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
涤纶-[-OCH2CH2O OCC6H4CO-]n
尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n
天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n
聚合物分子量/万结构单元分
子量/万
DP=n 特征塑料
聚氯乙烯聚苯乙烯5~15
10~30
62.5
104
800~2400
960~2900
(962~2885)
足够的聚合度，才能达
到一定强度，弱极性要
求较高聚合度。
纤维
涤纶
聚酰胺-66 1.8~2.3
1.2~1.8
60+132=19
2
114+112=2
26
94~120
53~80
极性，低聚合度就有足
够的强度
橡胶
顺-聚丁二烯天然橡胶25~30
20~40
54
68
4600~5600
(4630-5556)
2900~5900
(2941-5882)
非极性，高分子量才赋
予高弹性和强度
4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。答：按单体-聚合物组成结构变化，可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；而按机理，可分成逐步聚合和连锁聚合两类。
1）缩聚、聚加成和逐步聚合
缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同。
逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长，每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理，但两者不是同义词。聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。
2）加聚、开环聚合和连锁聚合
加聚是烯类单体加成聚合的结果，无副产物产生，加聚物与单体的元素组成相同。连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成，其活化能和速率常数各不相同。多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。
环状单体-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来，开环聚合有了较大的发展，可另列一类，与缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同，无副产物产生，类似加聚；多数开环聚合物属于杂链聚合物，类似缩聚物。
5. 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称。
a. CH2=CHF
b. CH2=C(CH3)2
c. HO(CH2)5COOH e. NH2(CH2)6NH + HOOC(CH2)4COOH
CH2-CH2
CH2-O
|
|
d.
答：
序号单体聚合物
a CH2=CHF氟乙烯-[-CH2-CHF-]-n聚氟乙烯
b CH2=C(CH3)2异丁烯-[-CH2-C(CH3)2-]-n聚异丁烯
c HO(CH2)5COOH-羟基
己酸
-[-O(CH2)5CO-]-n聚己内酯
d CH2CH2CH2O丁氧环
└—-——──┘-[-CH2CH2CH2O-]-n 聚氧三亚甲基
e NH2(CH2)6NH己二胺+
HOOC(CH2)4COOH己二
酸-[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]-n 聚己二酰己二胺（聚酰胺-66，尼龙66）
6. 按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？
答：a. [CH2=C(CH3)2]n b. [NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]n c. [NH(CH2)5CO]n d. [CH
2
C(CH3)=CHCH2]n———
——
——
—
序号单体聚合物加聚、缩聚或
开环聚合连锁、逐步聚合
a CH2=C(CH3)2异丁烯聚异丁烯加聚连锁
b NH2(CH2)6NH2己二胺、
HOOC(CH2)4COOH己
二酸聚已二酰己二
胺，尼龙66
缩聚逐步
c NH(CH2)5CO己内酰胺
└————┘尼龙6 开环逐步（水或酸
作催化剂）或
连锁（碱作催
化剂）
d CH2=C(CH3)-CH=CH2
异戊二烯
聚异戊二烯加聚连锁
7. 写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。 答：聚丙烯腈：丙烯腈CH 2=CHCN → 天然橡胶：异戊二烯CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2→
丁苯橡胶：丁二烯+苯乙烯CH 2=CH-CH=CH 2+CH 2=CH-C 6H 5→ 聚甲醛：甲醛CH 2O
聚苯醚：2，6二甲基苯酚
CH 3
CH 3
OH CH 3
CH 3
O n
+O 2
聚四氟乙烯：四氟乙烯CF 2=CF 2→2
聚二甲基硅氧烷：二甲基硅氧烷Cl-Si-Cl CH 3
CH 32O-Si CH 3
CH 3
n
8. 举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。
答：线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力，塑化或熔融；冷却后，又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性。 带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化。以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。 聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维：线形，热塑性 纤维素：线形，不能塑化，热分解
酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化 9. 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。
答：现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、聚合物 聚合度 Tg/℃ Tm/℃ 分子特性 聚集态
机械性能
纤 维 涤纶 90~120 69 258 极性 晶态 高强高模量 尼龙
-66 50~80
50
265
强极性
晶态
高强高模量
橡 胶
顺丁橡胶
~5000
-108
-
非极性 高弹态
低强高弹性
硅橡胶5000~1
万
-123 -40 非极性高弹态低强高弹性
塑料聚乙烯1500~1
万
-125 130 非极性晶态中强低模量聚氯乙
烯
600~16
00
81 - 极性玻璃态中强中模量
纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并希望有较高的热转变温度，因此多选用带有极性基团（尤其是能够形成氢键）而结构简单的高分子，使聚集成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。
橡胶的性能要求是高弹性，多选用非极性高分子，分子链柔顺，呈非晶型高弹态，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低。
塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单，结晶度高，才有较高的熔点（130℃）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175℃），强度也高，已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低。使用范围受到限制。10. 什么叫玻璃化温度？橡胶和塑料的玻璃化温度有何区别？聚合物的熔点有什么特征？
答：玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。
玻璃化温度是聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。受外力作用，玻璃态时的形变较小，而高弹态时的形变较大，其转折点就是玻璃化温度，可用膨胀计或热机械曲线仪进行测定。玻璃化温度是非晶态塑料（如聚氯乙烯、聚苯乙烯等）的使用上限温度，是橡胶（如顺丁橡胶、天然橡胶等）的使用下限温度。引入极性基团、位阻较大的芳杂环和交联是提高玻璃化温度的三大途径。
熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。高分子结构复杂，一般聚合物很难结晶完全，因此往往有一熔融范围。熔点是晶态聚合物的使用上限温度。规整的微结构、适当极性基团的引入都有利于结晶，如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66等。
在聚合物合成阶段，除平均分子量和分布外，玻璃化温度和熔点往往是需要表征的重要参数。
计算题
1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。
a 、组分A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000；
b 、组分B ：质量 = 5g ，分子量 = 70 000；
c 、组分C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000
解：数均分子量（常用到的公式∑∑∑∑∑=
=≡)
/(i i
i
i
i i i
n M m
m
n
M
n n
m M ）
∑∑∑∑=≡
)
/(i
i
i
i
i
n M
m m n m M
100000
/170000/530000/101
510++++=
38576=
质均分子量
46876
1
510100000
*170000*530000*10=++++=
==
∑∑∑i
i i
i
i w M w m
M m M
分子量分布指数
w M /n M =46876/38576 = 1.22
2. 等质量的聚合物A 和聚合物B 共混，计算共混物的n M 和w M 。 聚合物 A ：n M =35,000, w M =90,000； 聚合物B ：n M =15,000, w M =300,000 解：设聚合物A 和B 的质量分别为m ，则
2100015000
1
35000122=+
=
+=
≡
∑∑nB
nA i
i
n M m
M m m n
m M
2m
)
()()
((B)(B)(A)(A)
B A (B)(B)(A)
(A)
∑∑∑∑∑∑∑+=
++=
=
i i i i i i i i i i i i
i w
M m M m m m
M m M m m
M m M ）
（）
（ 1950002
1
=+=）（wB wA M M 195000=
第2章 缩聚与逐步聚合
计算题
1. 通过碱滴定法和红外光谱法，同时测得21.3 g 聚己二酰己二胺试样中含有
2.50?10-3mol 羧基。 根据这一数据，计算得数均分子量为8520。计算时需作什么假定？如何通过实验来确定的可靠性？如该假定不可靠，怎样由实验来测定正确的值？ 解：∑∑=
i
i n
N
m M ，g m i 3.21=∑， 3105.2?=∑i N ，852010
5.23
.213
=?=
-n M 上述计算时需假设：聚己二酰己二胺由二元胺和二元酸反应制得，每个大分子链平均只含一个羧基，且羧基数和胺基数相等。
可以通过测定大分子链端基-COOH 和-NH 2的摩尔数以及大分子的摩尔数来验证假设的可靠性，如果大分子的摩尔数等于-COOH 和-NH 2的一半时，就可假定此假设的可靠性。
用气相渗透压法可较准确地测定数均分子量，得到大分子的摩尔数；碱滴定法测得羧基基团数、红外光谱法测得羟基基团数。
2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的重均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经酯化的百分比；b . 数均聚合度；c. 结构单元数n X 。 解：对于该均缩聚物，重均分子量18400=w M ，结构单元分子量1000=M .
忽略端基分子量，则
184100
184000===M M X w w
989.01
1-11=+=?-+=w w w X X p p p
X ，即已酯化羧基的百分数为98.9%。 92510.989
118400
1=+=
?+=n n
w M P M M
51.92100
9251
0===
M M X n n 3. 等摩尔己二胺和己二酸进行缩聚，反应程度p 为0.500、0.800、0.900、0.950、0.980、0.990、0.995，试求数均聚合度n X 、DP 和数均分子量n M ，并作p X n -关系图。 解： p
0.500
0.800
0.900
0.950
0.970
0.980
0.990
0.995
p
X n -=
11
2 5 10 20 33.
3 50 100 200
DP=X n /2 1 2.5 5 10 16.65 25 50 100 n M (0M =113；
端基M =18)
244
583
1148
2278
3781
5668
11318
22618
p X n -关系图略
4. 等摩尔二元醇和二元酸经外加酸催化缩聚，试证明从开始到p=0.98所需的时间与p 从0.98到0.99的时间相近。计算自催化和外加酸催化聚酯化反应时不同反应程度p 下、[c]/[c]0与时间t 值的关系，用列表作图来说明。 解：1c k 11
0+'=-=
t p
X n 则p=0.98时，01c k 49/t '=；p=0.99时，02c k 99/t '=。
1012t c k 50/t -t t ?'==?，可见这两段所需的时间相近。
5. 由1mol 丁二醇和1mol 己二酸合成0050=n X 的聚酯，试作下列计算： a ．两基团数相等，忽略端基对n X 的影响，求终止缩聚的反应程度p ； b. 在缩聚过程中，如果有0.5 mol%丁二醇脱水成乙烯而损失，求达到同一反应程度时的n M 。
c. 如何补偿丁二醇脱水损失，才能获得同一n M 的缩聚物？
d ．假定原始混合物中羧基的总浓度为2mol ，其中1.0%为醋酸，无其它因素影响两基团数比，求获得同一数均聚合度所需的反应程度p 。 解：
a. 忽略端基时，50100
5000M M 0n ===
n X ，0.9811
=?-=
p p X n b. 0.98=p ，0.995=r ，
44.53211=-++=
rp
r r
X n ，445310044.53M M 0n =?==n X
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 X表示。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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万
高等高分子化学与物理（50h） 主要内容 高分子科学概况及发展进程 高分子合成原理（缩和聚合、自由基聚合、离子型聚合、共聚合四大类合成反应及其实施方法） 高分子链结构(进程结构和远程结构) 高分子聚集态结构（聚集态、晶态、非晶态、取向态、共混结构、超分子聚集态） 高聚物的转变与松弛（分子运动特征、玻璃划转变） 高聚物的高弹性和粘弹性 高聚物流体的流变性（粘性流动和弹性效应及其表征） 高分子材料的力学特征（应力应变、断裂与强度） 高分子溶液(溶解特性、溶液的多分散性、依数性、热力学性质) 高聚物的电、光、透气及粘合性能 主要参考文献 第一部分（基础）1-5 第二部分（基本教材）1-2 第三部分（扩展与提高）1-6 第四部分（相关读物）1-14 第五部分（期刊、杂志）1-8（中文1-6，英文1-2） 第六部分（2000年以后相关的新书） 高分子 1、定义：分子量＜105为高分子 分子量在104~106为大分子 2、命名： （1）单体名称前冠以“聚”：聚乙烯、聚氯乙烯…… （2）原料简名后缀以“树脂”：苯酚+甲醛→酚醛树脂尿素+甲醛→脲醛树脂 （3）以聚合物的结构单元的化学结构特征命名：聚酰胺、聚酯、聚氨酯…… （4）商品名称或外文缩写名称： 高聚物的分类 高聚物的分类有四种方法： 1按分子链分为直链、支链 2按性能和用途分类 3按反应类型分为加聚和缩聚 4按电性分（阴、阳、非离子）
由于聚合物主要是作为材料来使用，故按上述第二种分类最具有实际意义，可分为四类：1橡胶（或弹性体）：是指常温下形变可恢复的材料，在很小的外力作用下，它可以产生很大的形变（达1000%），外力去掉后能迅速恢复原状。最典型的是硫化的天然橡胶。 2塑料：是指在外力作用下发生形变，外力去掉后不能完全恢复或不恢复的材料。这种材料被破坏时既可表现出韧性，也可表现出脆性。实际中，塑料是以合成树脂为基体，添加各种助剂和填料而制成的材料，按其受热时行为的不同又可分为热塑性塑料和热固性塑料。前者受热后软化或熔化，冷却后定型，且此过程反复进行；后者是首次受热即塑化或软化，一旦加工成型后再受热（有一定限度）也不软化了。 3纤维：分子在牵伸方向上是有序排列，在这一方向上拉伸强度高，受力时形变较小，一般只有百分之几到百分之二十，纤维的力学性能在0~150℃范围内比较稳定。 注：塑料、橡胶、纤维被誉为三大合成材料，其间有时很难严格区分，例如：聚氯乙烯是典型的塑料，但也可抽成纤维，若适量添加增塑剂，又可制成类似橡胶的软制品。又如聚酰胺、聚对苯甲酸乙二酯，既是很好的纤维材料，也可作工程塑料。 4功能高分子：主链或侧链带有反应性官能团，并具有可逆或不可逆的物理性质或化学活性的一类具有特殊功能的高分子。按功能不同大致可分为：（1）化学功能高分子（离子交换树脂，高分子试剂，高分子催化剂，固定化酶等）；（2）吸附与分离功能高分子（各种分离树脂和各种分离气体和液体的膜材料）：（3）光功能高分子（感光树脂）；（4）电功能高分子（高分子电池，静电复印，全息记录材料，压电与热电高分子，驻极体等）；（5）生物功能高分子（人工生物体软硬组织，高分子药物及药物载体）。 高分子科学概况 1、高分子化学：主要研究由低分子化合物合成高分子化合物的化学反应原理。 2、高分子物理：主要研究高分子的结构特征及其加工性能和实用性的关系，结构与性能的 表征方法。 3、高分子工程学：主要研究高分子材料及制品进行工业化生产和应用的工程学以及各种生 产过程的模拟优化问题。 4、高分子生物学：高分子与生物化学交叉的新学科（目前正处于交叉形成阶段）。 关系：前两者是后两者的基础，3是形成较晚的学科之一，其研究水平是现阶段某个国家高分子工业发展水平的重要标志之一。4是目前形成最晚的分支之一，其研究水平是现阶段某个国家高分子技术和生物学技术发达程度的重要标志之一。 高分子科学的学科背景 高分子科学自上世纪20~30年代作为一门独立的学科初步形成以来，已经走了近80年的发展历程。（1）在学科领域上，由惟一的高分子化学学科逐步发展为多分支学科的完整的学科体系目前包括：高分子化学，高分子物理，高分子工程学，高分子生物学（98年以后）。（2）在学术内涵上，由仅是高分子化合物的合成研究，拖长出高分子链及其聚集态结构，聚合物成型及其结构控制研究以及不断推出的功能性高分子新材料。（3）在社会影响上，由当初仅是对新奇化合物的学术兴趣，发展到当今成为高分子产业的相关理论基础，并推动着高分子新产业形成及发展，其研究成果直接或间接地渗透到了国民经济及人类日常生活的各个领域，构成了人类社会文明的重要组成部分。 推动高分子科学发展的两个重要因素：（1）人类社会及国民经济对高分子新材料的不断需求。（Langmur等，“单分子吸附理论”与“多元共聚理论”相结合生产超轻、超薄材料）（2）相关学科领域知识的交叉、渗透、融合（如高分子生物學的興趣的興起、交叉，物理學、高分子化學形成高分子物理學；高分子材料的需求→高分子物理學、高分子化學与加工、機械及加工→高分子工程；高分子學、生物學、電子學、醫學→高分子生物學、電子功能聚合物）。
授课教案 第一次课 第一章绪论 第一节高分子化学的基本概念 高分子化合物结构，分子量，结构单元，重复单元，聚合度 第二节聚合物的分类与命名 按性质和用途，按主链结构，按组成的变化分类，根据原料单体命名，商 品名称和英文缩写 作业： 1 第二次课 第一章绪论 第三节聚合物的分子量及其分布 平均分子量的意义：数均分子量，重均分子量，粘均分子量，分布曲线。 多分散性和分子量分布 第四节高分子链的结构形态 作业：2，3，4 第三次课 第二章自由基聚合反应 第一节概述 单体取代基的电子效应对聚合反应种类的影响。 第二节自由基聚合的聚烯烃 聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯烯腈、聚乙酸乙烯酯和聚四氟乙烯的性能及应用。 第三节自由基聚合反应机理 链引发、链增长、链终止、链转移和阻聚。 作业：2 第四次课 第二章自由基聚合反应 第四节引发剂和引发作用
引发剂；引发剂的分解速率、半衰期和引发效率；诱导效应和 笼蔽效应 作业：4，9 第五次课 第二章自由基聚合反应 第五节自由基聚合反应动力学 自由基聚合速率方程的推导；温度对聚合反应速率的影响；自 动加速作用 作业：6，10 第六次课 第二章自由基聚合反应 第六节平均聚合度和链转移 动力学链长和聚合度；温度对聚合度的影响；链转移和平 均聚合度；向大分子的转移。 第七节聚合反应的单体 单体的聚合能力；单体结构和聚合物结构。 作业：11，12，13，14 第七次课 第二章自由基聚合反应 第八节阻聚剂和阻聚作用 阻聚剂和缓聚剂；烯丙基单体的自动阻聚作用。 第九节聚合反应实施方法 本体聚合；溶液聚合；悬浮聚合；乳液聚合。 作业：17，18，19 第八次课 第三章离子聚合反应 第一节正离子聚合和聚异丁烯 正离子聚合的烯类聚合物；催化剂和共催化剂；溶剂；正
高分子化学 (第五版 )潘祖仁版课后习题答案 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 n表示。 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-[-CH 2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH 2CH(C 6H5)-] n 涤纶-[-OCH 2CH2O?OCC 6H4CO-] n 尼龙 66（聚酰胺 -66 ）-[-NH(CH 2)6NH ?CO(CH 2)4CO-] n 聚丁二烯-[-CH 2CH=CHCH 2 -] n 天然橡胶-[CH 2CH=C(CH 3)CH 2-] n
高分子化学实验教案
前言 高分子化学实验是高分子化学课程的重要组成部分，通过实验课程的训练，使学生掌握高分子合成的基本技能和方法，初步培养学生独立操作的能力和创新精神。 该讲义的实验内容包含了两类内容。一类是基础性实验，选取了具有代表性的单体，目的是使学生掌握自由基聚合，缩合聚合，高分子反应等化学反应的实施方法以及聚合反应动力学的研究方法。另一类是综合性实验，以研究某种聚合物的合成、改性和材料制备为目的，并非增加了难度，而是让学生学会综合分析问题和全面了解研究方法。这样，原来单个、孤立的实验通过完成某种目标联系在一起，既提高了学生的综合实验技能，也使其学习了基本的科学研究方法，为他们今后完成毕业论文和开展更高层次的研究工作奠定了基础。同时，将高分子化学实验室基本安全与防护的知识也写入了本讲义，这是学生通过实验教学应该学到并牢记的。 本讲义所有实验的选取和编排都是基于教学大纲对高分子化学实验课程的要求，在此基础上进行一些知识的扩展。 该讲义在编写过程中参考了国内出版的相关院校的实验教材，由于编者水平有限，其中难免存在缺点和不足之处，欢迎各位同仁教师以及学生们的批评指正。此外，本讲义在编写过程中得到了王自为老师，郝俊生老师的指导，他们的宝贵意见和热情鼓励，使这本讲义能够编写完成，在此一并致谢。 编者 2010年12月
目录 第一章高分子化学实验基础 ......................................................................... 错误!未指定书签。 一、化学试剂使用中的安全和防范............................................................... 错误!未指定书签。 二、实验的准备与操作 (1) 第二章基础高分子化学实验 (3) 实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合白乳胶的制备 (3) 实验2 乙酸乙烯酯的溶液聚合 (5) 实验3 聚乙烯醇的制备 (7) 实验4 聚乙烯醇缩甲醛的制备 (8) 实验5 脂肪二胺与二元酰氯的界面缩聚 (9) 实验6 苯乙烯的悬浮聚合 (11) 实验7 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃的制备 (13) 实验8 凝胶渗透色谱法测聚合物的相对分子量及相对分子量分布 (15) 实验9 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合反应速率 (17) 实验10 熔融缩聚制备尼龙66 (19) 第三章试剂的精制 (21) 一、常用单体的精制 (21) 二、常用引发剂的提纯 (21)
第一章 绪论 计算题 1. 求下列混合物的数均分子量、质均分子量和分子量分布指数。 a 、组分A ：质量 = 10g ，分子量 = 30 000； b 、组分B ：质量 = 5g ，分子量 = 70 000； c 、组分C ：质量 = 1g ，分子量 = 100 000 解：数均分子量 38576 100000 /170000/530000/101 510) /(=++++= = =≡∑∑∑∑∑i i i i i i i n M m m n M n n m M 质均分子量 10300005700001100000 46876 1051 i i w i i i m M M w M m = =?+?+?= =++∑∑∑ 分子量分布指数 w M /n M =46876/38576 = 第2章 缩聚与逐步聚合 计算题 2. 羟基酸HO-(CH 2)4-COOH 进行线形缩聚，测得产物的质均分子量为18,400 g/mol -1，试计算：a. 羧基已经醌化的百分比 b. 数均聚合度 c. 结构单元数n X 解：已知100,184000==M M w 根据 p p X M M X w w w -+= = 110和得：p=，故已酯化羧基百分数为%。 9251,1=+=n n w M P M M 51.92100 92510=== M M X n n
8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终n X 。另在排除副产 物水的条件下缩聚，欲得 100=n X ，问体系中残留水分有多少 解： 3111 =+=-= K p X n L mol n n K pn K p X w w w n /10*410011 4-==≈=-= 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸%，p=或时聚酯的聚合度多少 解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ，则醋酸的摩尔数为。N a =2mol ，N b =2mol ，015.0' =b N mol 985.0015 .0*222 2, =+= += b b a N N N r 当p=时， 88.79995 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 当p=时， 98.116999 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 14题 18. 制备醇酸树脂的配方为 季戊四醇、邻苯二甲酸酐、丙三羧酸[C 3H 5（COOH ）3]，问能否不产生凝胶而
第五章离子聚合(ionic polymerization) 【课时安排】 5.1 引言20分钟 5.2 阳离子聚合2学时30分钟 5.3 阴离子聚合3学时 5.6 开环聚合2学时 总计8学时 【掌握内容】 1阳离子聚合常见单体与引发剂 2阳离子聚合聚合机理 3阳离子聚合离子对平衡式及其影响因素 4阴离子聚合常见单体与引发剂 5阴离子聚合聚合机理 6活性阴离子聚合聚合原理、特点及应用 7阴离子、阳离子聚合、自由基聚合的比较 【熟悉内容】 1. 假阳离子聚合、异构化聚合。 2. 阴离子聚合的自发终止；溶剂、温度与反离子对反应的影响。 【了解内容】 1. 阳离子聚合动力学。 2. 其它类的活性聚合。 【教学难点】 1. 阳离子聚合聚合机理。 2. 阴阳离子对平衡式影响规律。 3. 活性阴离子聚合条件、特点及其应用。 【教学目标】 1. 掌握阴阳离子聚合相关基本概念。 2. 掌握阴阳离子聚合常见单体与引发剂及聚合反应特点。 3. 能按规范写出正确的阴阳离子聚合引发反应式、聚合机理、应用反应式。 4. 运用计量聚合进行简单计算。 5.1 引言 5.2 阳离子聚合 【教学内容】 5.1 引言 5.2 阳离子聚合 5.2.1 单体 5.2.2 引发剂（亲电试剂） 5.2.3 聚合机理 5.2.4 聚合反应影响因素及特点 5.2.5 工业化品种 【授课时间】3学时30分钟 【教学重点】阳离子聚合常见单体与引发剂；聚合反应特点；离子对平衡式及其影响因素【教学难点】阳离子聚合聚合机理；离子对平衡式影响规律
【教学目标】 1 掌握阳离子聚合常见单体与引发剂及聚合反应特点 2 能正确写出阳离子聚合引发反应式、异丁烯等阳离子聚合机理 3能综合分析影响聚合反应速率的因素 【教学手段】课堂讲授，多媒体 【教学过程】 5.1 引言 一 定义 单体在引发剂作用下按离子历程聚合得到大分子的过程 二 特点 1反应条件苛刻 2聚合速率快 3离子活性高，反应介质影响大 三 意义 1.将难以自由基方式聚合的单体，以离子聚合方式合成新产品 2.同一单体通过自由基和离子聚合得到的产物的结构与性能不同 3.可设计 5.2 阳离子聚合 发展历史 反应通式 R-X →R -X + 5.2.1 单体 一 要求：足够亲核性，足够活性，一定稳定性 二 主要种类 1 带推电子取代基的乙烯基单体—异丁烯 2共轭烯烃—苯乙烯，丁二烯，异戊二烯 3含有带独电子杂原子的单体--烷基乙烯基醚 三 活性比较 烷基乙烯基醚?异丁烯?苯乙烯?异戊二烯?丁二烯 5.2.2 引发剂（亲电试剂） 一 要求：足够亲电性，反离子亲核性弱 二 种类 1质子酸：其引发阳离子为离解产生的质子H + (1)组成： 无机酸：H 2SO 4， H 3PO 4等 有机酸：CF 3CO 2H, CCl 3CO 2H 等 超强酸： HClO 4 ， CF 3SO 3H, ClSO 3H 等 (2)活性:反离子亲核性对活性有较大影响 HX →t-BuX H 2SO 4,H 3PO 4 →二,三聚体 R X +H 2C CH Y R CH 2CH Y 单体聚合 抗衡阴离子
潘祖仁第五版高分子化学知识点 篇一：高分子化学第五版潘祖仁第一章思考题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，以表示。 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（）可以看作是高分子（）的同义词，也曾使用的术语。 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。
第四版习题答案（第一章） 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 X表示。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 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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 DP=n 特征 量/万
材料科学与工程学院 高分子化学 教案 任课教师：复合材料系余木火 2006年8月
课程基本信息 课程名称高分子化学课程编号110821学分数 3 学时数48授课班级高分子材料与工程专业2004级 课程性质（）通识教育（√）学科基础（）专业方向（√）必修（）选修考核方式（√）闭卷考（）开卷考（）小论文（）其它____________ 总评成绩平时成绩（20）％＋考核成绩（80）％ 教材名称《高分子化学》 使用教材 主编余木火出版社及出版日期中国纺织出版社，2001 《高分子化学》，潘祖仁编，化学工业出版社 参考资料 《聚合反应原理》奥迪安编，北京科学出版社 《高分子化学》复旦大学高分子系高分子教研室，复旦大学出版社 《高分子化学教程》王槐三，寇晓康编北京科学出版社
《高分子化学》教学大纲 Polymer Chemistry 一、基本信息 课程名称：高分子化学 课程代码：【110821】 课程学分：【3】 总学时数：【48】 面向专业：【高分子材料与工程专业】 课程性质：【学科基础必修】 开课院系：【材料科学与工程学院高分子材料与工程系】 使用教材：《高分子化学》，余木火主编，中国纺织出版社，1999年 先修课程：【有机化学（1）100921（2）、有机化学（2）1009212（2）、物理化学（1）100901（2）、物理化学（2）100902（2）】 并修课程：【高分子物理110812（3.5）】 二、课程简介 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是高分子材料与工程专业学生必修的一门学科基础课。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。课程主要学习有关高分子化合物的基本概念，高分子化合物合成的基本原理、反应动力学、聚合方法，以及合成高分子和天然高分子的化学反应等内容。 三、选课建议 该课程要求学生已熟练掌握有机化学、物理化学知识，建议本科二年级以上选修。 四、课程任务和教学目标 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学，是高分子科学与工程专业学生必修的一门学科基础课程。它以无机化学、有机化学、物理化学和分析化学等四大化学为基础，同时也为后继的专业课程打下必要的理论基础。 教学时将在课堂教学、课外活动及高分子化学教学网页上对高分子科学的研究前沿及其研究热点进行深入浅出的介绍，使同学们能通过本课程的学习了解高分子科学的研究动态。 作为工科学生的专业基础课，在课程教学中将对高分子工业及其产业经济进行深入浅出的介绍，使同学们建立以经济的角度考虑材料工业生产技术的基本思考方式。 教学中将通过多种多样的教学方式，在专业上培养同学们牢固地掌握高分子化学的基础知识，学会提出问题、分析问题和解决问题的思路和方法，提高解决问题的能力。
《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
造纸、皮革09级天然高分子科学实验安排
《天然高分子科学》实验 邵志勇 实验地点：轻化楼(2号教学楼）A205
实验一植物纤维原料的显微观察与测量 一、实验意义：造纸原料的纤维形态特性，是评价原料利用价 值、确定工艺条件的重要依据。也是决定成纸质量的重要 因素。 二、实验目的：借助显微镜对造纸原料进行观察和测量，初步 了解原料的基本构成和细胞形态特征，掌握测量纤维长、 宽度和数据统计的方法。 三、实验仪器、试剂：生物显微镜、解剖针、盖玻片、载玻片、 吸水纸；赫兹伯格染色剂（赫氏试剂） 四、简介：1、生物显微镜 ⑴、结构及工作原理（如图） ⑵、使用方法：①把制备好的试片夹在载物台上，调节移动旋 钮，使被观察物体位于物镜下方。②调节反光镜，使光线照亮物体。③先选用最小倍数（4倍）的物镜，从显微镜一侧观察，转动粗调螺旋，将载物台上升至离物镜最近处，然后一边从目镜中观察，一边降低载物台，至图像出现时，换用细调螺旋调至图像清晰。④调节移动旋钮，使试片移动位置，以便观察到各个部位。 2、赫氏试剂的显色反应 ①化学木浆、草浆：兰紫色②半化学木浆、草浆：黄绿色③机 械浆：黄色④棉浆、漂白麻浆：酒红色
五、实验内容： 1、木材切片的观察与作图：横切面、弦切面、径切面 ①针叶材：年轮、早、晚材管胞，树脂道，木射线等。 ②阔叶材：年轮、木纤维，导管，木射线等。 作图要求：1﹚针、阔叶材各画三个切面图，共六个图。2﹚在每个图中标出其主要结构名称。 2、植物纤维原料种类的辨别 对几种常见的植物纤维原料如：针叶材、阔叶材、麦草、稻草、芦苇、棉、麻等进行辨别。 辨别依据：①首先根据植物纤维原料的细胞特征②其次根据染色剂的显色反应。 试片的制备方法：①将盖、载玻片洗净。②用解剖针挑取少量（尽量少）已分散好的植物纤维原料置于载玻片的中央。③加1~2滴赫氏试剂，用两只解剖针将原料分散开，然后将盖玻片从一侧轻轻放下。④用吸水纸吸干盖玻片边缘多余的液体，注意不要按压盖玻片，以免产生气泡。 3、纤维长、宽度的测量 分别测定两种原料的宽度（160倍）和长度（64倍）。 注意：①宽度要测量纤维最宽处②长度测量须选取完整纤维，必要时要分段测量。 目镜测微尺标定系数：64倍K1=0.02639mm/格 160倍K2=0.0101mm/格
天津工业大学硕士研究生业务课考试大纲 课程编号：802 课程名称：高分子物理 一、考试总体要求 掌握高聚物各层次的结构、性能及结构与性能的关系；掌握各种环境条件下不同聚集态的高聚物的分子运动规律及其特点；掌握高聚物的各种性能及影响性能的各种因素。 二、考试内容及比例 1. 高分子链的结构10% 掌握高聚物的结构分类，高聚物的化学结构（键接顺序、共聚、支化及交联、构型）对高聚物性能的影响；高聚物的远程结构、高分子链的构象、高聚物的柔性、影响柔性的因素，高分子链的构象统计，均方末端距计算，大分子柔性的表征。 2. 高聚物的聚集态结构15% 掌握高聚物的结晶形态，高聚物的结晶过程，分子结构对结晶能力的影响，结晶速度及影响结晶速度的因素，高聚物结晶动力学，结晶高聚物的熔化过程及熔点，影响熔点的因素，结晶高聚物的性能及热转变，高聚物的取向态结构，取向现象、取象机理、取象研究的应用，高聚物的液晶态结构。 3. 高分子溶液5% 掌握聚合物的溶解，聚合物的溶解过程的特点，溶剂的选择原则，溶解过程的热力学分析，高分子稀溶液理论，高分子浓溶液，高聚物的增塑，纺丝溶液，凝胶及胶冻。
4. 高分子的分子量及分子量分布5% 掌握聚合物的分子量的统计意义，，高聚物的分子量分布定义、表示方法，高聚物的分子量的测定方法及原理，高聚物的分子量分布测定。 5. 高聚物的分子运动15% 掌握高聚物的分子运动特点，非晶高聚物的三种力学状态，非晶高聚物的玻璃化转变，影响玻璃化转变温度的因素。 6. 高分子的弹性理论和力学松弛现象10% 掌握橡胶的弹性特点，橡胶的使用温度，橡胶弹性的热力学分析及统计学分析，高聚物的粘弹性，粘弹性理论，粘弹性的应用及克服，影响粘弹性的因素，粘弹性模型，时温等效原理。 7. 高聚物的粘流态20% 掌握高聚物熔体的流动特点，影响高聚物熔体粘度的因素，高聚物熔体的流动曲线，影响熔体粘度的因素。 8. 高聚物的屈服断裂强度20% 掌握高聚物的拉伸曲线，结晶、非晶高聚物的拉伸曲线，高聚物的屈服行为，高聚物的断裂与强度，高聚物的理论强度及断裂理论，影响强度的因素，高聚物的增强与增韧。 三、考试形式及时间 考试形式为笔试，考试时间为3小时。 四、主要参考教材 高分子物理（第四版），华幼卿、金日光主编，化工出版社。
高分子化学 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 X表示。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 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66(聚酰胺-66-[-NH(CH26NH?CO(CH24CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子 量/万 DP=n 特征塑料 聚氯乙烯聚苯乙烯5~15 10~30 62.5
1、 写出下列单体的聚合反应式、以及单体、聚合物的名称。 a. CH 2=CHF b. CH 2=C(CH 3)2 c. HO(CH 2)5COOH d. CH 2CH 2CH 2O e. NH 2(CH 2)6NH 2 +HOOC(CH 2)4COOH ――――――――――――――――――――――――――――――――――――――― 【解答】 a. CH 2=CHF 聚合反应式： nCH 2=CH F F CH 2-CH n 单体名称：氟乙烯 聚合物名称：聚氟乙烯 b. CH 2=C(CH 3)2 聚合反应式： nCH 2=C(CH 3)2 CH 2-C(CH 3)2n 单体名称：异丁烯 聚合物名称：聚异丁烯 【注意】习惯称“异丁烯”，最好不要称“2－甲基丙烯”（“1，1－二甲基乙烯”更规范）。 c. HO(CH 2)5COOH 聚合反应式： nHO(CH 2)5COOH O(CH 2)5CO n + (n-1)H 2O 单体名称：6－羟基己酸 聚合物名称：聚6－羟基己酸 d. CH 2CH 2CH 2O 聚合反应式： n CH 2CH 2CH 2O 2CH 2CH 2O n 单体名称：1,3-环氧丙烷 / 氧杂环丁烷 /丁氧环 聚合物名称：聚1,3-环氧丙烷 /聚氧杂环丁烷 /聚丁氧环 /IUPAC ：聚氧化亚丙基（《高 分子化学》潘才元著）/ 聚氧化丙撑 （称“环丙醚”和“聚亚丙基醚”有一定道理，但较少见，最好不这样命名） 【注意】 CH 2-CH -CH 3O ( 环氧丙烷 ) e. NH 2(CH 2)6NH 2 +HOOC(CH 2)4COOH 聚合反应式： nNH 2(CH 2)6NH 2 + nHOOC(CH 2)4COOH NH(CH 2)6NH-OC(CH 2)4CO n + (2n-1 ) H 2O 单体名称：己二胺（ NH 2(CH 2)6NH 2 ） 己二酸（ HOOC(CH 2)4COOH ） 聚合物名称：聚己二酰己二胺 /尼龙－66 2．写出下列聚合物的一般名称, 单体和聚合反应式,这些聚合反应属于加聚还是缩聚, 连
潘祖仁第五版高分子化 学知识点 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
第一章：绪论一、基本概念 高分子、高分子化合物 单体 结构单元 重复结构单元 单体单元 聚合度 全同立构高分子 间同立构高分子 立构规整性高分子 无规立构高分子 遥爪高分子：含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。 均聚物：由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。 共聚物：由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。 逐步聚合反应：是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 链式聚合反应：是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。
聚合物的多分散性：聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量：聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量或平均聚合度。 数均分子量和重均分子量及多分散系数 二、基本理论 1、聚合物的分类： 来源：天然高分子、半天然高分子和合成高分子 主链元素组成：碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子 性质和用途：塑料、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和涂料 2、聚合物的命名：习惯命名和IUPAC命名 第二章缩聚及逐步聚合反应 一、基本概念 缩合聚合和逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和凝胶点，无规预聚体和确定结构预聚体。 二、基本理论 1.逐步聚合反应的特征：
高分子化学试卷A卷 及答案
武汉理工大学教务处 试题标准答案及评分标准用纸 | 课程名称—高分子化学———（ A卷） | 一、填空题（19分，每空1分） 装1、碳链高分子，杂链高分子；2、加聚，缩聚物； | 3、40000，85000； 4、高温、减压， 4×10-4mol.L-1； | 5、阴离子聚合，阴离子聚合；6、终止速率，氯乙烯； 1、| 7、大，小，大；8、低分子量，高分子量 | 9、Ziegler、Natta 钉二、名词解释（16分） | 1、（4分）单基终止：链自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取一个原子而终止，这些失去原子的分子可能形成新的自由基继续反应，也可能形成稳定的自由基而 停止聚合。 | 双基终止：链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。 2、（4分）Q-e概念：Q-e式将自由基同单体的反应速率常数与共轭效应、 | 极性效应相联系起来，可用于估算竞聚率，其式中，P1、Q2表示从共轭效应来衡量1自由基和2单体的活性，而e1、e2分别有1自由基和2单体极性的度量。 线 3、（4分）配位聚合(Coordination Polymerization)：单体与引发剂经过配位方式进行的
| 聚合反应。具体的说，采用具有配位（或络合）能力的引发剂、链增长（有时包括引发）都 是单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然手插入烷基—金属键中。配位聚合又 有络合引发聚合或插入聚合之称。 4、（4分）凝胶化现象和凝胶点：体型缩聚反应进行到一定程度时，体系粘度将急剧增大，迅速 转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程，即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。 三、问答题（20分） 1、（5分）答：一般可以通过测定聚合物分子量或单体转化率与反应时间的关系来鉴别。随反应时间的延长，分子量逐渐增大的聚合反应属逐步聚合。聚合很短时间后分子量就不随反应时间延长而增大的聚合反应属连锁聚合。相反，单体转化率随聚合时间的延长而逐渐增大的聚合反应属连锁聚合。单体迅速转化，而转化率基本与聚合时间无关的聚合反应属逐步聚合。 2、（5分）答：乳液聚合机理是：在胶束中引发，随后在乳胶粒中进行增长。单体/聚合物乳胶粒平均只有一半含有自由基，因而其聚合速率方程为：2/]][[N M k R p P 式中，k p 为链增长常数；[M]为乳胶粒中单体浓度；[N]为乳胶粒数目。 由速率方程可知，当聚合温度一定时，k p 是常数，此时聚合速率主要取决于[M]和[N]。在聚合初期，由于单体液滴存在，扩散速度一定，所以乳胶粒中的单体浓度[M]也近似为常数。随着聚合反应的进行，乳胶粒的数目不断增多，由此导致聚合速度随聚合时间的延长而增大。当聚合进行一定时