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高分子化学 课程总复习

高分子化学 课程总复习. 第 一 章 绪 论. 1. 基本概念 高分子化合物，单体，聚合物，聚合度，结构单元，重复单元，单体单元，多分散指数，连锁聚合、逐步聚合；加聚反应、缩聚反应 2. 聚合物的结构与名称 常见聚合物的各种名称及英文缩写 例： PVC ， PAN ，天然橡胶， PTFE ，涤纶， 尼龙 -66 ， PP ， PVAc ， PMMA ，聚硅氧烷. 3. 重要公式. (1) 数均分子量. 其中： m 为质量， ni 为摩尔数， Mi 为分子量， xi 为摩尔分数. (2) 重均分子量.

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  1. 高分子化学 课程总复习

  2. 第 一 章 绪 论 1. 基本概念 高分子化合物，单体，聚合物，聚合度，结构单元，重复单元，单体单元，多分散指数，连锁聚合、逐步聚合；加聚反应、缩聚反应 2. 聚合物的结构与名称 常见聚合物的各种名称及英文缩写 例：PVC，PAN，天然橡胶，PTFE，涤纶， 尼龙-66，PP，PVAc，PMMA，聚硅氧烷

  3. 3.重要公式 (1) 数均分子量 其中：m为质量，ni为摩尔数，Mi为分子量，xi为摩尔分数 (2) 重均分子量 其中：wi为重量分数

  4. 4. 难点 (1) 如何正确书写聚合物大分子结构式。 ①将线型大分子主链上 “重复结构单元”写在方括号内， 方括号右下角写出英文字母“n”,最后写出聚合物的 “端基’’或者加“ ~~~ ”或 “一”线表示端基不确定。

  5. ②重复结构单元和结构单元的分取必须遵守相应②重复结构单元和结构单元的分取必须遵守相应 的有机化学反应规则。 例如尼龙6的缩合反应： n HOOC(CH 2)5NH2 HO-[OC(CH2)5NH]n-H + (n-1)H2O。 如果将生成的聚合物(尼龙-6)写成 HO-[OC(CH2)5NHOC(CH2)5NH] n-H或 H–[NHOC(CH2)5]n-NH2均是错误的。

  6. ③在书写缩聚物大分子结构式的时候，通常都必须③在书写缩聚物大分子结构式的时候，通常都必须 在重复单元的两端、方括号的外侧写上“端基” 原子或原子团。 ④具有三维交联网状结构的体型聚合物，由于失去 相对分子质量和聚合度的意义，所以通常只需写出 能够代表聚合物结构的最小部分，而不必写出代表 重复结构单元的方括号、脚标和端基，只需写出 “~~~”表示聚合物“分子”连接的部位。 例如体型结构的酚醛树脂。

  7. (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； （2）系统命名法 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。

  8. (3) 聚合反应 （1）按单体-聚合物结构变化分类 缩聚 加聚 开环聚合 （2）按聚合物机理分类 逐步聚合 连锁聚合

  9. 第 二 章 逐步聚合 1. 基本概念 缩聚反应、逐步聚合、线形缩聚、体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚、Flory等活性理论、反应程度、官能团物质的量系数、凝胶化、官能度、无规预聚物，结构预聚物

  10. 2.重要公式 (1) 反应程度与聚合度的关系 (2) 聚酯动力学方程 ① 外加酸催化聚酯化动力学

  11. ②自催化聚酯化动力学 羧酸不电离 聚合度随时间变化的关系式： （三级反应） 羧酸部分电离 聚合度随时间变化的关系式： （二级半反应）

  12. (3) 聚合度与平衡常数的关系 两种基团数相等的2-2体系进行线形缩聚时： 不排除副产物水 = 高度减压的条件下及时排除副产物水

  13. 3. 线形缩聚物分子量的控制方法及计算公式。 分子量控制方法 计算公式 分子量影响因素 端基封锁 p、K、nW 原料非等摩尔 或加单官能团 注意：Na和Nb分别是基团A和B的物质的量。

  14. 第 三章 自由基聚合 1. 基本概念 引发剂、诱导期、半衰期、引发剂效率、诱导分解、 笼蔽效应、偶合终止、歧化终止、自动加速效应、 动力学链长、链转移剂、阻聚剂、 可控和活性自由基聚合、原子转移自由基聚合

  15. 2. 重要公式 表征引发剂分解速率的两个物理量及其定义：kd 和 t1/2

  16. 微观聚合动力学方程 动力学链长公式

  17. 4. 自由基聚合反应机理及其特征；四个基元反应。 (1)自由基聚合反应在微观上可区分为链引发、增长、终止、 转移等基元反应， (2)具有为慢引发、快增长、速终止、有转移的特点。 其中引发速率最小，所以它成为控制总聚合速率的关键。 (3)增长与单体种类有关， Rp极快。 体系仅由单体和聚合物组成。 (4)在聚合全过程中，聚合度变化较小 (5)延长聚合时间可以提高转化率

  18. 5. 自动加速现象的产生的原因 转化率 粘度 自由基包覆程度 终止速率常数

  19. 第 四章 自由基共聚 1. 基本概念 无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物、 共聚合、竞聚率、恒比点、序列结构、序列长度、 单体活性、自由基活性、Q-e概念

  20. 2 重要公式 二元共聚物瞬时组成方程 共聚物组成摩尔比微分方程 某一瞬间形成的共聚物中两种单体单元数之比。 共聚物组成摩尔分数微分方程 f 单体摩尔分数 F 单体单元摩尔分数

  21. 3. 共聚物组成曲线 原料单体的组成与共聚物组成间的关系。 共聚反应类型

  22. 4 控制共聚物组成的方法 （1）控制单体转化率的一次投料法 以 Ml为主时 , 例如氯乙烯 -醋酸乙烯酯共聚物r1＝1.68，r2＝0.23，工业上以氯乙烯为主，另一单体的含量3％～15％。组成分布不宽。 （2）恒比点附近投料 对有恒比点的共聚体系（即r1和r2同时小于1或大于1的共聚体系），可选择恒比点的单体组成投料。 （3）补充单体保持单体组成恒定法 随反应的进行连续或分次补加消耗较快的单体，使未反应单体的f1保持在小范围内变化。

  23. 第 五章 聚合方法 1. 基本概念 悬浮聚合、分散剂、乳液聚合、乳化剂、 乳液聚合动力学、种子乳液聚合、核壳乳液聚合、 无皂乳液聚合、微乳液聚合、反相乳液聚合、分散聚合

  24. 2. 重要公式 乳液聚合恒速期速率方程： N 乳胶粒数 n 平均自由基数 聚合物的平均聚合度：

  25. 3. 乳液聚合机理 乳液聚合分三个阶段 第一阶段——乳胶粒生成期、成核期 第二阶段——恒速阶段，自胶束消失开始到 单体液滴消失为止。 第三阶段——降速期。

  26. 第Ⅰ阶段：单体液滴，乳胶束及乳胶粒子； 第Ⅱ阶段：胶束消失，含乳胶粒及单体液滴； 第Ⅲ阶段：单体液滴消失，乳胶粒体积不断增大。 ●—单体分子， ○—乳化剂分子， ~~聚合物 乳液聚合阶段示意图

  27. 4. 四种聚合方法的比较

  28. 第 六章 离子聚合 1. 基本概念 离子聚合单体、离子聚合的引发剂和共引发剂、 离子聚合中活性中心形态与溶剂、 离子聚合的机理特征、活性阴离子聚合、 嵌段共聚物制备

  29. 2 重要公式 活性阴离子聚合速率： 活性阴离子聚合物的聚合度： [C]：引发剂浓度； n：每一大分子所带有的 引发剂分子数

  30. 3. 离子聚合的单体

  31. 离子聚合的单体

  32. 4. 引发剂： 阳离子聚合：质子酸和Lewis酸。 例如：BF3+H2O，SnCl4+RX。 阴离子聚合：碱金属及其配合物和烷基金属化合物。 例如：钠+萘，丁基锂 阳离子聚合机理的特征：快引发、快增长、易转移、难终止。 阴离子聚合机理的特征：快引发、慢增长、无终止和无转移。

  33. 5. 单体和引发剂的匹配 阴离子聚合的引发剂和单体的活性可以差别 很大，两者配合得当，才能聚合。

  34. 第七章 配位聚合 基本概念 配位聚合，络合聚合，有规立构聚合，定向聚合，立构规整度，全同指数，Ziegler-Natta 引发剂，全同、间同、无规聚合物 双金属机理和单金属机理

  35. 第八章 聚合物的化学反应 1. 基本概念 概率效应、功能高分子、离子交换树脂、高分子试剂、 接枝、嵌段、扩链、遥爪聚合物、老化、降解、 解聚、燃烧性能、氧化指数

  36. 2、聚合物化学反应的特点及影晌因素 (1)特点：反应复杂，产物多样．不均匀 (2)影响因素 物理因素： 聚集态，包括结晶性和玻璃态。 化学因素：邻近基团效应(位阻和静电效应)和几率效应。

  37. 3、聚合废不变的反应—聚合物侧基反应 4、聚合度增大的化学反应—接枝、扩链、交联 5、聚合度下降的化学反应—— 聚台物的降解、分解和老化

  38. 练习题 • 1.凝胶效应现象就是（ ） • 凝胶化 B. 自动加速现象 C. 凝固化 D. 胶体化 • 2. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象，它不会导致 • A.聚合速率增加 B. 暴聚现象 C. 聚合物分子量增加 • D. 分子量分布变窄

  39. 3. 已知一对单体进行共聚合时获得了恒比共聚物，其条件必定是（ ） A. r1＝1.5， r2＝1.5 B. r1＝1， r2＝1 C. r1＝0.5， r2＝0.5 D. r1＝1.5， r2＝0.7 4. 当两单体r1r2＝0时，将得到（ ） A. 嵌段共聚物 B. 两种均聚物 C. 交替共聚物 D. 无规共聚物 5. 接近理想共聚的反应条件是（ ） A 丁二烯（r1＝1.39）－苯乙烯（r2＝0.78） B 马来酸酐（r1＝0.045）－正丁基乙烯醚（r2＝0） C 丁二烯（r1＝0.3）－丙烯腈（r2＝0.2） D 苯乙烯（r1＝1.38）－异戊二烯（r2＝2.05）

  40. 练 习 题 6. 乳液聚合和悬浮聚合都是将单体分散于水相中， 但是聚合机理不同，这是因为（ ） A. 聚合场所不同 B. 聚合温度不同 C. 搅拌速度不同 D. 分散剂不同 7. 能提高聚合物的分子量而不降低聚合反应速率的是（ ） A. 本体聚合 B. 乳液聚合 C. 悬浮聚合 D. 溶液聚合

  41. 练 习 题 • 8. 能引发苯乙烯阴离子活性聚合，并且聚合度等于两倍的动力学链长的是（ ） • BuLi B. AlCl3＋H2O C. AIBN D. 萘＋钠 • 9. 制备分子量分布较窄的聚苯乙烯，应该选择（ ） • 阳离子聚合 B. 阴离子聚合反应 C. 配位聚合反应 D. 自由基聚合反应 • 10. 按阴离子聚合反应活性最大的单体是（ ） • A．-氰基丙烯酸乙酯 B. 乙烯 C. 甲基丙烯酸甲酯 D. 乙酸乙烯酯

  42. 练 习 题 11. 高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的合成方法不同，合成HDPE所采用的引发剂是（ ） A. BuLi B. TiCl4－AlR3 C. BF3+H2O D. BPO 12. 用Ziegler－Natta催化剂引发丙烯聚合时，为了控制聚丙烯的分子量，最有效的办法是（ ） A. 增加催化剂的用量 B. 适当降低反应温度 C. 适当增加反应压力 D. 加入适量氢气

  43. 13. 合成顺丁橡胶所用的引发剂为（ ） A. BPO B. BuLi C. Na＋萘 D. TiI-AlEt3 14. 鉴定聚丙烯等规度所用的试剂是（ ） A. 正庚烷 B. 正己烷 C. 正辛烷 D. 沸腾的正庚烷 15. 配位聚合单金属活性中心机理的核心是（ ） 答：单体在Ti上配位，然后在Ti－C键间插入增长。

  44. 16. 聚合物热降解得到的单体收率最高的是（ ） A. 苯乙烯 B. 聚-甲基苯乙烯 C. 聚异丁烯 D. 聚苯乙烯 17. 聚甲醛合成后要加入乙酸酐处理，目的是（ ） A. 洗除低聚物 B. 除去引发剂 C. 提高聚甲醛热稳定性 D. 增大聚合物分子量

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