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chapter 2 高分子基本概念

主讲教师：查俊伟

副教授

高分子材料结构与性能

第二章高分子基本概念?Basic tips of Polymer

一、基本概念

二、单体与聚合度

三、分类与命名

四、聚合反应

五、分子量及其分布

1 高分子概念的确立

* 1833年，Berzius在对鲸油的热馏油的分镏产物时，首次提出“要描述这种组成相同但性质相异的物质，我建议称为Polymer（聚合的）物质”，如认为丁烯是乙烯的聚合体。

* 1892年，Tilden对天然橡胶裂解成分进行分离、分析，确定了异戊二烯结构式* 1904年，Green针对纤维素是由小分子堆集而成，还是由糖基通过共价键

联结而成的讨论，提出“纤维的物理性质显示出纤维素是高分子量的物质”

?1907年，Ostwald提出分子胶体概念，并于1920年出版《胶体化学》。

如认为纤维素是葡萄糖的缔合体，缔合即小分子的物理集合。

1 高分子概念的确立

* 1920年，H.Staudinger （1881~1965）在《德国化学会志》上发表《论聚合》，提出无论天然

或合成高分子，其形态和特性都可以由具有共价键连接的链式高分子结构来解释

1953年因“链状大分子物质的发现”获诺贝尔化学

奖

* 1924年，T.Svedberg

（1884~1971）发明了超速离心机，用于蛋白质分子测定，并从沉降常数和扩散系数获得血红蛋白分子量。

1926年因发明高速离心机并用于高分散胶体化学研究获诺贝尔化学奖

1932年，Staudinger发表专著《高分子有机

（1）相对分子质量很大：一般在104~10

相对分子质量 1.2~1.8×104

尼

龙

相对分子质量5~15×104聚氯乙烯

相对分子质量25~30×104

顺丁橡胶

由许多结构相同的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物高分子（macromolecule 、polymer ）

2 高分子的定义

Polymers,

also known as ‘macromolecule s’,are built up of a large number of

molecular units which are linked together by covalent bonds.

（2）由相同的化学结构重复多次而成（3

）共价键连接

～～CH 2━CH ━CH 2━CH ━CH 2━CH ～～

│ │ │Cl Cl Cl

聚氯乙烯

例

Polyvinyl Chloride –PVC

它是由小分子氯乙烯通过双键打开连接而成的。这里小分子氯乙烯称为单体(monomer)，或重复单元。

H 2C

复杂结构的高分子：

例蛋白质

人体中主要的蛋白质大约由20种氨基酸通过肽键相连而成，为生命功能材料。

COOH

H2N—C—H

名称R基符号甘氨酸H-Gly 丝氨酸HO-CH

-Ser

苏氨酸CH

(OH)CH-Thr

半胱氨酸HS-CH

-Cys

酪氨酸HO--CH

-Tyr

H2N—C—COOH

COOH

H-NH—C—H

H COOH

| |

H2N—C—CONH—C—H

| |

肽键

表面上与尼龙的缩聚相似，但蛋白质分子

量在1万到100万间，由一条或多条多肽链构

成，其结构要复杂得多。

大分子macromolecule

(1)相对分子质量很大

(2) 化学组成比较简单, 分子结构有规律性

3 高分子的基本特点

CH 2

CH CH 2CH CH 2CH CH 2CH

CH 2CH 2CH Cl

(3) 分子形态多样:长链线型, 三维网状, 星型, ….

主链:具有最大尺寸、贯穿整个大分子的分子链侧链:连接在主链上具有足够长度的链侧基: 连接在主链上除氢原子以外的原子或原子团main chain

side chain

side group

(4)相对分子质量具有

多分散性

N i

M i

单分散monodisperse

多分散

polydisperse 分子量的多分散性是高分子的鲜明特点

分子量不是一个确定的值

(5)物理性质不同于低分子: 高强度, 高弹性等

低分子量的化合物：

气体、液体或脆性固体聚合物-----作为结构材料，必须具有优良的机械性能。

只有分子量很高的聚合物才具有高的机械强度，所以分子量是聚合物的重要结构指标。

聚合物力学强度－分子量关系

分子量

机械强度

分子量和其分布是影响聚合物性能的因素之一

分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工成型时塑化困难;低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工.

不同用途聚合物有其合适的分子量分布:

分子量分布可较宽

3 高分子的基本特点

分子量分布易窄

橡胶

塑料薄膜

合成纤维

北欧化工合成出了分子量呈双峰分布的聚乙烯

有机试剂、无机试剂

医药、染料、齐聚物(oligmer)

尼龙(1.2~1.8万) 聚氯乙烯( 5~15万) 顺丁橡胶( 25~30万)

聚丙烯酰胺高分子量聚乙烯（千万及以上)

low-molecular weight compoud

medium-molecular weight compoud

extra high molecular polymer

0万

低分子化合物

103万

104万

106万

108万

中分子量化合物

高分子化合物超高分子量化合物

polymer

4 高分子概念的扩大

(1) 分子量范围大为拓宽

如丁羟胶，分子量一般在103

高分子化合物是由小分子单体聚合而成的，因此又称为聚合物。

通常，根据化合物的相对分子质量（M）大小来划分高分子和小分子。

M<1000，一般为小分子化合物；

M>10000的，称为高分子或高聚物；

1000

当一个化合物的相对分子质量足够大，以至多一个链节

或少一个链节不会影响其基本性能时，称为高分子。

(2)由共价键相连拓展到配位键和分子间力作用相连

（Macromolecule-Metal Complex —MMC ）配位键-高分子金属络合物：

例

H H H

~~~C —

O O

—C~~~CH 2

Cu CH 2

C —O O —C

H CH 2~~~

H CH 2 ~~~

金属离子或金属络合物结合于分子链侧基。

每个铜原子（Cu 2+）与PV A 的四个羟基配位，其中两个被质子化，结果是导致两个PV A 的大分子链的连结。

合成高分子化合物的直接的小分子化合物

CH 2

Cl CH CH 2CH CH 2CH CH 2CH

CH 2CH 2CH Cl

CH 2

CH Cl

CH 2CH CH CH 2CH CH 2CH 2

CH 2

OCOCH 3

CH 2

CH 聚氯乙烯

聚乙烯醇

单体

不是

二、单体(monomer)

单体

（

monomers ）

聚乙烯（PE ）

例

C H 2CH 2

CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2CH 2etc

CH 2n N 个

化学反应

结构确定

分子量确定

化学组成确定O

H 2C H 3C CH 3

C H 2CH 2

CH 2O

C H 2C

CH 3

C O OMe

单体——小分子

(完整版)(含答案)高分子化学练习题.doc

高分子化学练习题一、名词解释 1、重复单元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。 2、结构单元高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。 3、线型缩聚 2 官能度单体或 2-2 体系的单体进行缩聚反应，聚合过程中，分子链线形增长，最终获得线型聚合物的缩聚反应。 4、体型缩聚有官能度大于 2 的单体参与的缩聚反应，聚合过程中，先产生支链，再交联成体型结构，这类聚合过程称为体型缩聚。 5、半衰期物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。 6、自动加速现象聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 7、竞聚率是均聚和共聚链增长速率常数之比， r 1 =k11/ k12，r 2 = k 22/ k21, 竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。 8、悬浮聚合悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体，水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 9、乳液聚合是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10、接枝共聚物聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组成。二、选择题 1、聚酰胺反应的平衡常数为400，在密闭体系中最终能够达到的反应程度为（ B ） A. 0 .94 B. 0.95 C. 0.96 D. 0.97 2、在线型缩聚反应中，成环反应是副反应，其中最易形成的环状化合物是（ B ） A. 3， 4 元环 B. 5，6 元环 C. 7 元环 D. 8-11 元环 3、所有缩聚反应所共的是（A） A. 逐步特性 B. 通过活性中心实现链增长 C. 引发率很快 C. 快终止 4、关于线型缩聚，下列哪个说法不正确？（B）

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。

高分子材料化学基本知识

《高分子材料化学基本知识》试题部分：一、单选题 1）基本难度（共24题） 1.在烷烃的自由基取代反应中，不同类型的氢被取代活性最大的是（）。 A、一级 B、二级 C、三级 D、都不是 2.引起烷烃构象异构的原因是（）。 A、分子中的双键旋转受阻 B、分子中的单双键共轭 C、分子中有双键 D、分子中的两个碳原子围绕C—C单键作相对旋转 3.下列物质通入三氯化铁溶液显色的是（）。 A、苯甲酸 B、苯甲醇 C、苯酚 D、甲苯 4.Grignard试剂指的是（）。 A、R-Mg-X B、R-Li C、R2CuLi D、R-Zn-X 5.下列能进行Cannizzaro(康尼查罗)反应的化合物是（）。 A、丙醛 B、乙醛 C、甲醛 D、丙酮. 6.下列化合物中不能使溴水褪色的是（）。 A、丙烯 B、丙炔 C、丙烷 D、环丙烷 7.下列不属于邻、对位定位基的是（）。 A、甲基 B、氨基 C、卤素 D、硝基 8.下列化合物可以和托伦试剂发生反应的是（）。 A、CH3CH2OH B、CH3COOH C、CH3CHO D、CH3COCH3 9.脂肪胺中与亚硝酸反应能够放出氮气的是（）。 A、季胺盐 B、叔胺 C、仲胺 D、伯胺 10.下列化合物进行硝化反应时最容易的是 ( )。 A、苯 B、硝基苯 C、甲苯 D、氯苯 11．涤纶是属于下列哪一类聚合物？（） A、聚酯 B、聚醚 C、聚酰胺 D、聚烯烃 12.吡啶和强的亲核试剂作用时发生什么反应？（） A、-取代 B、-取代 C、环破裂 D、不发生反应 13.盖布瑞尔合成法可用来合成下列哪种化合物？ ( ) A、纯伯胺 B、纯仲胺 C、伯醇 D、混合醚 14.尼龙-66是下列哪组物质的聚合物? ( ) A、己二酸与己二胺 B、己内酰胺 C、对苯二甲酸与乙二醇 D、苯烯 15.下列有机物命名正确的是（） A、2，2，3－三甲基丁烷 B、2－乙基戊烷 C、2－甲基－1－丁炔 D、2，2－甲基－1－丁烯 16.一对单体共聚时，r1=1,r2=1,其共聚行为是（）？ A、理想共聚 B、交替共聚 C、恒比点共聚 D、非理想共聚 17.在缩聚反应的实施方法中对于单体官能团配比等物质量和单体纯度要求不是很严格的缩聚是（）。 A、熔融缩聚 B、溶液缩聚 C、界面缩聚 D、固相缩聚 18.下列哪种物质不是聚合物？（） A、葡萄糖 B、聚乙烯 C、纤维素 D、胰岛素 19.单体含有下列哪种官能团时不能进行缩聚反应（）？ A、-COOH B、-NH2 C、-OH D、-NO2 20.下列哪种物质不能作为阳离子聚合的引发剂（）。 A、正碳离子盐 B、有机碱金属 C、质子酸 D、路易斯酸 21.苯醌是常用的分子型阻聚剂，一般用单体的百分之几就能达到阻聚效果（）。 A、1.0%-0.5% B、1.0%-2.0% C、2.0%-5.0% D、0.1%-0.001% 22.下列哪种物质不是高效阻聚剂（）。

高分子化学试题合辑附答案

《高分子化学》课程试题得分一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。得分三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么 ⒊什么叫自由基自由基有几种类型写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合

⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。已知：C (偶合终止系数)＝；D (歧化终止系数)＝； f ＝； k p＝×102 L/ ；k d ＝×10-6 s-1； k t＝×106 L/ ；c(I)＝mol / L； C M＝×10-5；C I＝2×10-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为g./ cm3； X。计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和聚醚聚合物等。

高分子材料(纤维、塑料等)的基本概念及生产加工原理

高分子材料(纤维、塑料等)的基本概念及生产加工原理高分子材料加工原理I 高分子材料加工原理复习提要一一、高分子材料基本概念 1、高分子材料的基本概念及其分类; 2、常用高分子材料的英文缩写高分子材料是以高分子化合物为主要成分，经化学处理和机械加工而成的有机材料。可以分成纤维、塑料、橡胶、涂料、胶粘剂聚乙烯PE高密度聚乙烯HDPE低密度聚乙烯LDPE聚丙烯PP聚丁烯PB聚苯乙烯PS丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS聚氯乙烯PVC聚氟乙烯PVF聚四氟乙烯PTFE聚乙烯醇PVA聚甲基丙烯酸甲酯PMMA聚丙烯腈PAN聚甲醛(聚氧化亚甲基)POM聚苯醚PPO聚醚醚酮PEEK聚对苯二甲酸乙二(醇)酯PET聚对苯二甲酸丁二(醇)酯PBT聚碳酸酯PC聚酰胺(尼龙)PA聚苯硫醚PPS苯酚-甲醛树脂(电木、胶木)PF甲酚-甲醛树脂CF尿素-甲醛树脂(脲醛树脂、电木)UF不饱和聚酯(树脂)UP 环氧树脂EP聚氨基甲酸乙酯(聚氨酯)PU(R)聚酯-氨酯(聚酯型聚氨酯)AU聚醚-氨酯(聚醚型聚氨酯)EU天然橡胶NR异戊二烯橡胶(异戊橡胶)IR苯乙烯-丁二烯橡胶(丁苯橡胶)SBR聚丁二烯橡胶(顺丁或反丁基橡胶)BR乙烯-丙烯橡胶(乙丙橡胶)EPR 或EPM丙腈烯-丁二烯橡胶(丁腈橡胶)ABR氯丁二烯橡胶(氯丁橡胶)CR丁基橡胶IIR 线密度(tex):1000m长的纤维所具有的重量。1tex=1g/1000m。(表示纤维粗细程度的指标)(D):9000m长的纤维具有的重量。1 T=9 D 二、化学纤维的基本概念三、化学纤维的生产方法 1.化学纤维的生产方法主要有哪几种?熔体纺丝、湿法纺丝、干法纺丝

高分子化学复习笔记

第一章绪论 1.1 高分子的基本概念、特点单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。高分子或聚合物：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。聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~. 重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~，又称为链节。结构单元：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~。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。聚合反应(Polymerization)：由低分子单体合成聚合物的反应。线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子. 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics)：是线型可支链型聚合物，受热即软化或熔融，冷却即固化定型，这一过程可反复进行。聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）等均属于此类。热固性塑料(Thermosetting Plastics)：在加工过程中形成交联结构，再加热也不软化和熔融。酚醛树脂、

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

高分子化学习题答案

一．名词解释异构化聚合：指在链增长反应过程中常常发生原子或原子团的重排过程的反应。活性聚合物：在适当条件下,不发生连转移或链终止反应,而使增长的活性链反应直至单体完全消耗尽仍保持活性的聚合物化学计量聚合：指链引发速率在阴离子聚合反应中严格控制条件，以得到接近单分散的聚合物为目的的聚合反应。遥爪聚合物:又称热塑性橡胶。一类常温下显示橡胶弹性、高温下又能塑化成型的合成材料，是一类兼具橡胶和热塑性塑料特性的强韧性聚合物。按照交联键的性质可分为：物理交联型如玻璃化微区、氢键及结晶微区作交联点的聚合物和共聚物、共混物等；化学交联型如含离子键交联和离子簇微区的离聚体，共混物经动态硫化交联的TPE，含热可逆性共价键交联的TPE等。若按高分子链结构可分为：嵌段共聚物、接枝共聚物、含离子键共聚物和硫化交联共混物等。 ①(telechelic polymer)又称“远螯聚合物”。分子链两端带有反应性官能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端，故名。 ②遥爪聚合物是一种分子两端带有反应性官能团的液体聚合物,可用作液体橡胶、涂料、粘合剂、密封胶等,最后通过活性端基的相互作用,扩链或交联成高分子量的聚合物。【遥爪聚合物】(telechelicpolymer)又称“远

螯聚合物”。分子链两商带有反革命应性官能团的低聚物。因其分子中的活性基团犹如两只爪子遥遥地占据了链的两端，故名。其分子量不高，呈液状，在加工时可采用浇铸或注模工艺，最后通过活性端基的交联或链的伸长成为高分子量聚合物。热塑弹性体：指在常温下显示橡胶弹性，在高温下能够塑化成型的高分子材料。其产品既具备传统交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各项优异性能，同时又具备普通塑料加工方更、加工方式广的特点。热塑性弹性体是指常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体。二．讨论水对离子聚合的影响三．写出制备含端羧基、端羟基。端氨基的遥爪聚合物的反应式

高分子化学教案

《高分子化学》教案山东轻工业学院材料科学与工程学院

第一章绪论【课时安排】前言0.5学时 1.1 基本概念1学时 1.2 聚合反应与聚合物的化学反应1学时 1.3 聚合物的分类0.5学时 1.4 聚合物的命名0.5学时 1.5 相对分子质量及其分布0.5学时总计4学时【掌握内容】 1. 高分子基本概念：单体、高分子、聚合物、低聚物、结构单元、重复单元、单体单元、链节、主链、侧链、端基、侧基、聚合度、相对分子质量等。 2. 聚合反应；加成聚合与缩合聚合；连锁聚合与逐步聚合。 3. 从不同角度对聚合物进行分类。 4. 常用聚合物的命名、来源、结构特征。 5. 聚合物相对分子质量及其分布。【熟悉内容】 1. 系统命名法。 2. 典型聚合物的名称、符号及重复单元。【了解内容】 1. 高分子化学发展历史。 2. 聚合物相对分子质量及其分布对聚合物性能的影响。【教学难点】 1. 结构单元、重复单元、单体单元、链节的辨析。 2. 加成聚合与缩合聚合的区别与联系；连锁聚合与逐步聚合的区别与联系。【教学目标】 1. 掌握高分子化学相关基本概念。 2. 能对几对重要概念进行辨析。 3. 能按规范写出正确的聚合物名称、分子式、聚合反应式。 4. 树立对高分子化学学科正确的认识观。前言【教学内容】第一节材料科学与工程一材料的定义与类别二材料发展史三材料科学与工程第二节高分子科学一定义及体系二优点三发展史四我国高分子科学发展现状五高分子化学课程要求【授课时间】0.5学时

【教学重点】高分子科学定义及体系【教学难点】【教学目标】了解材料科学与工程、高分子科学体系范畴，了解高分子化学发展简史【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片【教学过程】第一节材料科学与工程一材料的定义与类别 1 定义：具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质。 2 分类按作用：结构材料、功能材料按化学组成：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料按状态：气态、液态、固态按使用领域：建筑材料、医用材料、电子材料、耐火材料…… 二材料发展史天然材料→烧结冶炼材料→合成材料→可设计材料→智能材料三材料科学与工程材料科学与工程的四要素：性质、结构与成分、合成与加工、使用性能，它们之间存在着密切关系。第二节高分子科学一定义及体系研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集态的结构、性能，聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。二优点 1 原料丰富，经济效益高，不受天然气侯限制 2 品种多，功能全，能适应各种需要三发展史萌芽期初创期繁荣期发展期十九世纪中叶→ 1909 → 1932 → 1970 → 21世纪四我国高分子科学发展现状五高分子化学课程要求 1.1 基本概念【教学内容】一高分子二高分子化学三单体四有关组成结构的概念五大分子结构式六聚合反应方程式：【授课时间】1学时【教学重点】高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节等概念，聚合反应式的书写【教学难点】结构单元、重复单元、单体单元的辨析【教学目标】 1 掌握高分子、结构单元、重复单元、单体单元、链节、聚合度等概念的区别与联系

高分子化学试题及答案

高分子化学试题一、选择题 1.下列说法对于尼龙-66正确的是：（） A . 重复单元=结构单元 B . 结构单元=单体单元 C. DP = D. = 2n 2.乳液聚合物的粒径大小为（） A. 1～10μm B. 0.01～5mm C. 0.5～1.0mm D. 0.05～0.15μm 3.聚氯乙烯和聚丙烯的英文缩写符号分别是：（） A . PVC PP B . PET PS C. PET PE D. PVC PU 4.聚合物SBR的组成：（） A . 乙烯和丙烯的共聚物 B . 乙烯和醋酸丙烯的共聚物 C. 丙烯腈和1,3-丁二烯的共聚物 D. 苯乙烯和1,3-丁二烯的共聚物 5.四氢呋喃可以进行下列哪种聚合（） A . 自由基聚合 B . 阴离子聚合 C. 阳离子聚合 D. 配位聚合 6.下列属于自由基聚合的引发剂的是（） A . Na + 萘 B . + 水 C. n-C4H9Li D. (C6H5CO)2O2 7. 聚1,3-丁二烯有几种立体异构体，属于几何异构体有几种，聚丙烯有几种立体异构体，属于光学异构体有几种（）A. 4 4 3 3 B. 4 2 3 3 C. 4 4 3 0 D. 4 2 3 0 8. 自动加速效应是自由基聚合特有的现象，他不会导致（） A. 聚合速率增加 B. 爆聚现象 C. 相对分子质量分布变窄 D. 聚合物相对分子质量增加 9.若聚合反应温度对聚合速率和分子量影响均较小，是因为（） A. 聚合热小 B. 引发剂分解活化能低 C. 反应是放热反应 D. 引发剂分解活化能高 10.本体聚合至一定转化率时会出现自动加速现象，这时体系中的自由基浓度[M·]和自由基寿命τ的变化为（）A. [M·]增加，τ延长 B. [M·]增加，τ缩短 C. [M·]减少，τ延长 D. [M·]减少，τ缩短二、填空题 1. 无定形高聚物的物理状态及力学性质随温度而变，其中T g是；T f是，而在结晶高聚物中T m 是。 2. 聚合物的一次结构是与结构单元有关的结构它包括、和。 3. 本体聚合应选择引发剂、乳液聚合应选择引发剂。 4. 聚合物聚合度变大的化学反应有、和等。 5. 凡能获得立体规整性聚合物的聚合反应，都称为。采用Ziegler-Natta引发剂所得的聚合物通常是，也可以是。 6. 等摩尔的二元醇和二元酸在一定温度下，于封管中进行均相聚合，已知该温度下的平衡

高分子材料基本知识

链段：从高分子链中划分出来的最小运动单元柔顺性：高分子链能改变其构象的性质近程结构：即第一层次结构，指单个高分子的一个或几个结构单元的化学结构和立体化学结构远程结构：即第二层次结构，指单个高分子的大小和在空间所在的各种形态结构：组成高分子不同尺度的结构单元在空间的排列构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列构象：由于单键的内旋转而产生的分子在空间的不同形态高弹性：小应力作用下，由于高分子链段的运动而产生的很大的可逆变形强迫高弹性：玻璃态聚合物在外力作用下，出现的高弹形变力学松弛：高聚物的力学性质随时间的变化表现的性质蠕变：在恒温恒负载下，高聚物材料的形变随时间的延长而逐渐增大的现象5 应力松弛：在恒温和保持形变不变的情况下，高聚物内部应力随时间延长逐渐衰减的现象滞后现象：在交变应力作用下，高聚物应变落后于应力变化的现象内耗：橡胶及其他高分子材料在形变过程中，一部分弹性形变转变热能的损耗的现象冷拉：高聚物材料的低温下受外力作用而产生大变形的现象银纹屈服：在拉伸应力作用下，高聚物某些脆弱部分由于应力集中而产生空化条纹形变区剪切屈服：高聚物在拉伸或压缩应力作用下，与负载方向呈45度截面上产生最大剪切力，从而引发高分子链沿最大剪切面方向上产生滑移形变，从而导致材料形状扭的现象高聚物材料发生脆性断列时，其断裂面比较光滑；韧性断裂时，由于分子间滑移，断裂面较为粗糙，有凹凸不平的丝状物流变性：物质流动与变形的性能及其行为表现牛顿流体：流动规律符合牛顿粘性定律的流体剪切流动：产生横向速度梯度的场的流动拉伸流动：产生纵向速度梯度的场的流动剪切变稀流体：随剪切应力或剪切速率的升高表观黏度降低的流体挤出胀大：橡胶等高聚物熔体基础口型后，挤出物的尺寸及断面形状与口型不同的膨胀可塑度：施加一定负载在一定温度的时间下，测定形变负载移去后变形保持的能力切力增稠流体：随剪切速率增加，切应力增加的速率增大，即切黏度随切应力。剪切速率的增大而上升的流体熔融指数：由标准熔体流动速率测定仪测定，用来表征热塑性塑料的流动性门尼黏度：一定温度（100）一定转子速度（2r/min）条件下测定未硫化胶对转子的转动阻力。橡胶工业中作为胶料流动的指标焦烧：所谓焦烧，是胶料在硫化前的操作或停放过程中，发生了不应有的提前硫化现象。其表现为在胶料中有较硬的硫化小粒子存在，胶料塑性明显减少。 1．高分子特征： 1分子量很高或分子链很长2数目很大的结构单元通过共价键重复连接而成3结构具有不均一性4大多数高分子分子链有一定柔顺性 2.线性：细长的线/能溶解熔融，易加工成型支链性：空间中二维增长形成/更以溶解，强度低，易老化交联型：三维网状大分子/不溶解，能溶胀，不熔融，强度高，弹性好 3.柔顺性比较：1）PE>PP>PS取代基体积，单键内旋转位阻大，柔顺性差2）PP>PVC>PAN 取代基极性大，分子间的相互作用大，分子链内旋转受阻，柔顺性差3）氯丁橡胶〉PP>PVC取代基数目多，非键合原子数目多，阻力大4）BR>NR>SBR取代基体积大（同1） 4.结晶度：指结晶部分用质量或体积表示的百分数结晶度对高聚物性能的影响：1）力学强度模量增大，韧性抗冲击强度降低2）光学性质透明度降低3）耐热性抗渗透性增强 5.取向方式：1）单轴，取向方向上强度增加，垂直与取向方向上强度降低2）双轴，平面方向上强度增加 6.高分子热运动的特点：1运动单元多重性（键长键角原子链节链段大分子链）2高分子运动的时间依赖性（松弛特性大分子运动需要较长时间）3高分子运动温度依赖性（运动单元松弛特性的温度依赖性） 7、试画出高聚物材料典型的应力-应变曲线，并从分子运动的角度对曲线加以解释，并简单介绍一下其影响因素。 2）原因：a分子链长度不够一个链段长度时运动单位为大分子，所以Tg、Tf重合，M↑分子链解冻需Q↑Tg↑ b M>链段M，运动单元为整个大分子和链段，体现链段运动的高弹态出现。链段大小主要取决于分子链段柔顺性和邻近分子间的相互影响，所以，Tg不变，M↑大分子间相对位移阻力↑，所以Tf↑ 10．影响玻璃化转变温度Tg的因素 1）分子结构的影响：柔性增加，Tg下降

高分子化学考试题库

《高分子化学》课程试题得分一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒈聚合物的化学反应 ⒉缩聚反应 ⒊乳化作用 ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期得分二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有、、和。 ⒉逐步聚合的方法有、、和。

⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为、、和四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成、、和四类。得分三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么? ⒉乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？

⒊什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。

⒋何谓离子交换树脂? 写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。得分四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合 ⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( ) ⑴PV Ac的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化⒌表征引发剂活性的参数是( ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 得分

五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。已知：C (偶合终止系数)＝0.15；D (歧化终止系数)＝0.85； f ＝0.8； k p＝3.67×102 L/ mol.s；k d ＝2.0×10-6 s-1； k t＝9.30×106 L/ mol.s；c(I)＝0.01 mol / L； C M＝1.85×10-5；C I＝2×10-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm3； X。计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n ⒉(15分)甲基丙烯酸甲酯(M1)与苯乙烯(M2)，在60℃下进行自由基共聚合。已知：r 1= 0.46 , r 2=0.52 ；

高分子化学习题与答案

《高分子化学》习题与答案第一章绪论习题 1. 说明下列名词和术语： (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 2．与低分子化合物比较，高分子化合物有什么特征？ 3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系讨论连锁聚合与逐步聚合间的相互关系与差别。 4. 举例说明链式聚合与加聚反应、逐步聚合与缩聚反应间的关系与区别。 5. 各举三例说明下列聚合物 (1)天然无机高分子，天然有机高分子，生物高分子。 (2)碳链聚合物，杂链聚合物。 (3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。 6. 写出下列单体的聚合反应式和单体、聚合物的名称 (1) CH2=CHF (2) CH2=CH(CH3)2 CH3 | (3) CH2=C | COO CH3 (4) HO-( CH2)5-COOH (5) CH2CH2CH2O |__________| 7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反应式，并指明这些聚合反应属于加聚反应还是缩聚反应，链式聚合还是逐步聚合？ (1) -[- CH2- CH-]n- | COO CH3 (2) -[- CH2- CH-]n- | OCOCH3 (3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n- | CH3 (4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n- (5) -[-NH(CH2)5CO-]n- 8. 写出合成下列聚合物的单体和反应式： (1) 聚苯乙烯 (2) 聚丙烯

第一章高分子化合物的基本概念

非金属材料—— 西南大学工程技术学院

1.1 高分子化合物的基本概念 1.1.1 高分子化合物的含义高分子也叫“大分子”，是指分子量很大的分子，分子量一般为几万、几十万甚至更多(见表1-1 )。分子量＜500的称为低分子；分子量＞5000的称为高分子； 500＜分子量＜5000的由其物理、化学性能决定。由高分子组成的物质称为“高分子化合物” 高分子化合物包括：有机高分子化合物和无机高分子化合物两大类，其中有机高分子化合物又包括：天然和人工合成两类。

1.1.2 高分子化合物的组成高分子化合物分子量虽巨大，但化学组成却简单：由C、H、O、N、S等组成，主要是碳氢化合物及其衍生物。结构形式：由一种或几种简单低分子化合物中的成千上万个原子，以共价键形式重复连接而形成长链结构。连接方式：打开低分子化合物的双键或三键，由共价键连接成大分子。 1. 单体与聚合反应单体：可以形成高分子的低分子化合物；聚合反应：由单体变成高分子的过程，简称“聚合” 聚合物(高聚物)：即聚合反应的产物—高分子化合物。如聚乙烯就是由单体乙烯经聚合反应而成： nCH2＝CH2→… —CH2—CH2—CH2—CH2 —…

2. 分子链与链节注意：不是所有的低分子化合物都可以作为单体，只有那些具有双键、三键结构的，当键被打开才可以连接成长链型的大分子。分子链：大分子中众多原子以共价键形式重复连接而成的长链型结构。例如：聚乙烯大分子链的结构式为… —CH 2 —CH 2 —CH 2 —CH 2—… ，一般简单表达式为：CH 2－CH 2n

3. 聚合度与平均分子量大分子分子量与聚合度的关系： M ＝m ×n 式中：M 为大分子分子量；m 为链节分子量；n 为大分子聚合度。聚合度：高聚物内所含链节的数目，即上式中的n 。链节：构成大分子链的基本结构单元，与单体结构类似。高分子化合物即无数个链节重复连接的聚合物，故称为“高聚物”。常见单体、链节及高聚物见表1-2 。注意：链节和单体是完全不同的两个概念，例如：n (CH 2 ＝CH 2) → CH 2－CH 2n 单体(乙烯) 链节(聚乙烯)

高分子化学考试题库

《高分子化学》课程试题《一》一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒈聚合物的化学反应 ⒉缩聚反应 ⒊乳化作用 ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有、、和。 ⒉逐步聚合的方法有、、和。

⒊聚氨酯大分子中有、、和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为、、和四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成、、和四类。三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么? ⒉乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？ ⒊什么叫自由基？自由基有几种类型？写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。

⒋何谓离子交换树脂? 写出合成强酸型阳离子交换树脂有关化学反应方程式。四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合 ⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( ) ⑴PV Ac的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。已知：C (偶合终止系数)＝0.15；D (歧化终止系数)＝0.85； f ＝0.8； k p＝3.67×102 L/ mol.s；k d ＝2.0×10-6 s-1； k t＝9.30×106 L/ mol.s；c(I)＝0.01 mol / L； C M＝1.85×10-5；C I＝2×10-2；甲基丙烯酸甲酯的密度为0.937 g./ cm3；

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