第七章(P、199)
2.解释与区别下列诸名词:配位聚合,络合聚合,插入聚合,定向聚合,有规立构
聚合。
配位聚合:配位聚合就是指单体分子首先在活性种空位上配位,形成 络合物,而配位活化后的单体在金属－烷基之间插入增长。配位与插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合就是离子过程,也称为配位离子聚合。
络合聚合:配位聚合与就是同义词,其含义一方面就是指引发剂有配位或络合能力,另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应,但配位一词更为确切。
插入聚合:配位聚合与插入聚合就是同义词,其含义就是指单体就是通过插入的方式来完成增长的。
定向聚合:也称有规立构聚合,指形成立体规整聚合物的聚合反应。
有规立构聚合:指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法,只要形成形成有规立构聚合物为主,都就是有规立构聚合。
3.区别聚合物的构型与构象。简述光学异构与几何异构。聚丙稀与聚丁二烯
有几种立体异构体？
构型与构象:⑴、构型就是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂与重组,构型不同的异构体有旋光异构体与几何异构体。⑵、构象就是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
光学异构与几何异构:⑴、光学异构体就是指由构型所产生的异构现象,就是由手性中心所产生的,有R(右)与S(左)型,也称对映异构或手性异构。
⑵、 几何异构就是由分子中双键或环所产生的,有Z(顺式)与E(反式)构型。
聚丙稀与聚丁二烯的立体异构体:⑴、 丙稀有三种立体异构体,即:全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯与无规立构聚丙烯。⑵、 聚丁二烯可能有四种立体异构体,即:顺式-1,4,反式-1,4,、全同-1,2,间同-1,2-聚丁二烯。
5. 下列哪些单体能够配位聚合,采用什么引发剂？形成怎样的立构规整聚合
物？有无旋光活性？写出反应式。
⑴ 、 丙稀能进行配位聚合,引发剂可选用()Cl AlEt TiCl 23,,-δγα,形成全同立
构聚丙烯,由于分子中仅有假手性中心,所以聚合物无旋光性。
⑵ 、 异丁烯能进行配位聚合,无定向可言,仅考虑速率,引发剂可选用
34AlEt TiCl -,两甲基相同,无立体异构现象,也无旋光性。
⑶ 、 丁二烯能进行配位聚合, Ziegler-Natta 型、π-烯丙基型与烷基锂型引
发剂都可选用,选用34AlEt TiCl -,顺式-1,4占95％,选用
()134<-Ti Al AlR TiCl ,反式-1,4占91％,形成的聚合物就是几何异构体,
没有旋光性。选用()()[]陈化103=-V Al AlR acac V ,间规-1,2占92～96％,
选用()()未陈化3656AlR H CNC Cr -,等规-1,2占97～100％。也无旋光性。
⑷ 、 胺基丙酸不能进行配位聚合。
⑸ 、 戊二烯能进行配位聚合, 与丁二烯相似。除1,4-加成、1,2-加成外,
还有3,4-加成。
⑹ 、 环氧丙烷能进行离子开环聚合,引发剂可选用甲醇钠等低活性引发
剂,形成全同、间同、与无规聚合物,单体分子本身含有手性碳原子C × ,
聚合后手性炭原子仍留在聚环氧丙烷大分子中,连有4个不同的基团,
属真正的手性中心。因此其全同产物有旋光性,间同产物形成内消旋
产物时,无旋光性。
6、 下列哪一种引发剂可使乙烯、丙稀、丁二烯聚合成立构规整聚合物？
⑴、 正己烷Li H C n 94- ⑵、 ()四氢呋喃萘＋钠
⑶、 ()3524H C Al TiCl - ⑷、 ()Cl H C Al TiCl 2523--α
⑸、 NiCl H C 53-π ⑹、 ()Ni H C 274-π
⑴ Li H C n 94-:可使丁二烯以阴离子方式聚合。(顺、反式-1,4)
⑵ ()四氢呋喃萘＋钠:可使丁二烯以阴离子方式聚合。(1,2-为主)
⑶ ()3524H C Al TiCl -:可使丁二烯聚合成立构规整聚合物。(顺、反式-1,4)
⑷ ()Cl H C Al TiCl 2523--α:可使丙烯聚合成立构规整聚合物。
⑸ NiCl H C 53-π:可使丁二烯聚合成立构规整聚合物。(顺式-1,4)
⑹ ()Ni H C 274-π:无负性配体,无聚合活性。
9、 丙烯进行自由基、离子聚合及配位阴离子聚合,能否形成高分子量聚合物？
并分析其原因。
丙烯进行自由基聚合:丙烯进行自由基聚合时,只能得到低聚体。原因有:①由于单体中存在烯丙基-H 易发生链转移,形成稳定的烯丙基自由基,不能继续引发单体聚合。②由于丙烯带有供电子基(－CH 3),使C=C 双键上电子云密度增大,不利于自由基进攻。
丙烯进行阳离子聚合:丙烯不宜作为阳离子聚合的单体。原因有:①丙烯作阳离子聚合的单体时,由于增长离子容易重排为热力学上更稳定的叔碳阳离子,只能形成支化低聚物。②由于丙烯上甲基的推电子作用,双键上电子云
密度有所增加,但一个烷基的供电性不强,增长速率较慢。
丙烯进行阴离子聚合:由于推电子基团甲基(－CH3 )的存在,使丙稀不宜作为阴离子聚合的单体。
丙稀进行配位阴离子聚合:丙稀就是典型的配位阴离子聚合单体,聚合时可以得到高聚物。
10.乙烯配位聚合与丙烯配位聚合的Ziegler-Natta 引发剂有何不同？两组分
有哪些主要反应？钛组份的价态与晶型对聚丙烯的立构规整性有何影响？
①.乙烯结构对称,无任何取代基,向活性中心配位插入聚合时,无定向问题,对
所用的引发剂无立构规整度的要求,只希望活性高。因此选用Ziegler-Natta 引发剂中的最常用过渡金属化合物TiCl4 与AlCl3。两者反应的结果,TiCl4被还原成β-TiCl3 ,比其它晶型活性高。
②.丙烯就是α-烯烃,在进行配位聚合时希望得到等规度高的聚合物,因此,就
要选择聚合速率与定向能力高的引发剂。Ziegler-Natta 引发体系两组分对聚丙烯等规度的影响因素非常复杂,诸如反应后形成络合物的晶型、状态与结构,活性种的价态与配位数,过渡金属与Ⅰ～Ⅲ族金属的电负性与原子半径,以及烷基化速度与还原能力等都有影响。从IIP考虑,首选TiCl3(αγδ)作丙烯配位聚合引发剂。虽然主引发剂对丙烯聚合速率有影响,但主要决定于共引发剂。从速率、IIP、价格等综合指标考虑,优选AlEt2Cl 作共引发剂。
第三章参考答案 2.下列烯类单体适于何种机理聚合自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合 并说明理由。 解： ①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl -是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱 ②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl -原子的共同作用使其可进行两种聚合。 ③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN -基是强吸电子基团，并有共轭效应。
④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向 过强，只能阴离子聚合。 ⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚 合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。 ⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共 轭效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。 ⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π 电子容易极化并易流动。 ⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。 ⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和 COOR -两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应， 可进行自由基聚合。 ⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体 系π电子容易极化并易流动。 3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。 解： ①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只能 形成二聚体。
②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取代又 具有较大的空间位阻。 ③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大， 不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。 ④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较大， 且易生成烯丙基自由基。 ⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效 应。 ⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻小， 且酯基有共轭效应。 ⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有较 大的空间位阻。 ⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽略。 5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合试举活性不等自由基3～4例，说明应用结果。（） 不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可以用来引发烯类单体聚合；而()?C H C 356有三个苯环与P 独电子共轭，非常稳定，无引发能力，而成为阻聚剂。
教学参考书 1、《高分子化学的理论和应用进展》（研究生） —金关泰教授主编。 — 1995年由中国石化出版社出版。 —由北京化工大学、清华大学、浙江大学、中科院化学所等十个单位的十余位专家和教授分工撰写。 —按基础理论、应用研究和开发研究三个层次展开，内容依次包括“聚合理论的进展”、“聚合新技术”、“高分子新材料”三部分，涉及80年代到90年代初期高分子化学各领域的进展。 —徐僖院士为该书作序，称该书“可视为国外《 Comprehensive Polymer Science 》丛书的补充。” 2、《海外高分子科学的新进展》（研究生） —何天白、胡汉杰编 — 1997年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版 —特点：该书由13位在国际高分子学术界崭露头角的留学海外的中国学者为第一作者领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。内容既包括高分子合成、高分子物理和高分子成型，又有研究方法和新材料，在某种程度上反映了高分子科学的发展新趋势。 3、《高分子化学》（研究生） —周其凤、胡汉杰主编 —2000年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版《跨世纪的高分子科学》丛书第四分册 —特点：该书由近年来在国内高分子化学领域做出卓有成效的中青年科学家领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。在某种程度上反映了国内高分子科学的发展新趋势。 4、《高分子合成新技术》（研究生） —王建国（同济大学）编著 — 2004年化学工业出版社出版。 —作者为硕士研究生开设“高分子化学进展”课所编写的教材。 —特点：包括了20世纪以来高分子化学领域中出现的一些重要的新聚合机理和新聚合技术。作为一本教材， 对20世纪80-90年代比较成熟的新发展进行了较为系统的介绍。 第一章绪论 第一节高分子材料与高分子化学 一、高分子材料 材料是人类生活和生产必需的基础，也是人类文明的物质基础，（必须要知道的）。而材料的使用与一个历史时期内生产力和科学技术水平密切相关。一个国家材料的品种和产量是直接衡量一个国家的科学技术、经济发展水平的重要标志之一。 例：丝织品-长沙长沙马王堆汉墓 碳纤维-美B-2轰炸机 例：CPU制作材料 目前的CPU材料主要以半导体和超半导体技术为主。现有三种材料有可能改变这种
第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。 答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是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DP表示；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，以 X表示。 n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。 答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule 的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用 分子量，计算聚合度。 聚合物结构式（重复单元） 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n
第七章（P.199） 2.解释和区别下列诸名词：配位聚合，络合聚合，插入聚合，定向聚合，有 规立构聚合。 配位聚合：配位聚合是指单体分子首先在活性种空位上配位，形成 络合物，而配位活化后的单体在金属－烷基之间插入增长。配位和插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合是离子过程，也称为配位离子聚合。 络合聚合：配位聚合和是同义词，其含义一方面是指引发剂有配位或络合能力，另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应，但配位一词更为确切。 插入聚合：配位聚合和插入聚合是同义词，其含义是指单体是通过插入的方式来完成增长的。 定向聚合：也称有规立构聚合，指形成立体规整聚合物的聚合反应。 有规立构聚合：指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法，只要形成形成有规立构聚合物为主，都是有规立构聚合。 3.区别聚合物的构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙稀和聚丁二烯 有几种立体异构体？ 构型和构象：⑴. 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组，构型不同的异构体有旋光异构体和几何异构体。⑵. 构象是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
光学异构和几何异构：⑴. 光学异构体是指由构型所产生的异构现象，是由手性中心所产生的，有R （右）和S （左）型，也称对映异构或手性异构。⑵. 几何异构是由分子中双键或环所产生的，有Z （顺式）和E （反式）构型。 聚丙稀和聚丁二烯的立体异构体：⑴. 丙稀有三种立体异构体，即：全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯。⑵. 聚丁二烯可能有四种立体异构体，即：顺式-1,4，反式-1,4，、全同-1,2，间同-1,2-聚丁二烯。 5. 下列哪些单体能够配位聚合，采用什么引发剂？形成怎样的立构规整聚合 物？有无旋光活性？写出反应式。 ⑴ . 丙稀能进行配位聚合，引发剂可选用()Cl AlEt TiCl 23,,-δγα，形成全同 立构聚丙烯，由于分子中仅有假手性中心，所以聚合物无旋光性。 ⑵ . 异丁烯能进行配位聚合，无定向可言，仅考虑速率，引发剂可选用 34AlEt TiCl -，两甲基相同，无立体异构现象，也无旋光性。 ⑶ . 丁二烯能进行配位聚合， Ziegler-Natta 型、π-烯丙基型和烷基锂型 引发剂都可选用，选用34AlEt TiCl -，顺式-1,4占95％，选用 ()134<-Ti Al AlR TiCl ，反式-1,4占91％，形成的聚合物是几何异构体， 没有旋光性。选用()()[]陈化103=-V Al AlR acac V ，间规-1,2占92～96％， 选用()()未陈化3656AlR H CNC Cr -，等规-1,2占97～100％。也无旋光性。 ⑷ . 胺基丙酸不能进行配位聚合。
第一章诸论习题参考答案 1．与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特征。随着高分子的发展,高分子概念的外延进一步扩大，请举例说明。 解答： 特征：（1）相对分子质量大，一般在104—106； （2）每个分子的相对分子质量不一样，存在相对分子质量分布； （3）由此导致高分子化合物的属性在一定范围内波动（如Tm、Tg、结晶、溶解……）； （4）可用于结构材料和功能材料； 扩展：（1）相对分子质量变化，如：在103—104的低聚物或齐聚物（Oligomer），可用于涂料、粘合剂、功能高分子领域；而106的超高相对分子质量化合物，可使材料性能有所变化。 （2）化学键连接，如：利用分子间作用力的大分子组装、超分子聚合物等。 （3）化学组成变化，如：引入N、P等元素形成与生物相亲的高分子。 2．说明下列名词和术语的概念： （1）单体，聚合物，高分子，高聚物 （2）碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子 （3）主链，侧链，侧基，端基 （4）结构单元，单体单元，重复单元，链节 （5）聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布 （6）连锁聚合，逐步聚合，加聚反应，缩聚反应 （7）加聚物，缩聚物，低聚物 解答： （1）单体：能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物。 聚合物：由多种原子通过共价键连接而成的相对分子质量很大的化合物。 高分子：同上，现在的一个倾向是将化学结构组成多样、排列顺序严格的生物高分子化合物称为高分子。 高聚物：同聚合物。 （2）碳链聚合物：主链完全由碳原子构成的聚合物 杂链聚合物：主链除碳原子外,还含有氧、氮、硫等杂原子的聚合物 元素有机聚合物：主链不含碳原子，主要由硅、硼，铝、氧、氮、硫和磷等原子组成，但侧基由有机基团组成的聚合物 无机高分子：主链和侧基均无碳原子的聚合物 （3）主链：贯穿于整个高分子的链。 侧链：主链边上带的短链。 侧基：主链边上带的基团。 端基：主链两端的基团。 （4）重复单元：高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位。对连锁聚合产物，结构单元：由一个单体分子经聚合进入重复单元的部分。 单体单元：与单体的化学组成完全相同，只是化学结构不同的结构单元。如不完全相同则不存在，如通过缩聚反应形成的聚合物。 链节：同重复单元。 （5）聚合度：高分子链上重复单元的数目。 相对分子质量：高分子是由相对分子质量大小不等的同系物组成，这些同系物相对分
一、填空题（20X1=20分） 1.聚合物的平均分子量的可以用 数均分子量 、 重均分子量 、 粘均分子量 和Z 均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用 分子量分布指数 表示。 2 聚合物按主链元素的组成可以分为 碳链聚合物 、 杂链聚合物 和 元素有机聚合物 三类。 3. 按聚合物的在反应前后聚合度的变化情况，聚合物的化学反应可以分聚合度相似的转变、聚合度增加的转变 和 聚合度减少的转变 三类。 4. 连锁聚合反应包括 自由基聚合 、 阴离子聚合 、 阳离子聚合 和 配位聚合 等。 5. 按聚合物的分子链结构，逐步聚合反应可分为 线型逐步聚合 和 非线型逐步聚合 反应。 6.由聚合物制成的三大合成材料是指： 合成塑料、合成纤维和 合成橡胶 。 7.多分散系数是表征聚合物的多分散程度，也叫分子量分布（ , ），其计算公式为： 重均分子量/数均分子量 n w M M d 8.聚合物分类多种多样，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和 缩聚反应 根据反应机理和动力学性质的同，分为连锁聚合反应和 逐步聚合 9. 自由基聚合反应的实施方法主要有：溶液聚合、 本体聚合 、
悬浮聚合和乳液聚合。而逐步聚合实施方法主要有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚。 10.自由基聚合的机理的特征为慢引发、快增长、有终止。阳离子聚合机理的特点可以总结为：快引发、快增长、易转移、难终止。阴离子聚合机理的特点是快引发、慢增长、无终止。 11.聚合物的平均分子量的可以用数均、重均、粘均和Z均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用重均分子量/数均分子量表示。 12.对于线性逐步聚合反应，如果1，且忽略端基的质量，则聚 合度 分布系数 1 。 13.加热能使之塑化、成型交联固化后不能再塑化，工业上称这种聚合物为热固性树脂。 14.在均聚反应中，聚合速率、平均分子量、分子量分布是要研究的重要内容。在共聚合中，共聚物的组成和分布成为首要问题。 15.根据聚合度和基团的变化，聚合物化学反应可分为相似转变；聚合度变大的反应，如嵌段、交联、接枝、接枝；聚合度变小的反应，如降解、解聚。 16.单体结构与竞聚率之间有着密切的关系，单体对某一自由基反应的活性大小是由取代基得共轭效应和极性效应两者共同决定的。
高分子化学第三章
第三章参考答案 2.下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚 合？并说明理由。 解： ①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl -是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱 ②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl -原子的共同作用使其可进行两种聚合。 ③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN -基是强吸电子基团，并有共轭效应。
④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向过 强，只能阴离子聚合。 ⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚 合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。 ⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共轭 效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。 ⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π电 子容易极化并易流动。 ⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。 ⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和COOR -两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应，可进行自由基聚合。 ⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π 电子容易极化并易流动。 3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。 解： ①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只 能形成二聚体。
②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取 代又具有较大的空间位阻。 ③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大， 不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。 ④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较 大，且易生成烯丙基自由基。 ⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效 应。 ⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻 小，且酯基有共轭效应。 ⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有 较大的空间位阻。 ⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽 略。 5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合？试举活性不等自由基 3～4例，说明应用结果。（P.67） 不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。 只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可
第一章绪论_习题 1、下列物质哪些是高聚物？ （1）水（2）木材（3）肉 （4）棉花（5）橡胶轮胎（6）油漆 2、与低分子化合物相比，高分子化合物有什么特征？ 3、高聚物常用的分子量有哪几种？解释它们的含义，并说明它们分别由什么方法测定。 4、设聚合物样品中含有各1moL的103、104、105分子量的组分，计算聚合物的四种平均分子量，并比较它们的大小。 5、有下列所示三成分组成的混合体系： 成分1：重量分数=0.5，相对分子质量=1×104 成分2：重量分数=0.4，相对分子质量=1×105 成分3：重量分数=0.1，相对分子质量=1×106 求这个混合体系的数均分子质量和重均分子质量及分子质量分布宽度指数。 6、聚合度和分子量间有什么关系？计算中对不同聚合反应类型的聚合物应注意什么？试举例加以说明。 7、试写出下列单体形成链状高分子的重复单元的化学结构。 (1) α-甲基苯乙烯 (2) 偏二氰基乙烯 (3) α-氰基丙烯酸甲酯 (4) 双酚A＋环氧氯丙烷 (5) 对苯二甲酸＋丁二醇 (6) 己二胺＋己二酸 8、写出合成下列聚合物的单体和反应式。 （1）涤纶（2）尼龙－66 （3）聚丙烯腈（4）天然橡胶 （5）丁苯橡胶（6）聚甲醛 （7）聚苯醚（8）聚四氟乙烯 （9）聚二甲基硅氧烷（10）聚氨酯 （11）聚对苯二甲酰对苯二胺 9、写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称。
（1）CH 2=CHF （2）CH2=C(CH 3 ) 2 （3）HO－(CH 2) 5 －COOH （4） （5）NH 2(CH 2 ) 10 NH 2 +HOOC(CH 2 ) 8 COOH （6）CH 2=C(CH 3 )－CH=CH 2 10、写出下列聚合物的名称、单体和合成反应式。 11、怎样用实验区别无定型聚合物、结晶聚合物和交联聚合物？ 12、举例说明橡胶、纤维、塑料间结构－性能的差别和联系。 13、高分子化学结构的多重性包括哪些方面？分别说明。 第二章逐步聚合反应_习题 1、写出用下列单体合成聚合物的化学反应方程式，并命名反应物和产物。 （1） （2）
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
高分子化学实验 华东师大化学系高分子教研组 2008年7月
目录 实验一常见塑料和纤维的简易鉴别--------------------------------------------------1 实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合——有机玻璃的制造-----------------------4 实验三用膨胀计测定苯乙烯自由基聚合反应速度--------------------------------6 实验四酚醛塑料的合成-----------------------------------------------------------------8 实验五乙酸乙烯酯的乳液聚合——白胶水的制备-------------------------------11 实验六丙烯酰胺的溶液聚合----------------------------------------------------------13 实验七聚合物单体的预处理----------------------------------------------------------14 实验八丙烯酸酯类压敏胶的制备----------------------------------------------------14 实验九强酸型阳离子交换树脂的制备----------------------------------------------16 实验十界面缩聚法制备尼龙—610----------------------------------------------------20
实验一常见塑料和纤维的简易鉴别 随着高聚物科学的迅速发展，塑料、纤维的品种日益增多。在科学研究和日常生活中都需对一些未知样品进行鉴别。通常对单组分的纯样品，可根据其不同的外观形态和内在性质的差异，用燃烧法、溶解法等方法就可比较准确、方便地进行鉴别。但对组成结构比较复杂的塑料和纤维，则往往需要先纯化，然后进行元素分析确定大致成份，接着可根据需要进行红外光谱、紫外光谱，核磁谱及裂解色质联用谱等分析，才能得出正确的结论。 一、实验目的 学会以燃烧法、溶剂溶解法鉴别一些常见的塑料和纤维。 二、实验原理 1. 燃烧法燃烧试验是最简单的试验方法。仔细观察塑料、纤维在燃烧时所发生的变化，如燃烧的方式、火焰的颜色、燃烧时散发出来的气味，燃烧后灰烬的颜色、形状和硬度等各种特征，即准确掌握“烟、焰、味、灰”几方面的特征。才能作出正确的判断。燃烧法的优点是简便易行，不需特殊的设备试剂，但此方法比较粗糙。 塑料、纤维的燃烧特征见附表1—1，2。 2．溶解法溶解法是根据各种纤维在不同的化学试剂中的溶解特性来鉴别纤维的。这种方法操作较简单，试剂容易准备，准确性较高。由于一种溶剂能溶解多种纤维，因此需要进行几种溶剂的溶解试验，才能做出正确判断。 各种纤维的溶解情况见附表1—3。 三、主要仪器和试剂 煤气灯、试管、镊子、滴瓶、5％NaOH、20％HCl、70％H2SO4、40％甲酸、冰醋酸、65％硫氰酸钾、丙酮等。 四、实验步骤 1. 燃烧鉴别法： 取一片塑料（少量纤维），用镊子夹住其一端，慢慢向煤气灯（或酒精灯）的火焰靠近。仔细观察塑料接近火焰、在火焰中以及离开火焰时的燃烧状态，鉴别燃烧时发出的气味。纤维鉴别的方法同上。 2. 溶解法： 将少量纤维置于小试管中，注入某种溶剂或溶液（溶比为100∶1），摇动试管或用玻璃棒搅拌5—15分钟。仔细观察溶解情况。有时还须将溶液加热至一定温度或煮沸。注意用易燃的溶剂时不能直接用火加热。
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
高分子化学实验讲义 *************************** *********************** 实验一单体和引发剂的精制 一、实验目的 1. 掌握单体和引发剂精制方法； 2. 复习并巩固回流，重结晶及减压蒸馏等基本操作。 二、实验原理 试剂的纯化对聚合反应而而言是相当重要的，极少数的杂质往往会影响反应进程，离子聚合反应对杂质尤为敏感，杂质浓度要求更低；而阴离子聚合反应还需绝对无水。聚合之前试剂的纯化是必需的。 固体单体常用的纯化方法为结晶和升华，液体单体可采用减压蒸馏、在惰性气氛下分馏的方法进行纯化，也可以色谱分离纯化单体。单体中的杂质可采用下列措施加以除去： 1、酸性杂质（包括阻聚剂酚类）用稀碱溶液洗涤除去，碱性杂质（包括阻聚剂苯胺）可用稀酸溶液洗涤除去。 2、单体中的水分可用干燥剂除去。如无水CaCL2，无水Na2SO4、CaH2或金属钠。 3、单体通过活性氧化铝、分子筛或硅胶柱，其中含羰基和羟基的杂质可以除去。 4、采用减压蒸馏法除去单体中难挥发的杂质。 单体纯度的检测，可用化学分析法、物理常数法、光谱分析法和色谱分析法来测定。 在聚合温度下容易产生自由基的化合物皆可作自由基聚合的引发剂。从分子结构看，它们具有弱的共价键或易分解产生气体。聚合温度处于40℃-100℃，引发剂的离解能应为100k J/mol-70kJ/mol,过高或过低，引发剂将分解太快或太慢。自由基聚合的引发剂有如下几种类型：（1）偶氮类引发剂：常用偶氮二异丁腈（AIBN），用于40 ℃-65 ℃聚合和偶氮二异庚腈（ABVN），后者半衰期较短。偶氮二异丁腈的重结晶溶剂主要是醇类，如，乙醇；也可用水-乙醇混合液或甲醇、乙醚、甲苯、石油醚等作溶剂进行精制。熔点为102-103℃。 （2）有机过氧化物：常用过氧化苯甲酰（BPO），用于60℃-80℃聚合，过氧化异丙苯、过氧化二碳酸二异丙酯。以上几种引发剂为油溶性，适用于本体聚合、悬浮聚合和溶液聚合。BPO提纯常采用重结晶法，一般用氯仿作溶剂，以甲醇作沉淀剂进行精制，只能将BPO在室温下溶于氯仿中，不能加热，易爆炸！ （3）无机过氧化物；如过硫酸钾（KPS）和过硫酸按（APS），这类引发剂溶于水，适用于乳液聚合和水溶液聚合。 （4）氧化-还原引发剂；活化能低，可在较低的温度（0 ℃- 50℃）引发聚合反应。水溶性的有氧化剂过硫酸盐、过氧化氢以及还原剂Fe2+，NaHS03和草酸等；油溶性的氧化剂有氢过氧化物、过氧化二烷基：还原剂有叔胺、硫醇等。 自由基聚合对溶剂没有过高的要求，但是对于离子型聚合而言，则要求溶剂绝对无水。阴离子聚合常使用四氢呋喃（THF ）作为溶剂，THF长期放置产生的过氧化物，能终止阴离子聚合反应，因而需要用适当还原剂除去这些过氧化物。 三、实验内容 1. 引发剂的精制（AIBN）；
北京化工大学高分子 化学讲义-
教学参考书 1、《高分子化学的理论和应用进展》（研究生） —金关泰教授主编。 — 1995年由中国石化出版社出版。 —由北京化工大学、清华大学、浙江大学、中科院化学所等十个单位的十余位专家和教授分工撰写。 —按基础理论、应用研究和开发研究三个层次展开，内容依次包括“聚合理论的进展”、“聚合新技术”、“高 分子新材料”三部分，涉及80年代到90年代初期高分子化学各领域的进展。 —徐僖院士为该书作序，称该书“可视为国外《 Comprehensive Polymer Science 》丛书的补充。” 2、《海外高分子科学的新进展》（研究生） —何天白、胡汉杰编 — 1997年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版 —特点：该书由13位在国际高分子学术界崭露头角的留学海外的中国学者为第一作者领衔撰写，介绍了各 人所从事研究领域的最新成果。内容既包括高分子合成、高分子物理和高分子成型，又有研究方法和新材料，在某种程度上反映了高分子科学的发展新趋势。 3、《高分子化学》（研究生） —周其凤、胡汉杰主编 —2000年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版《跨世纪的高分子科学》丛书第四分册 —特点：该书由近年来在国内高分子化学领域做出卓有成效的中青年科学家领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。在某种程度上反映了国内高分子科学的发展新趋势。 4、《高分子合成新技术》（研究生） —王建国（同济大学）编著 — 2004年化学工业出版社出版。 —作者为硕士研究生开设“高分子化学进展”课所编写的教材。 —特点：包括了20世纪以来高分子化学领域中出现的一些重要的新聚合机理和新聚合技术。 作为一本教材， 对20世纪80-90年代比较成熟的新发展进行了较为系统的介绍。 第一章绪论 第一节高分子材料与高分子化学 一、高分子材料 材料是人类生活和生产必需的基础，也是人类文明的物质基础，而材料的使用与一个历史时期内生产力和科学技术水平密切相关。一个国家材料的品种和产量是直接衡量一个国家的科学技术、经济发展水平的重要标志之一。 例：丝织品-长沙长沙马王堆汉墓 碳纤维-美B-2轰炸机 例：CPU制作材料 目前的CPU材料主要以半导体和超半导体技术为主。现有三种材料有可能改变这种情况： （1）原子水平的材料技术：用原子做基本材料（载体材料可多样），通过原子组合排列实现二进制逻辑计算，可使计算机超小型化。目前问题：组合排列的稳定性。 （2）生物学DNA技术：用生物基因做基本材料，用基因密码组合实现二进制逻辑计算，可使计算机智能化。目前问题：提高速度。 （3）巴基球技术：在巴基球条件下，碳分子成为导体，性能比现有任何计算机材料好，且三维方向可控，一方面材料俯拾即是，另一方面三维可控将提供更新的逻辑数学方式，对软件制作模式有重大影响。
天津大学研究生院一九九六年招收硕士生试题 一．名词解释 1.高分子化合物和高分子材料。 2.反应程度和转化率。 3.热固性聚合物。 4.熔融缩聚与界面缩聚。 5.平均官能度与摩尔系数。 二．两种自由基聚合反应体系。 (1)．热分解引发剂：E d=120~150KJ/mol，E p=20~40KJ/mol,E t=8~20KJ/mol; (2).氧化还原引发剂：E d=40~60KJ/mol,试讨论温度对上述两种引发体系聚合反应速率的影响。 三．写出下列聚合物的单体，结构式并指出其聚合方法和聚合机理。 1.有机玻璃 2.低压聚乙烯 3.丁苯橡胶 4.尼龙-10 10 5.聚氯乙烯 6.聚异丁烯 四．评述苯乙烯悬浮聚合实验（实验设备及操作）。怎样聚合物颗粒大小及形态？ 五．一种称为“白胶”的粘和剂，是用什么单体，通过什么聚合方法制得的？写出反应式。该聚合体系的主要成分有哪几种？指出其聚合 六．在共聚反应中，单体对的竞聚率如下： M1M2r1r2 1. 苯乙烯甲荃苯烯睛0.25 0.25 2. 醋酸乙烯？？酸酐0.055 0.003 3. 氯乙烯偏氯乙烯0.2 4.5 绘出各对单体形成的共聚物的组成曲线，并说明其特征。计算f1=0.5时，F1=? 七．举例说明Ziegler-Natta引发剂的组成。在生产操作中为保证安全和成功，应注意什么问题？列出常用的分离鉴定全间聚丙乙烯的方法。 八．活性聚合物是1956年Szwarc对萘钠在四氢呋喃（THT）中引发苯乙烯聚合首先发现的，写出这一反应，并说明现象。 九．填空。 1.自由基聚合的方法有------------------------------------------------- 离子型聚合的方法有-------------------------------------------------- 2.影响大分子化学反应的物理因素有---------------------------------------------------- 化学因素有--------------------------------------------------------------------- 3.凡能获得立构规整性聚合物的聚合反应都称为-------------------------------------------------------------------------- 采用Ziegler-Natta型引发剂所得的聚合物通常是--------------------------------------------------------------------- 可以是-------------------------------------- 4.等摩尔乙二醇和对苯二甲酸进行缩聚反应，反应程度P=0.95时的数均聚合度X n=----------------------------- 5.上述反应若在密封管中进行时，已知平衡常数K=4.9，该产品最终的聚合度X n=------------------------------- 6.橡胶的交联反应通常是利用橡胶大分子链上的-------------------------反应而实现，因而又称为橡胶的--------------------------
高分子化学实验讲义 生命科学学院高分子化学精品课程小组编写 二〇〇八年八月
目录 第一部分实验指导 (1) 第二部分必做实验 (4) 实验一苯乙烯的悬浮聚合 (4) 实验二聚乙烯醇缩甲醛的制备 (7) 第三部分选做实验 (9) 实验一用端基分析法测定聚酯的分子量 (9) 实验二苯乙烯本体聚合反应速率的测定 (11) 实验三甲基丙稀酸甲酯的本体聚合 (13) 实验四醋酸乙烯乳液聚合 (15) 实验五脲醛树脂的制备 (18) 实验六环氧树脂的制备 (20) 实验七引发剂分解速率常数的测定 (23)
第一部分、实验指导 一、高分子实验室安全制度 在高分子合成实验中，经常使用易燃、有毒的试剂，为杜绝实验室事故的发生，必须严格遵守以下规则： 1. 蒸馏有机溶剂时，要注意装置是否漏气，以防蒸汽逸出着火。不能直接加热，要用水浴或油浴等加热，操作时不能随意离开工作岗位。 2. 减压蒸馏时要戴防护眼镜，以防爆炸。 3. 万一发生火灾，必须保持镇静，立即切断电源，移去易燃物，同时采取正确的灭火方法将火扑灭。切忌用水灭火。 4. 有毒、易燃、易爆炸的试剂，要有专人负责，在专门地方保管，不得随意存放。 5. 电气设备要妥善接地，以免发生触电事故，万一发生触电，要立即切断电源，并对触电者进行急救。 6. 实验完毕，应立即切断电源，关紧水阀，离开实验室时，关好门窗，关闭总电闸，以免发生事故。 二、预习情况检查方式 要求学生在实验前必须做好实验预习，否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容： 1. 检查实验预习报告 包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等； 2. 提问形式 老师在实验前要检查学生的实验预习情况，可采取口头提问的方式了解学生对实验的预习情况。 三、讲解内容（以两个必修实验为例） 讲解内容主要包括： 1 . 苯乙烯的悬浮聚合 【实验原理】 悬浮聚合时单体以小液滴状悬浮在水中进行的聚合，单体中溶有引发剂，一个小液滴相当于本体聚合中的一个单元。从单体液滴转变为聚合物固体粒子，中间经过聚合物－单体粘性粒子阶段，为了防止粒子相互粘接在一起，体系中需另加分散剂，以便在粒子表面形成
高分子第三章习题参考答案 第1题：无规、交替、嵌段、接枝共聚物的结构有何差异？在这些共聚物名称中，对前后单体的位置有何规定？ 参考答案： 无规共聚物是聚合物中两单元M1、M2无规排列，而且M1、M2连续的单元树不多。 交替共聚物是聚合物中两单元M1、M2严格相间。 嵌段共聚物是聚合物中由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的大分子。 接枝共聚物是聚合物主链由单元M1组成，而支链则由另一单元M2组成。 无规共聚物名称中前一单体为主单体，后为第二单体。 嵌段共聚物名称中的前后单体则代表单体聚合的次序。 接枝共聚物中前单体为之链，后单体则为支链。 第3题；当r1= r2=1；r1= r2=0；r1>0，r2=0；r1·r2=1等特殊情况下，d[M1]/ d[M2]=f（[M1]/ [M2]），F1=f（f1）的函数关系如何？ 参考答案： 当r1= r2=1时，d[M1]/ d[M2]= [M1]/ [M2]，F1= f1； 当r1= r2=0时，d[M1]/ d[M2]=1，F1= 0。5； 当r1>0，r2=0时，d[M1]/ d[M2]=1＋r1·[M1]/ [M2]，F1>50%； 当r1·r2=1 ，d[M1]/ d[M2]= r1·[M1]/ [M2] ，F1= r1·f1。
第6题：两单体的竞聚率r1=2.0，r2=0.5，如f10=0.5，转化率C=50%，试求共聚物组成。 参考答案：因为换化率大于10%，只能用积分公式计算。 式中 因为：γ=0 所以： 故而：
整理上式得：f12－3f1＋1=0 解方程得： 将f1和f10及C代入： 解得：F1=0.62 第13题：甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、苯乙烯、马来酸酐、醋酸乙烯酯、丙烯腈等单体与丁二烯共聚，试以交替倾向的次序排列，说明原因。 参考答案： 根据r1·r2乘积的大小，可以判断两单体交替共聚的倾向。即r1·r2→0，两单体发生共聚；r1·r2越趋向于零，交替倾向月大。各单体的r1、r2和r1·r2值如下表：
第一章绪论 名词解释 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。如聚氯乙烯的重复单元为。 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。 结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。聚氯乙烯的结构单元为。 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DP表示；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，以X n 表示。聚合物是由一组不同聚合度和不同结构形态的同系物的混合物所组成，因此聚合度是一统计平均值。 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。，Ni ：相应分子所占的数量分数。 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。，Wi ：相应的分子所占的重量分数。 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。即。用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 问答题 1.与低分子化合物比较，高分子化合物有何特征?