个链自由基头部的独电子相互结合成共价键,生成饱和高分子的反应。生成的高分子两端都有引发剂碎片,聚合度为链自由基重复单元数的两倍。活化能约为0。

歧化终止:链自由基夺取另一个自由基上的氢原子或其他原子而相互终止的反应。此时生成的高分子只有一端为引发剂碎片,另一端为饱和或不饱和结构,两者各半,聚合度与链自由基中的单元数相同。

◆X取代基较大,偶合终止空间位阻大,歧化终止的可能性增加。

◆由于偶合反应的活化能低,低温有利于偶合反应。

◆温度升高,歧化终止的比例增加。

18.链转移步骤:链自由基从单体、溶剂、引发剂、大分子上转移一个原子,使链自由基本身终止,而转移这个原子的分子成为新的自由基,并能继续增长,形成新的活性链,使聚合反应继续进行。不改变自由基的数目,不影响聚合速度,但降低了聚合度,改变了分子量和分子量分布

19.阻聚反应:链自由基向某些物质转移后,所形成的新自由基活性很低,不足以再引发单体聚合,只能与其他自由基发生双基终止,导致聚合过程停止。这种现象称为“阻聚反应”。具有阻聚作用的物质称为“阻聚剂”。

20SUMMARY: a.可分为链引发、链增长、链终止等基元反应。各基元反应活化能相差很大。其中链引发反应速率最小,是控制聚合过程的关键。

b.慢引发、快增长、速终止,

c.只有链增长反应使聚合度增加。从单体转化为大分子的时间极短,瞬间完成。不存在聚合度递增的中间状态。聚合度与聚合时间基本无关。

d.单体浓度随聚合时间逐步降低,聚合物浓度逐步提高。延长聚合时间是为了提高单体转化率。

e.少量阻聚剂(0.01~0.1%)足以使自由基聚合终止。

21.引发剂分解产生的初级自由基被阻聚剂杂质所消耗而终止,不能引发单体,无聚合物生成,聚合速率为零。如无杂质,诱导期不存在。

微观动力学

22. A.链引发反应由引发剂分解和初级自由基向单体加成两部分构成,第二步的速率远远大于第一步,因此引发速率主要取决于第一步,与单体浓度无关。

若用自由基的生成表示引发速率,因一分子引发剂分解成两个初级自由基,动力学方程为:

考虑引发剂效率,

B.链增长反应

【假定一】等活性理论:化学基团的反应活性取决与其自身的电子结构和相互碰撞的几率。链自由基的活性与链长无关,即自由基等活性原理。

◆链的长短对自由基电子结构影响很小,因此自由基的活性与连长无关;

◆从碰撞几率来分析,链的增长使体系粘度增大,大分子链的运动受到限制,但由于

单键的旋转,连段的运动,因此在链端的自由基仍然有足够的活动能力,一保证与活动更自由的小分子单体间进行碰撞,并且碰撞持续时间延长,从而可能提高有效碰撞率。

◆转化率很高或出现凝胶时,等活性理论不再适用。

令[M.] 代表体系中各种链长的自由基RM i.浓度的总和,则链增长速率方程可表达为:

C. 链终止反应

以自由基的消失表示链终止速率,则链终止反应和速率方程可表达为:

(i)偶合终止

(ii)歧化终止

终止总速率为上述两种终止之和:

【假定二】稳态假设:聚合开始后,很短时间后体系中的自由基浓度不再变化,进入“稳定状态”,即引发速率等于终止速率,只有在低转化率的反应中存在。

聚合总速率可用单体消失的总速率表示。有两步基元反应消耗单体:引发反应和增长反应:

【假定三】增长速率远远大于引发速率,R p≥R i,后者可忽略不计。因此聚合总速率等于链增长速率。

整理后得速率方程:

聚合总速率可表达为:

聚合总活化能为:

23.自动加速现象主要是由体系的粘度增加引起的,因此又称凝胶效应。可用扩散控制理论和自由基双基终止机理来解释————聚合初期,体系粘度较低,聚合正常。随转化率增加,粘度上升,链自由基运动受阻,双基终止困难,k t下降。但单体运动不受影响,k p 影响不大,转化率继续上升后,粘度增大至单体的运动也受阻,则k t和k p都下降,聚合总速率下降。最后甚至停止反应。

24. 沉淀效应生成的聚合物不溶于单体,聚合一开始就出现沉淀,整个聚合反应在异相中进行,自动加速现象在聚合开始就出现。原因实质是因为聚合物沉淀出来,链自由基被深埋在长链形成的无规则线团内,阻碍链终止。

25.链转移对聚合速率的影响有三种情况:

(a)新自由基的活性与原自由基活性相同,聚合速率不变;

(b)新自由基活性减弱,聚合速率降低,出现缓聚现象;

(c)新自由基没有引发活性,聚合停止,表现为阻聚作用。

26.无链转移反应的分子量————

动力学链长: 一个活性种从引发到终止所消耗的单体分子数,用ν表示。根据定义,ν可由链增长速率与链终止速率之比求得。

速度:链长:

聚合度:

偶合终止:;歧化终止:

两者兼有:

温度对聚合度的影响:

在动力学链长公中,k’= k p/(k d k t)1/2,

可见影响聚合度的总活化能为:

总活化能为负值,表明温度上升,聚合度降低。

27.有链转移反应的分子量

自由基聚合中,影响分子量的主要有三种链转移反应,即向单体转移、向引发剂转移和向溶剂转移。根据定义,动力学链长是活性中心自生至灭消耗的单体分子数。链转移时,活性中心并没有消失,因此动力学链长没有终止。但链转移时形成了无活性聚合物,因此对聚合度有影响。平均聚合度为链增长速率与链终止和链转移速率之比。

C M、C I、C S分别称为向单体转移常数、向引发剂转移常数和向溶剂转移常数。

28. 歧化终止时的分子量分布

每一步增长反应增加一个结构单元,称为成键反应;每歧化终止一次,只夺取或失去一个原子,同时形成两个大分子,称为不成键反应。

成键几率p为:增长速率与增加和终止速率之和之比。

不成键几率则为:

形成x-聚体需要增长x-1次,而终止仅一次,因此形成x-聚体的几率α为 x-1 次成键几率和一次不成键几率的乘积:

设体系中x-聚体的大分子数为N x,大分子总数为N=ΣN x。则x-聚体的分子分率N x/N就是形成x-聚体的几率:歧化终止时的聚合度数量分布函数(Flory数量分布函数):

设W x是x-聚体的质量,W为体系的总质量,聚合物质量分布函数(Flory数量分布函数):

数均聚合度是每个大分子的平均单体单元数,因此:

29.偶合终止时的分子量分布

偶合终止时的聚合度数量分布函数(Flory数量分布函数

偶合终止时,两个链自由基形成1个大分子,即偶合终止时形成的大分子数为歧化终止时的一半。

30.烯类单体的聚合反应类型与单体结构的关系

a.取代基是推电子基时有利于阳离子聚合

b.取代基是吸电子基时有利于自由基和阴离子聚合

c.带有共轭体系的烯类单体,有利于自由基聚合和离子聚合

d.共轭效应和诱导效应并存且作用相反时,一般共轭效应起主导作用,两种效应作用的结果是使双键上的电子密度增加

31.自由基共聚

由Mayo和Lewis推导出共聚物组成与单体组成的定量关系式,推导作出如下假定: 自由基活性与链长无关

自由基活性仅决定于末端单体单元结构;共聚物的聚合度很大,其组成由链增长反应所决定,引发和终止对共聚物组成无影响

稳态假定,引发和终止速率相等,自由基总浓度不变,两种链自由基 ( M1和M2 )相互转变速率相等,两种自由基浓度不变

无解聚反应,即不可逆聚合。

a.竞聚率:同一种链自由基均聚和共聚增长速率常数之比,称为竞聚率,表示两种单体与同一种链自由基反应时的相对活性,对共聚物组成有决定性的影响。

b.为了简便而又清晰反映出共聚物组成和原料单体组成的关系,常根据摩尔分率微分方程画成F1~ f1曲线图,称为共聚物组成曲线

r1 = 0,k11= 0,表示只能共聚不能均聚

r1 = 1,k11= k12,表示均聚与共聚的几率相等

r1= ∞,表示只能均聚不能共聚

r1 < 1,k11< k12,表示共聚倾向大于均聚倾向

r1 > 1,k11 > k12,表示均聚倾向大于共聚倾向

r1 = k11 / k12; r2 = k22 / k21

c. r1 < 1,r2 < 1 即 k11 < k12, k22 < k21,表明两种单体的共聚能力都大于均聚能力,此时 F1≠ f1,共聚物组成不等于原料单体组成共聚物组成曲线呈反S型,与对角线有一交点,此点称为恒比点

d. 链段分布是指分子链中不同长度链段(序列)间的相对比例,也称为序列分布,即不同长度的各种链段各占多少分率或百分率。

09高分子化学期末考试试卷答案

1.高分子,又称(聚合物),一个大分子往往由许多简单的(结构单元)通过(共价键)重复键接而成。 2.(玻璃化温度)和(熔点)是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.(缩聚反应)是缩合聚合反应的简称,是指带有官能团的单体经许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程,在机理上属于(逐步聚合),参加反应的有机化合物含有(两个)以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为(线型)缩聚反应和(体型)缩聚反应。 一、名词解释(1分×20=20分) 1.阻聚剂:具有阻聚作用的物质称为~ 23 2.笼闭效应:聚合体系中引发剂浓度很低,引发剂分子处于在单体或溶剂的包围中,就像关在“笼子”里一样,笼子内的引发剂分解成的初级自由基必须扩散并冲出“笼子”后,才能引发单体聚合。 3. 引发剂效率:引发聚合的部分引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率。28 4.自动加速效应(autoacceleration effect):p40 又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中,由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间碰撞机会减少,难于发生双基终止,导致自由基浓度增加,此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应,从而使聚合速率自动加快的现象。 5.半衰期:引发剂分解至起始浓度一半时所需要的时间。27 三、简答题(5分×3=15分) 1. 根据预聚物性质与结构不同预聚物分为那几种? 根据预聚物性质与结构不同分为:无规预聚物和结构预聚物。 2.反应程度与转化率是否为同一概念? 反应程度与转化率根本不同。 转化率:参加反应的单体量占起始单体量的分数。是指已经参加反应的单体的数目。 反应程度:是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数,用P表示。反应程度可以对任何一种参加反应的官能团而言是指已经反应的官能团的数目。 3.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。若严格取除杂质,可消除诱导期。 初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期; 此时转化率与时间近似呈线性关系,聚合恒速进行。 中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。 四、问答题(15分×3=45分) 1.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合: 1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。引发最慢。 2)存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。 3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。 4)少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚: 1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。 2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。 3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4)反应过程存在平衡。无阻聚反应。 2.常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点是什么? 熔融缩聚: 优点:生产工艺过程简单,生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点:反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。 适用范围:广泛用于大品种缩聚物,如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚: 优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解,反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点:溶剂可能有毒,易燃,提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。

高分子化学概念总结

高分子化学试题 目录 高分子化学试题 (1) 一、名词解释 (1) 第一章绪论(Introduction) (1) 第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization) (4) 第三章自由基共聚合(Free-Radical Co-polymerization) (9) 第四章聚合方法(Process of Polymerization) (11) 第五章离子聚合(Ionic Polymerization) (12) 二、填空题 (15) 一、名词解释 第一章绪论(Introduction) 高分子化合物(High Molecular Compound):所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。单体(Monomer):合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯 重复单元(Repeating Unit):在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 结构单元(Structural Unit):单体在大分子链中形成的单元。 单体单元(Monomer Unit):结构单元与原料相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同,这种结构单元又称为单体单元。 聚合度(DP、X n)(Degree of Polymerization) :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。

聚合物分子量(Molecular Weight of Polymer):重复单元的分子量与重复单元数的乘积;或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 数均分子量 (Number-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。 重均分子量(Weight-average Molecular Weight):聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。 粘均分子量(Viscosity-average Molecular Weight):用粘度法测得的聚合物的分子量。 分子量分布(Molecular Weight Distribution, MWD ):由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物,因此它的分子量具有一定的分布,分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 多分散性(Polydispersity):聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物,用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。 分布指数(Distribution Index) :重均分子量与数均分子量的比值,用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 连锁聚合(Chain Polymerization):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(Step Polymerization):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(Addition Polymerization):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(Condensation Polymerization):即缩合聚合反应,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。

高分子化学期末试题

高分子化学期末试题 一、一、填空题 1、Lewis酸通常作为-------型聚合的引发剂,Lewis碱可作为-------型聚合的引发剂。 二组份Ziegler-Natta催化剂是由-------组成的主催化剂和由------组成的共催化剂组成。 2、自由基聚合的特征是-------、-------、-------;阴离子聚合的特征是-------、-------、-------; 阳离子聚合的特征是-------、-------、-------、-------。 3、引发剂引发自由基聚合初期的聚合速率方程是-------。欲提高自由基聚合的聚合物 的分子量,可采用-------(提高或降低)聚合温度、-------(提高或降低)引发剂浓度的方法。 4、用动力学方程推倒自由基二元共聚组成方程时做了5个假定。它们是-------、-------、 -------、-------、-------。 5、单体的相对活性习惯上用-------判定,自由基的相对活性用-------判定。在用Q、e 值判断共聚行为时,Q值代表-------,e值代表-------;若两单体的Q、e值均接近,则趋向于-------共聚;若Q值相差大,则-------;若e值相差大,则-------。Q-e方程的最大不足是-------。 6、从竞聚率看,理想共聚的典型特征为-------。某对单体共聚,r1=0.3,r2=0.1,该共 聚属-------共聚,画出共聚组成曲线-------;若起始f10=0.5,所形成的共聚物的瞬间组成为F10,反应到t时刻,单体组成为f1,共聚物瞬间组成为F1,则f1-------f10(大于或小于),F1-------F10(大于或小于)。 7、从热力学角度看,三、四元环状单体聚合的主要推动力是-------,而十二元以上环 状单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力--------(大或小);从动力学角度看,杂环单体的聚合能力比环烷烃的聚合能力-------(大或小)。 8、线形缩聚的主要实施方法有-------、-------、-------、-------四种方法,其中-------聚合 方法必须采用高活性单体。 9、按参加反应的单体种类,可将逐步聚合分成-------、-------和-------;按反应热力学 特征可将逐步聚合分成-------和-------。 10、体型缩聚的预聚物可分为-------和-------两类,属于前者的例子有-------和--------, 属于后者的例子有-------和-------。 11、顺丁橡胶采用-------交联,二元乙丙橡胶采用-------交联。PMMA热降解的主 要产物是,PVC受热时发生--------。 12、邻苯二甲酸酐与甘油按下列分子摩尔比例反应,用Carothers方法计算凝胶点。 ①邻苯二甲酸酐:甘油=3.00:2.00②邻苯二甲酸酐:甘油=3.00:1.96。 二、二、完成下列反应式和合成聚合物的反应式 1、聚丙烯酰胺的合成 2、IIR的合成 3、聚甲醛的合成 4、PET的合成 5、HIPS的合成 6、苯乙烯阳离子交换树脂的合成 7、维尼纶的合成 8、 9、 H2C C H 2

高分子化学期末考试题

绪论 一、选择题 1、美国科学家艾伦?黑格、艾伦?马克迪尔米德以及日本 科学家白川英树由于在____领域的开创性贡献,荣获 2000年的诺贝尔化学奖。 A、纳米材料 B、配位聚合 C、基团转移聚合 D、导 电聚合物 2、高分子的概念是20世纪二十年代由_______首先提出的。 A、 Carothers B、Staudinger C、Flory 4、尼龙-610的单体为______。 A、癸二酸; B、己二胺 C、己二酸 D、癸二胺 5、有机玻璃、尼龙-6 、电木、Teflon分别是______。 A、酚醛树脂; B、聚四氟乙烯 C、聚甲基丙烯酸甲酯 D、聚己内酰胺 二、填空题 1、大多数加聚反应属于_____________聚合机理。 2、聚合物按大分子主链的化学组成可分_________、 _________、_________。 3、塑料按其受热行为的不同可分为塑料和塑料。 三、写出下列高分子的重复单元的结构式 PE、PS、PVC、尼龙—66,涤纶 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

四、求下列混合物的数均聚合度、质均聚合度好分子量分布指数 组分1:质量分数=0.6,分子量=1x104 组分2:质量分数=0.4,分子量=1x105 第二章逐步聚合 一、选择题 1、当m为_________时,进行缩聚反应易于环 化。 A、5; B、6; C、3和4; D、2 2、在低转化率时就能获得高分子量聚合物的方法是___。 A、熔融缩聚; B、固相缩聚; C、界面缩聚; D、溶液缩聚 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

3、缩聚反应中,所有单体都是活性中心,其动力学特点是__。 A、单体慢慢消失,产物分子量逐步增大; B、单体逐步消失,产物分子量很快增大; C、单体很快消失,产物分子量逐步增大; 4、在己二酸和己二醇缩聚反应中加入0.4%的对甲苯磺酸起 到的作用为 _____。 A、提高聚合速率; B、控制分子量; C、链转移剂; 5、合成线型酚醛预聚物的催化剂应选用 _______。 A、过氧化氢; B、草酸; C、正丁基锂; D、氢氧化钙 第三章自由基聚合 一、选择题 1、苯乙烯在除溶剂种类外其它条件均相同的情况下分别在下列四种溶剂中进行自由基聚合,则在__ ______中得到的聚合物的分子量最小。 A、乙苯; B、苯; C、异丙苯; D、甲苯 2、生产聚氯乙烯时,决定产物分子量的因素是 __________。 GAGGAGAGGAFFFFAFAF

高分子化学心得体会

高分子化学心得体会 在未学习高分子化学以前,对高分子化合物的认识停留在涤纶、橡胶、纤维、树脂等这一些常见的化合物上,对高分子化学的认知就是我们有机化学所讲述的聚合物之间的加成、缩聚之类。学习了高分子化学之后,让我了解到现在的高分子科学的研究十一高分子化学为基础,研究高分子化合物的分子设计、合成及改性等,为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法。而高分子科学的发展由三大合成材料(塑料、合成橡胶和合成纤维)到了精细高分子、功能高分子、生物医学高分子等领域。下面我就本学期以来自己对高分子化学主要内容的学习的心得体会做一简单地总结。 一、对高分子化合物的基本认识 1、高分子化合物的定义及特点 所谓高分子化合物,系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子质量在10000以上的化合物。所谓“相对分子质量在10000以上”其实只是一个大概的数值。对于不同种类的高分子化合物而言,具备高分子材料特殊物性所必需的相对分子质量下限各不相同,甚至相去甚远。 高分子化合物的基本特点主要表现在4个方面:a.相对分子质量很大,而且具有多分散性,一般高分子化合物实际上都是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物,其相对分子质量具有统计平均意义;b.化学组成比较简单,分子结构有规律;c.分子形态多种多样;d.物性迥异于低分子同系物,尤其是具有黏弹性。 2、高分子化合物的分类 A.按照来源分类 可分为天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子如云母、石棉、石墨、蛋白质、淀粉、纤维素、核糖核酸(RNA)、脱氧核糖核酸(DNA)等;合成高分子如聚乙烯、尼龙-66、涤纶等。 B.按材料用途分类 可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等6大类。 C.按主链元素组成分类 a.碳链高分子(主链完全由碳原子组成。如聚乙烯); b.杂链高分子(主链除碳原子

高分子化学期末考试试卷

高分子化学期末参考试题 1.高分子,又称(聚合物),一个大分子往往由许多简单的(结构单元)通过(共价键)重复键接而成。 2.(玻璃化温度)和(熔点)是评价聚合物耐热性的重要指标。 3.(缩聚反应)是缩合聚合反应的简称,是指带有官能团的单体经 许多次的重复缩合反应而逐步形成聚合物的过程,在机理上属于(逐步聚合),参加反应的有机化合物含有(两个)以上官能团。 4.缩聚反应按缩聚产物的分子结构分类分为(线型)缩聚反应和(体型)缩聚反应。 5.自由基聚合反应转化率-时间曲线特征 诱导期:初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率零。 若严格取除杂质,可消除诱导期。 初期:单体开始正常聚合,转化率在5%~10%以下(研究聚合时)或10%~20%(工业上)以下阶段称初期;此时转化率与时间 近似呈线性关系,聚合恒速进行。 中期:转化率达10%~20%以后,聚合速率逐渐增加,出现自动加速现象,直至转化率达50%~70%,聚合速率才逐渐减慢。 后期: 自动加速现象出现后聚合速率逐渐减慢,直至结束,转化率可达90%~100%。 6.自由基聚合与缩聚反应的特征比较 自由基聚合: 1)由基元反应组成,各步反应的活化能不同。引发最慢。 2)存在活性种。聚合在单体和活性种之间进行。

3)转化率随时间增长,分子量与时间无关。 4)少量阻聚剂可使聚合终止。 线形缩聚: 1)聚合发生在官能团之间,无基元反应,各步反应活化能相同。2)单体及任何聚体间均可反应,无活性种。 3)聚合初期转化率即达很高,官能团反应程度和分子量随时间逐步增大。 4)反应过程存在平衡。无阻聚反应。 7.常用的逐步聚合方法有几种?各自的主要特点是什么? 熔融缩聚:优点:生产工艺过程简单,生产成本较低。可连续法生产直接纺丝。聚合设备的生产能力高。 缺点:反应温度高,要求单体和缩聚物在反应温度下不分解,单体配比要求严格;反应物料粘度高,小分子不易脱除。局部过热可能产生副反应,对聚合设备密封性要求高。 适用范围:广泛用于大品种缩聚物,如聚酯、聚酰胺的生产。 溶液缩聚: 优点:溶剂存在下可降低反应温度,避免单体和产物分解,反应平稳易控制。 可与产生的小分子共沸或与之反应而脱除。聚合物溶液可直接用作产品 缺点:溶剂可能有毒,易燃,提高了成本。增加了缩聚物分离、精制、溶剂回收等工序。

高分子化学知识总结

一、绪论 1.聚合物的分类及命名可按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类,主要是按主链结构来分类,分为:(1)碳链聚合物,(2)杂链聚合物,(3)元素有机聚合物; 2.聚合物的命名 (1)单体来源命名法 烯类聚合物单体名前加“聚”; 两种单体合成的,取二者简名加后缀“树脂”“橡胶”; 杂链聚合物按其特征结构命名; *有些聚合物按单体名来命名容易引起混淆,例如[]22OCH CH --,可以从环氧乙烷、乙二醇、氯丙醇或氯甲醚来合成,因为环氧乙烷单体最常用,故通常称作聚环氧乙烷,按结构该聚合物应称作聚氧乙烯。 (2)系统命名法 命名原则和程序:先确定重复单元结构,再排好其中次级单元次序,给重复单元命名,最后冠以“聚”字,就成为聚合物的名称。写次级单元时候,先写侧基最少的元素,再写有取代的亚甲基,然后写无取代的亚甲基。 3.聚合反应 (1)按单体-聚合物结构变化分类 缩聚 官能团单体多次缩合成聚合物的反应,除形成缩聚物外,还有水、醇、 氨或氯化氢等低分子产物产生 加聚 烯类单体π键断裂而后加成聚合起来的反应称作加聚,产物称作加聚 物。加聚物结构单元的元素组成与其单体相同,仅仅是电子结构有所变化,因此加聚物的分子量是单体分子量的整数倍 开环聚合 环状单体σ键断裂而后聚合成线形聚合物的反应,反应时无低分子副 产物产生 (2)按聚合物机理分类 逐步聚合 多数缩聚和聚加成反应属于逐步聚合,其特征是低分子转变成高分 子是缓慢逐步进行的,每步反应的速率和活化能大致相同,单体分子首先聚合成二、三、四具体等低聚物(齐聚物),短期内单体转化率很高,随后,低聚物间相互缩聚分子量缓慢增加,直至集团反应程度很高分子量才达到较高的数值 *连锁聚合 多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合。有自由基、阴离子或阳离 子聚合,自由基聚合过程中,分子量变化不大,除微量引发剂外,体系始终由单体和高分子量聚合物组成,没有分子量递增的中间产物,转化率随时间而增大,单体则相应减少。活性阴离子聚合的特征是分子量随转化率的增大而线性增加。 4.分子量是影响强度的重要因素,聚合物强度随着分子量的增大而增加。 5.平均分子量 (1)数均分子量n M (通常由渗透压,蒸汽压等依数性方法测定)定义:某 体系的总质量m 被分子总数所平均。

高分子化学期末重点试题及答案

1、使自由基聚合反应速率最快的聚合方式是(C )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 答案( C ) 2、在自由基聚合反应中,链自由基的( D )是过氧类引发剂引发剂效率降低 的主要原因 A.屏蔽效应 B.自加速效应 C.共轭效应 D.诱导效应 3、MMA(Q=0.74)与( C )最容易发生共聚 A. St(1.00 ) B. VC(0.044 ) C. AN ( 0.6 ) D. B( 2.39) 4、异戊二烯配位聚合理论上可制得( 6 )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 1、丁二烯配位聚合可制得(B )种立体规整聚合物。 A. 6 B. 4 C. 5 D.3 5、是阻聚剂并可用于测定引发反应速率的是( B ) A.对苯二酚 B.DPPH C.AIBN D.双酚A 3、丁二烯(e=-1.05)与(D )最容易发生交替共聚 A.苯乙烯(-0.8) B.氯乙烯(0.20) C.丙烯腈(0.6) D.马来酸酐(2.25) 4、不需要引发剂的聚合方法是(D )。 A.热引发聚合 B.光聚合 C.光敏聚合 D. 热聚合 5、常用于保护单体的试剂是( D ) A. BPO B.FeCl3 C.AIBN D. 对苯二酚 1、某一聚合反应,单体转化率随反应时间的延长而增加。它属于(连锁)聚合 反应。 2、BPO在高分子合成中是(引发剂)剂,对苯二酚加在单体中用作(阻聚剂)。 3、氧在低温时是(阻聚剂 )、在高温时是(引发剂)。 4、常用的逐步聚合反应方法有(熔融)缩聚、( 溶液) 缩聚、(界面 ) 缩聚。 5、链转移剂能使聚合物的分子量(降低 ) 7、梯形结构聚合物有较高的(热 )稳定性。 8、聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯的结构分别是(-[CH2CH2]n- )、(-[CH2CH(C6H5)]n- )、(-[CH2CHCl]n- )和(-[CH2CHCH3]n- )。 9、腈纶的化学名称是(聚丙烯腈)。 10、聚合方法分为(两)大类,大多数乙烯基单体发生(连锁)

高分子化学与物理总结

一、名词解释 3.单体单元:(与单体具有相同的化学组成,只是电子结构不同的原子组合。) 4.结构单元:(构成高分子主链,并决定主链结构的最小的原子组合。) 5.重复结构单元:(主链上化学组成相同的最小原子组合,有时简称为重复单元或链节。) 7.聚合度:(结构单元数n定义位高分子的聚合度X。)1.体型缩聚:多官能单体参加反应,能形成非线性的多支链产物,支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物,这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应,称为体型缩聚。 2.凝胶现象:体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大,当反应进行一定程度后,黏度突然急剧增大,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点:出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点。 17. 转化率 :已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度:参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止:两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式,称为偶合终止。 歧化终止:歧化终止两个大分子自由基相互间反应,生成两个大分子的终止方式,称为歧化终止。 链转移反应:链转移反应是指在聚合过程中,链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子(大多数为氢原子)而终止,而失去一个原子的分子则成为新的自由基,并能继续进行反应形成新的活性自由基链,使聚合反应继续进行。 引发剂效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解:自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基)向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应:引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前,发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应 6.异构化聚合:阳离子聚合中由于碳正离子的不稳定,异构成更稳定的结构,发生所谓的异构化反应。若异构化反应比链增长更快,则进行异构化聚合。 7.活性聚合:当单体转化率达到100%时,聚合仍不终止,形成所具有反应活性聚合物的聚合。 8.等规度:表征聚合物的立构规整指数,即有规立聚合物量当的分率。 5、构型:分子链中通过化学键相连接的原子和原子团的排列方式 7、几何异构:当分子链的双键两侧的碳原子所连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会形成顺势结构和反式结构,这种结构称为几何异构 10、构型:分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组; 11、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化; 13、内聚能密度:单位体积的内聚能,内聚能是指将1mol的液体或固体分子气化所需要的能量; 17、结晶度:聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数; 18、结晶形态:由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态; 19、取向:聚合物受到外力作用后,分子链和链段沿外力作用方向的择优排列;

高分子化学卢江名词解释期末必考

名词解释 1.高分子或称聚合物分子或大分子由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的分子,具有高的分子量. 2.高分子化合物或称聚合物: 由许多单个高分子(聚合物分子)组成的物质。 3.重复单元由实际上或概念上是相应的小分子衍生而来 4.链原子:构成高分子主链骨架的单个原子 5.结构单元构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团,可包含一个或多个链单元。 6.重复结构单元:重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 7.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 8.聚合度(Degree of Polymerization,DP):单个聚合物分子中所含单体单元的数目。 9.末端基团(End Groups):高分子链的末端结构单元 10.加聚反应是指聚合产物分子的单体单元的组成与相应的单体分子相同的聚合反应 11.缩聚反应是指聚合产物分子的单体单元组成比相应单体分子少若干原子的聚合反应,在聚合反应过程中伴随有水、醇等小分子副产物生成 12.均聚物如果聚合物分子结构中只有一种重复结构单元、并且该重复结构单元可以只由一种(事实上的、隐含的或假想的)单体衍生而来,则该聚合物为均聚物,否则为共聚物。 13.逐步聚合反应是指在聚合反应过程中,聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的,聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。 14.链式聚合反应是指在聚合反应过程中,单体分子之间不能发生聚合反应,聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间,单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度更大的新的活性中心,如此反复生成聚合物分子。第二章逐步聚合反应 15.单体功能度(f ) 逐步聚合反应的单体分子要求至少含有两个以上的功能基或反应点,单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目叫单体功能度(f ) 16.反应程度P = 已反应的A(或B)功能基数/ 起始的A(或B)功能基数,反应过程中功能基的转化程度17.凝胶化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。 18.凝胶点出现凝胶化现象时的反应程度叫做凝胶点,以p c表示。 19.预聚物含有反应性功能基,在适宜条件下可进一步发生聚合反应的低聚物称为预聚物 20.固化由预聚体反应生成交联高分子的过程常称为固化。 21.无规预聚物中未反应功能基在分子链上无规分布,通常由交联型逐步聚合反应在P

高分子化学知识点总结

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。④无机高分子:主链与侧链均无碳原子的高分子。 2)按用途分可分为:塑料、橡胶、纤维三大类,如果再加上涂料、粘合剂和功能高分子则为六大类。塑料:具有塑性行为的材料,所谓塑性是指受外力作用时,发生形变,外力取消后,仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间,受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶,硬塑料接近纤维。橡胶:具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性,在很小的外力作用下能产生较大形变,除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物,它的玻璃化转变温度(T g)低,分子量往往很大,大于几十万。纤维:聚合物经一定的机械加工(牵引、拉伸、定型等)后形成细而柔软的细丝,形成纤维。纤维具有弹性模量大,受力时形变小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。 3)按来源分可分为:天然高分子、合成高分子、半天然高分子(改性的天然高分子) 4)按分子的形状分:线形高分子、支化高分子、交联(或称网状)高分子 5)按单体分:均聚物、共聚物、高分子共混物(又称高分子合金) 6)按聚合反应类型分:缩聚物、加聚物 7)按热行为分:热塑性聚合物:聚合物大分子之间以物理力聚集而成,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。热塑性聚合物受热时可塑化,冷却时则固化成型,并且可以如此反复进行。热固性聚合物:许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物,许多大分子键合在一起,已无单个大分

(完整版)南开大学高分子化学期末考试2004_答案

高分子化学期末考试试卷2005 姓名 学号 一、填空题(20) 1. 连锁聚合反应中, 聚合与解聚达到平衡时的温度 称之为聚合极限温度,它 是 单体浓度 的函数,计算公式为 ] ln[0 M R S H Tc +??= 。 2. 等摩尔投料时,外加酸催化聚酯化反应的速率方程是 2][COOH K dt =, 它适用的转化率范围是 0~98.8% 。 3. 自由基聚合引发剂有热分解型、氧化还原型和低温游离基型。热分解型引发剂典型的是 有机过氧类 、 无机过氧类 和 偶氮双腈类 ,典型的实例分别是 过氧化苯甲酰 、 过二硫酸钾 和 偶氮二异丁腈 ,氧化还原型和低温游离基型的实例为 H 2O 2+Fe 2+ 和 AgC 2H 5 。 4. 不可逆缩聚的特征是 在整个缩聚反应过程中聚合物不被缩聚反应的低分子产物所降解 、 也不发生其它的交换降解反应 。 5. 共聚物组成微分方程说明共聚物的组成与 单体的竟聚率和单体的浓度 有关,而与 引发和终止速率 无关,它适用于 所有连锁型 共聚反应。 6. 熔融缩聚指的是 反应温度高于单体和缩聚物的熔点,反应体系处于熔融状态下进行的缩聚反应 ,界面缩聚指的是 两种单体分别溶解在两种互不相容的溶剂中,聚合反应只在两相溶液的界面上进行的缩聚反应 。 7. 引发剂分解一半所需的时间 称为引发剂分解的半衰期。如果已知k d ,半衰期可以由公式 d k t 693 .02/1= 进行计算,比较同一温度下不同引发剂的半衰期就可以比较 引发剂活性的大小 。 8. 乳液聚合时,乳化剂浓度增加,聚合速率 增大 ,分子量 增大 ;引发剂浓度增加使聚合速率 增大 ,分子量 变小 。 9. 阴离子聚合的引发方式主要有 负离子加成引发 、 电子转移引发 和

高分子化学的认识与感悟

高分子化学的认识与感悟 摘要:高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应的一门学科,同时还涉及聚合物的结构和性能。本文是讲述我在学习了高分子化学这门课程之后对这门课程的掌握、理解,以及我感兴趣的高分子化学课程中的聚合方法的理解。 关键字:高分子化学高分子聚合物聚合方法 一.我对高分子化学的掌握 1.什么是高分子化学 高分子化学是研究高分子化合物(简称高分子)合成(聚合)和化学反应的一门科学;同时还会涉及聚合物的结构和性能。同时也涉及高分子化合物的加工成型和应用等方面。 高分子也成聚合物(或高聚物),有时高分子可指一个大分子,而聚合物则指许多大分子的聚集体。高分子的相对分子质量非常的大,小到几千,大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。 2.高分子的分类和命名 2.1高分子分类 从不同的专业角度,对高分子进行多种分类,例如按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类。 在高分子课程学习中,我们对高分子的分类是按有机化学和高分子化学角度来考虑,是按照主链结构将高分子分成三大类: ①碳链聚合物:主链完全有碳原子组成,比如绝大部分的烯类和二烯类的加 成聚合物。 ②杂链聚合物:主链除了碳原子外,还有氧、氮、硫等杂原子,比如聚醚、 聚酯、聚酰胺等缩聚物和杂环开环聚合物以及大多数天然高分子。 ③元素有机聚合物:主链中没有碳原子,主要由硅、硼、铝和氧、氮、硫、 磷等原子组成,但多半是有机基团,比如甲基、乙基、乙烯基、苯基等。 如果主链和侧基均无碳原子,则称物价高分子,像硅酸盐之类。 2.2高分子命名 在有机化学中我们就学过聚合物的命名,在高分子化学中聚合物的命名跟我们以往的命名没有什么区别,在这里命名方法主要分两类: ①单体来源命名法:就是聚合物名称以单体名为基础。比如乙烯的聚合物我 们称为聚乙烯。 ②结构单元命名法:就像有机化学里一样,先确定重复单元结构,排好单元 次序,命名。最后在名字前加一个聚就可以了。 3.聚合反应与聚合方法 3.1聚合反应 在我们学习高分子化学过程中,聚合反应贯穿了我们整个课本,从缩聚和逐步聚合到自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、开环聚合等,聚合反应中有涉及到聚合物的分子量和分布还有聚合物的大分子的结构、它们的链状和聚合物的聚集态、热转变之类的。我们知道聚合反应有很多种类型,同样我们可以将聚合反应分类。

高分子化学与物理总结

3.单体单元:(与单体具有相同的化学组成,只是电子结构不同的原子组合。) 4.结构单元:(构成高分子主链,并决定主链结构的最小的原子组合。) 5.重复结构单元:(主链上化学组成相同的最小原子组合,有时简称为重复单元或链节。) 1.体型缩聚:多官能单体参加反应,能形成非线性的多支链产物,支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物,这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应,称为体型缩聚。 2.凝胶现象:体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大,当反应进行一定程度后,黏度突然急剧增大,体系转变为具有弹性的凝胶状物质,这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点:出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点。 17. 转化率:已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度:参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止:两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式,称为偶合终止。 歧化终止:歧化终止两个大分子自由基相互间反应,生成两个大分子的终止方式,称为歧化终止。 链转移反应:链转移反应是指在聚合过程中,链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子(大多数为氢原子)而终止,而失去一个原子的分子则成为新的自由基,并能继续进行反应形成新的活性自由基链,使聚合反应继续进行。 引发剂效率:用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解:自由基(包括初级自由基、单体自由基、链自由基)向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应:引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前,发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应6.异构化聚合:阳离子聚合中由于碳正离子的不稳 定,异构成更稳定的结构,发生所谓的异构化反应。 若异构化反应比链增长更快,则进行异构化聚合。 7.活性聚合:当单体转化率达到100%时,聚 合仍不终止,形成所具有反应活性聚合物的聚合。 8.等规度:表征聚合物的立构规整指数,即有 规立聚合物量当的分率。 5、构型 :分子链中通过化学键相连接的原子和 原子团的排列方式 7、几何异构:当分子链的双键两侧的碳原子所 连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会 形成顺势结构和反式结构,这种结构称为几何异构 10、构型:分子中由化学键所固定的原子在空 间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必 须经过化学键的断裂和重组; 11、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中 原子在空间位置上的变化; 13、内聚能密度:单位体积的内聚能,内聚 能是指将1mol的液体或固体分子气化所需要的能 量; 17、结晶度:聚合物中结晶部分的重量或体积对全 体重量或体积的百分数; 18、结晶形态:由晶胞排列堆砌生长而成的晶 体大小和几何形态; 19、取向:聚合物受到外力作用后,分子链和 链段沿外力作用方向的择优排列; 20、半结晶时间:结晶过程完成了一半的时 间; 21、Avrami指数:反映聚合物结晶过程中晶 核形成机理和晶体生长方式的参数,等于晶体生长 的空间维数和成核过程的时间维数之和; (1)玻璃化转变:玻璃态和高弹态之间的转 变称为玻璃化转变。 (2)黏流转变:高弹态向粘流态的转变称为 黏流转变。 (5)平衡熔点:结晶熔融时晶相和非晶相达 到热力学平衡时的熔点即为平衡熔点。 1、逐步聚合反应包括缩聚反应,逐步加成反 应,一些环状化合物的开环聚合,Diels-Alder加 成反应 通过功能基逐步聚合,每步反应速率常数和 活性基本相同 3、逐步聚合反应从机理上可分为逐步聚合、 连锁聚合两个, 带有同一类型的官能团并可相互反应的单体; 带有相同的官能团,其本身不能进行缩聚反 应,只有同另一类型单体进行反应的单体; 带有不同类型的官能团,他们内部官能团之 间可以进行发生聚合物的单体; 带有不同的官能团,但它们之间不能相互进 行反应,只能同其他类型的单体进行共缩聚反应 的单体 5、缩聚反应按热力学特征分类分为平衡缩聚、 不平衡缩聚 按生成聚合物的结构分类分为线型缩聚、体 型缩聚 按参加反应的单体分类分为均缩聚、混缩 聚、共缩聚 5.尼龙66的化学式为 *NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO* n 6.天然橡胶的分子式是 *CH2C CH3 CH CH2* n 1.自由基聚合是连锁聚合的一种,至少 链引发反应、链增长反应、链终止、由三个 基元反应组成,此外有时还伴有。 2.链终止反应有偶合终止和歧化终止两 种形式。 6聚合反应时对引发剂的选择,本体、溶 液、悬浮聚合时选用油溶性引发剂,乳液聚合选 用水溶性引发剂。 7. 单体在进行自由基过程中一般可分为诱导 期、聚合初期、聚合中期、聚合后期等几个阶段。 17. 自由基引发剂分为:(1)偶氮类引发剂 (2),有机过氧化物类引发剂 (3).氧化还原体系. 三类

高分子化学期末考试试卷及答案-(2)

一、基本概念题(共10分,每题2分) ⒈聚合物相对分子质量稳定化法:聚合物相对分子质量达到要求时,加入官能团封锁剂,使缩聚物两端官能团失去再反应的能力,从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。 ⒉体型缩聚的凝胶点:体型缩聚中出现凝胶时的反应程度,记作 P c ⒊乳化剂的亲水亲油平衡值HLB:根据乳化剂亲油基和亲水基对其性能的贡献,给每一种乳化剂一个数值叫亲水亲油平衡值,用HLB来表示,它表示乳化剂的亲水性能的大小。⒋本体聚合:单体在少量引发剂作用下形成高聚物的过程。 ⒌引发剂的诱导分解:链自由基向引发剂的转移反应。 二、填空题(共20分,每空1分) ⒈体型缩聚物有环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂和不饱和聚酯树脂等。 ⒉线型缩聚物有PET树脂、PA-66树脂、PC 和PA-1010树脂等。 ⒊计算体型缩聚的凝胶点有Carothers 方程和Flory 统计公式。 ⒋引发剂的选择原则是根据聚合实施方法选择引发剂种类、根据聚合温度选择分解活化能适当的引发剂、根据聚合周期选择半衰期适当的引发剂。 ⒌本体聚合应选择油溶性引发剂、乳液聚合应选择水溶性引发剂。 三、简答题(共25分,每题5分,意义不完全者适当扣分) ⒈界面缩聚的特点是什么? ⑴界面缩聚是不平衡缩聚,需采用高反应活性的单体,反应可在低温下进行,逆反应的速率很低,甚至为0。属于不平衡缩聚。缩聚中产生的小分子副产物容易除去,

不需要熔融缩聚中的真空设备。同时,由于温度较低避免了高温下产物氧化变色降解等不利问题。 ⑵ 反应温度低,相对分子质量高。 ⑶ 反应总速率与体系中单体的总浓度无关,而仅决定于界面处的反应物浓度.只 要及时更换界面,就不会影响反应速率。聚合物的相对分子质量与反应程度、本体中官能团物质的量之比关系不大, 但与界面处官能团物质的量有关. ⑷ 界面缩聚由于需要高反应活性单体,大量溶剂的消耗,使设备体积宠大,利用 率低。因此,其应用受到限制。 ⒉ 请指出在什么条件下自由基聚合反应速率p R 与引发剂浓度c (I)的反应级数 为:⑴ 0级;⑵ 0.5级;⑶ 0.5~1级;⑷ 1级 ⑸ 0~0.5级。 答::⑴ 热聚合时,0p (I)c R ∝,聚合速率与引发剂浓度无关。 ⑵ 双基终止时,0.5p (I)c R ∝,聚合速率对引发剂浓度为0.5级反应。 ⑶ 单、双基终止兼而有之时,1~05p (I) c R ∝,聚合速率对引发剂浓度为0.5~1级反应。 ⑷ 单基终止时,(I)p c R ∝,聚合速率对引发剂浓度为1级反应。 ⑸ 选用偶氮苯三苯甲烷引发剂时,0.5~0p (I)c R ∝,聚合速率对引发剂浓度为 0~0.5级反应。 ⒊ 为什么自由基聚合时聚合物的相对分子质量与反应时间基本无关,缩聚反 应中聚合物的相对分子质量随时间的延长而增大? 自由基聚合遵循连锁聚合机理:链增加反应的活化能很低, kJ/mol 3420p ~E =,聚合反应一旦开始,在很短的时间内(0.01s~几秒)就有

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