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高分子化学中的聚合机理分析高分子化学是研究高分子化合物的构造、性质和合成方法的学科。
高分子物质具有重复单元的特点，当这些单元通过化学反应结合在一起时，就形成了高分子链。
这种化学反应，即聚合反应，是高分子化学中的核心问题。
聚合机理是聚合反应发生的过程和方式的科学描述，对于理解聚合反应机制和控制聚合反应的参数具有重要意义。
一、自由基聚合机理自由基聚合是目前工业上最常用的聚合方法，其聚合机理是指具有自由基互相结合形成键的聚合反应。
自由基聚合反应主要包括三个步骤：起始反应、传递反应和终止反应。
聚合物的分子量主要受到起始剂和链转移剂的影响。
起始反应是聚合反应的第一步，通常采用过氧化物、单质或光敏剂来引发。
比较常用的过氧化物有过氧化苯乙酮和二异丙基过氧化物等。
在光敏剂引发聚合过程中，通常还需要添加光引发剂或有机过氧化物。
起始剂在高分子化学领域中起到引发反应的作用。
传递反应是两个自由基互相交换氢原子而形成稳定的双自由基，通常采用共溶剂或者链传递剂来促进。
传递反应有助于实现分子量的控制，从而使聚合物的结构得以控制。
终止反应是指自由基引发聚合反应的一种反应终止方式。
终止方式有两种：1、交叉联系，即形成交联聚合物；2、自由基自身相遇，形成中间物并快速终止聚合反应。
终止反应的方式直接影响高分子的分子量分布和结构。
二、离子聚合机理离子聚合是指离子引发反应的聚合方法。
常用的离子聚合反应有阴离子聚合和阳离子聚合两种方式。
离子聚合反应通常需要引入引发剂，通过引入离子源来生成离子中间体。
阴离子聚合反应通常采用亲核取代反应中的亲核试剂作为引发剂。
当亲核试剂被引发剂引发后，会生成阴离子中间体，阴离子中间体通过聚合反应快速生成高分子聚合物。
阳离子聚合反应通常采用质子酸作为引发剂，产生阳离子中间体。
与阴离子聚合反应类似，阳离子通过质子酸引发后，会生成阳离子中间体，进而快速形成高分子聚合物。
离子聚合反应具有选择性和准确性，因此常被用于制备精细聚合物和高性能材料。
大学高分子化学教案中的聚合反应与聚合物应用引言：高分子化学是一门研究聚合反应与聚合物应用的学科，它在现代化学、材料科学等领域中具有重要的地位和应用价值。
本文将从聚合反应的基本原理入手，探讨聚合物在生活中的广泛应用。
一、聚合反应的基本原理聚合反应是指通过一系列化学反应将单体分子连接成高分子链的过程。
聚合反应的基本原理包括聚合反应类型、反应机理和反应条件等。
1. 聚合反应类型聚合反应主要分为链式聚合和步骤聚合两种类型。
链式聚合是指通过链式反应将单体分子连接成高分子链，常见的链式聚合反应有自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。
步骤聚合是指通过逐步反应将单体分子连接成高分子链，常见的步骤聚合反应有缩聚反应和环聚反应等。
2. 反应机理聚合反应的机理主要包括引发剂的活化、链转移反应和链传递反应等。
引发剂的活化是指引发剂通过吸收能量激活，从而引发聚合反应的开始。
链转移反应是指聚合链上的活性中心转移到其他分子上，从而改变聚合物的分子量和分子结构。
链传递反应是指聚合链上的活性中心转移到引发剂上，导致聚合反应的终止。
3. 反应条件聚合反应的条件包括温度、压力、溶剂和催化剂等。
温度和压力的选择对聚合反应速率和产物性质有重要影响。
溶剂的选择可影响聚合反应的溶解度和反应速率。
催化剂能够加速聚合反应的进行，提高反应效率。
二、聚合物的应用领域聚合物是由聚合反应得到的高分子化合物，具有多样的结构和性质，广泛应用于生活和工业领域。
1. 塑料材料塑料是聚合物的一种重要应用形式，具有轻质、耐用、可塑性强等特点，广泛应用于包装、建筑、电子等领域。
常见的塑料材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
2. 纤维材料聚合物纤维是一种重要的纺织材料，具有柔软、耐磨、保温等特点，广泛应用于服装、家居用品等领域。
常见的聚合物纤维有聚酯纤维、聚酰胺纤维等。
3. 功能性材料聚合物还可以通过控制其结构和性质，制备具有特殊功能的材料。
例如，聚合物电解质广泛应用于锂电池中，提高了电池的性能；聚合物凝胶用于药物缓释系统，实现药物的控制释放。
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。
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。
重复单元（repeating unit）:聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次重复构成，因此括号内的化学结构也可称为重复单元或链节（chain element）。
聚合度（degree of polymerigation）:重复单元的数目n，表征聚合物分子量大小的一个物理参数。
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。
分子量分布指数（多分散系数）： D=1 均一分子量 D>1 分子量多分散性多分散性（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。
加聚反应（addition polymerigation）：通过打开环或双键、三键互相联结起来而形成聚合物的反应。
聚合过程中无小分子副产物生成。
缩聚反应（polycondensation）：缩聚反应通常是经由单体分子的官能团间的反应，在形成缩聚物的同时，伴有小分子副产物的生成。
链(增长）式聚合（链式聚合，chain （growth） polymerigation）：烯类单体的加聚反应，绝大多数属于链增长聚合反应。
反应过程中，反应体系始终由单体、高相对分子质量聚合物和微量引发剂组成，没有中间产物，单体转化率与反应时间无关。
逐步(增长)聚合（step growth polymerigation）：逐步聚合没有活性中心，它是通过一系列单体上所带的能相互反应的官能团间的反应逐步实现的。
绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的聚加成反应等等都是逐步增长聚合反应。
第七章 有机化合物 第二节 乙烯与有机高分子材料【学习目标】1.掌握乙烯的组成及结构特点，体会结构决定性质的观念。
2.掌握乙烯的化学性质，认识加成反应的特点，培养“证据推理与模型认知”能力。
3.了解乙烯在生产及生活中的应用，培养“科学态度与社会责任”。
4.了解烃的概念及分类，了解常见烃的组成及结构，培养“证据推理与模型认知”能力。
5.初步认识有机高分子材料的组成、性能，了解塑料、合成橡胶、合成纤维的性能及在生活生产中的应用，培养“宏观辨识与微观探析”的学科素养。
【基础知识】一、乙烯1、应用：乙烯是石油化工重要的基本原料，通过一系列反应，乙烯可以合成有机高分子材料、 药物 等。
乙烯产量可以用来衡量一个国家 石油化学工业 的发展水平。
乙烯还是一种植物 生长调节剂 。
2、物理性质：乙烯为 无 色、稍有 气味 的气体， 难 溶于水，密度比空气的 略小 。
熔、沸点分别为－169 ℃、－104 ℃。
3、乙烯的组成与结构4、乙烯的化学性质 （1）氧化反应①乙烯燃烧的化学方程式为 C 2H 4＋3O 2――→点燃2CO 2＋2H 2O 。
②乙烯被酸性KMnO 4溶液氧化为 CO 2 。
（2）加成反应①乙烯使溴的 四氯化碳 溶液(或溴水) 褪色 ，反应的化学方程式CH 2===CH 2＋Br 2―→ CH 2Br—CH 2Br 。
②乙烯与H 2加成，反应的化学方程式为CH 2===CH 2＋H 2――→催化剂△CH 3CH 3 。
③乙烯与H 2O 加成，反应的化学方程式为CH 2===CH 2＋H 2O―――――→催化剂加热、加压 CH 3CH 2OH 。
④加成反应：有机物分子中的不饱和碳原子与其他 原子或原子团 直接结合生成新的化合物的反应。
（3）聚合反应①乙烯之间相互加成可得到聚乙烯，化学方程式为nCH 2===CH 2――→催化剂CH 2—CH 2 。
②由相对分子质量小的化合物分子相互结合成相对分子质量大的聚合物的反应叫做聚合反应。
