高分子的化学反应资料

高分子化学反应所谓高分子就是相对高分子量的分子，其结构主要由相对低分子量的分子按实际或概念上衍生的单位多重重复组成。

高分子的化学反应是指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。

高分子的化学反应种类很多，范围甚广，目前高分子化学反应尚难完全按机理分类，不妨暂按结构和聚合度变化先进行归类，即先大致归纳成基团反应、接枝、嵌段、扩连、交联、降解等几大类。

低分子有机化合物有许多反应，如氢话化、卤化、硝化、磺化、醚化、酯化、水解、醇解、加成等，高分子也可以有类似的基团反应。

例如乙烯基聚合物往往带有侧基，如烷基、苯基、卤素、羧基、酯基等，二烯烃聚合物主链上有双键，这些基团都可进行相应反应。

可以概括成加成、取代、消去、成环等多种类型[1]。

高分子官能团可以起各种化学反应，由于高分子存在链结构、聚集态结构，官能团反应具有特殊性。

高分子链上的官能团很难全部起反应；一个高分子链上就含有未反应和反应后的多种不同基团，类似共聚产物。

例如聚丙烯腈水解:：高分子化学反应与低分子化学反应的一个主要区别在于高分子的降解与老化。

降解是使分子量变小的反应。

影响降解的因素很多，如热、机械力和超声波、光和辐射等物理因素，氧、水、化学品、微生物等化学因素。

高分子在热的作用下发生降解是一种常见现象，成为热降解。

高分子热降解主要有解聚、无规断链、基团脱除三种类型。

热裂解一般是自由基反应，先在链端发生断裂，生成活性较低的自由基，然后按连锁机理迅速脱除单体，这就是解聚反应。

高分子发生解聚的难易与其结构有关。

主链带有季碳原子的高分子易发生解聚。

原因是无叔氢原子，难以转移。

如PMMA 、聚a -甲基苯乙烯、聚异丁烯：链端带有半缩醛结构的聚合物易解聚。

如聚甲醛。

聚合物受热时，主链的任何处都可以断裂，分子量迅速下降，单体收率很少，这种反应称为无规断链。

如聚乙烯，断链后形成的自由基活性很高，周围又有许多仲氢原子，易发生链转移反应，几乎无单体产生。

《高分子物理化学》课程实验实验一乳液聚合法合成聚醋酸乙烯酯一、实验目的1.了解乳液聚合的特点、体系组成及各组分的作用。

2．掌握醋酸乙烯酯的乳液聚合的基本实验操作方法。

3．根据实验现象对乳液聚合各过程的特点进行对比、认证。

二、实验原理乳液聚合是指将不溶或微溶于水的单体在强烈的机械搅拌及乳化剂的作用下与水形成乳状液，在水溶性引发剂的引发下进行的聚合反应。

聚合反应发生在增溶胶束内形成M/P(单体/聚合物〕乳胶粒，每个M/P乳胶粒仅含1个自由基，因而聚合反应速率主要取决于乳胶粒的数目，亦即取决于乳化剂的浓度。

乳液聚合能在高聚合速率下获得高分子量的聚合产物，且聚合反应温度通常都较低，特别是使用氧化还原引发体系时，聚合反应可在室温下进行。

乳液聚合即使在聚合反应后期体系粘度通常仍很低，可用于合成粘性大的聚合物，如橡胶等。

醋酸乙烯酯胶乳广泛应用于建筑纺织涂料等领域，主要作为胶粘剂、涂料使用，既要具有较好的粘接性，而且要求粘度低、固含量高、乳液稳定。

醋酸乙烯酯可进行单体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合，作为涂料或胶粘剂多采用乳液聚合。

醋酸乙烯酯的乳液聚合是以聚乙烯醇和OP-10为乳化剂（烷基酚聚氧乙烯醚，M=646），过硫酸钾为引发剂，进行自由基聚合，经过链的引发、增长、终止等基元反应，生成聚醋酸乙烯酯乳胶粒，最终得到外观是乳白色的乳液。

主要的聚合反应式如下:三、实验器材1．仪器恒温水浴 1套电动搅拌器 1套温度计(O～100℃) 1支冷凝管 1支四口烧瓶(250ml) 1个滴液漏斗 1个量筒( 10ml、50ml) 各 1支烧杯( 50ml、100ml) 各 1支蒸发皿 1套2．试剂醋酸乙烯酯 40g聚乙烯醇(1799) 4gOP-10 1.5g过硫酸钾(KPS) 0.3g碳酸氢钠溶液(10%) 适量图聚醋酸乙烯酯乳液聚合装置1.四口瓶2.球形冷凝管3.温度计4.漏斗5.搅拌棒四、实验步骤1．实验装置如上图所示，四口烧瓶中装好搅拌器、回流冷凝管、滴液漏斗和温度计并固定在恒温水浴里。

高分子化学反应试剂
高分子化学反应试剂是一类重要的化学试剂，广泛应用在合成、改性、加工等领域。

常见的高分子化学反应试剂有聚合引发剂、交联剂、接枝剂、稳定剂、表面活性剂等。

聚合引发剂是促进聚合反应的催化剂，常用的有自由基聚合引发剂、阴离子聚合引发剂、阳离子聚合引发剂等。

自由基聚合引发剂的常用种类有过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化物、过氧化氢等。

阴离子聚合引发剂的常用种类有氯代胍、硫代硫酸钾等。

阳离子聚合引发剂的常用种类有硫酸亚铁、过硫酸铵等。

交联剂是使高分子链之间形成交联点，从而提高高分子材料的硬度和强度。

常用的交联剂有烷基苯丙烯酸酯、丙烯酸乙烯酯、乙烯二醇二甲基丙烯酸酯等。

接枝剂是将一种高分子材料接枝在另一种高分子材料上，从而实现高分子间的相容和融合。

常用的接枝剂有一氧化碳、乙烯基三氯硅烷、光气等。

稳定剂是防止高分子材料在合成、贮存、使用时的分解、变质和老化的化学添加剂。

常用的稳定剂有碳酸二叔丁酯、硬脂酸铅、光稳定剂等。

表面活性剂是一种能在水中形成胶束，使构成表面的空气-水、水-油、油-油界面变稳定的高分子化学试剂。

常用的表面活性剂有阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂等。

总之，高分子化学反应试剂在现代化工生产中具有不可替代的作用。

在使用过程中必须严格按照指导手册进行操作。

未经专业人员授权使用试剂仅会带来安全隐患，甚至对人体造成严重伤害，因此大众不得擅自使用高分子化学反应试剂。

高分子化学反应试剂高分子化学反应试剂是一类在高分子化学反应中起到催化、促进或调控反应的化合物或物质。

它们能够引发或参与高分子化学反应，从而实现高分子材料的合成、改性和加工等过程。

本文将介绍几种常见的高分子化学反应试剂及其应用。

一、引发剂引发剂是高分子化学反应中常用的试剂之一，它能够引发高分子化学反应的起始步骤，从而开始反应链的生长。

常见的引发剂有自由基引发剂、阳离子引发剂和阴离子引发剂。

1. 自由基引发剂自由基引发剂是一类能够产生自由基的化合物，常用于自由基聚合反应、自由基交联反应等高分子化学反应中。

例如，过氧化苯甲酰（BPO）是一种常用的自由基引发剂，可用于聚合物的合成和交联反应。

2. 阳离子引发剂阳离子引发剂是一类能够产生阳离子的化合物，常用于阳离子聚合反应、环氧树脂的固化等高分子化学反应中。

例如，二十二烷基苯磺酸铵（DBSA）是一种常用的阳离子引发剂，可用于聚合物的合成和固化反应。

3. 阴离子引发剂阴离子引发剂是一类能够产生阴离子的化合物，常用于阴离子聚合反应、缩聚反应等高分子化学反应中。

例如，碳酸钾是一种常用的阴离子引发剂，可用于聚合物的合成和缩聚反应。

二、促进剂促进剂是高分子化学反应中常用的试剂之一，它能够促进高分子化学反应的进行，并提高反应速率和效果。

常见的促进剂有活性剂、溶剂和催化剂等。

1. 活性剂活性剂是一类能够活化高分子化学反应的化合物，常用于聚合反应中。

例如，活性溴化物是一种常用的活性剂，可用于聚合物的合成反应。

2. 溶剂溶剂是一类能够溶解高分子化学反应物质的化合物，常用于高分子化学反应的反应介质中。

例如，二甲基亚砜是一种常用的溶剂，可用于聚合物的合成反应。

3. 催化剂催化剂是一类能够加速高分子化学反应的进行的物质，常用于高分子化学反应中。

例如，过渡金属配合物是一类常用的催化剂，可用于聚合物的合成反应。

三、调控剂调控剂是一类能够调控高分子化学反应过程的试剂，常用于调控高分子材料的分子结构、分子量和分子量分布等性质。

一．名词解释1.反应程度：参与反应的集团数（N0-N）占起始集团数N0的分数。

P=(N O-N)/N0=1-N/N02.凝胶化效应：又称为自加速效应，是指在聚合反应中期，反应速率自动增加的现象。

3.单体活性：参与反应的单体的活性。

4.乳液聚合：单体在水中分散成乳液状态的聚合。

5.降解：是指在热、光、机械力、化学试剂、微生物等外界因素作用下，聚合物发生了分子链的无规则断裂、侧基和低分子的消除反应，致使聚合度和相对分子质量下降。

6.连锁聚合反应：在聚合反应过程中有活性中心（自由基或离子）形成，而且可以在很短的时间内使许多单体聚合在一起，形成分子量很大的大分子的反应。

7.竞聚率：是指单体均聚和共聚链增长速率常数之比。

8.自加速效应：又称为凝胶化效应，是指在聚合反应中期，反应速率自动增加的现象。

9.Q-e概念：在单体取代基的空间位阻效应可以忽略时，增长反应的速率常数可用共轭效应(Q)，和极性效应(e)来描述10.茂金属引发剂：是由五元环的环戊二烯基类（简称茂）、ⅣB组过渡金属、非茂配体三部分组成的有机金属络合物等的简称。

二．简答题1.写出下列几种重要聚合物反应方程式：聚酯、聚氨酯、聚酰亚胺。

图片2.自由基活性决定三因素。

共轭效应；诱导效应；空间位阻效应。

3.理想共聚和理想恒比共聚的区别是什么？理想恒比共聚是指共聚物组成和单体组成完全相同的共聚，其共聚物组成曲线为一对角线。

理想共聚是指共聚物组成与单体组成成简单的比例关系，其共聚物组成曲线不与恒比对角线相交。

4.述乳液聚合中单体、乳化剂和引发剂的所在场所，引发、增长和终止的场所和特征，胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律。

单体在单体液滴中、在胶束中、在单增溶胶束中；乳化剂以分子分散在水中、在胶束中、在单体液滴表面；引发剂主要是以分子分散在水中；对难溶于水的单体链引发主要是在水中，在水中形成初级自由基后，再进入增溶胶束内链增长；链增长和链终止主要在胶束内；胶束、乳胶粒、单体液滴和速率的变化规律如下：5. : 什么是体型缩聚反应的凝胶点？产生凝胶的充分必要条件是什么？解：体型缩聚当反应进行到一定程度时，体系的粘度突然增大，出现凝胶，定义出现凝胶时的临界反应程度为凝胶点，以Pc表示。