第六章聚合物的结构-1解析

聚合物结构分析知识点⼀、名字解释1、红外光谱中基因特征频率:通过把各种化合物的谱图对⽐发现，具有相同官能团的⼀系列化合物近似有⼀个共同的吸收频率范围，通常把这种能代表某种基团存在并有较⾼强度的吸收峰，称为基团的特征吸收峰。

这个峰所在的频率位置称为基团的特征吸收频率。

2、官能团区：在红外光谱中，通常划分两个主要的区域，在1300—4000cm-1范围内，基团和频率的对应关系⽐较明确，对于确定化合物中的官能团很有帮助，这个区域称为官能团区。

3、指纹区：在400-1300cm-1范围内，谱图上会出现许多的谱带，其特征归属不完全符合规律，但是⼀些同系物或者结构相近的化合物，在这个区域的谱带往往存在⼀定的区分，可以加以区别，如同⼈的指纹，因此通常被形象地称为指纹区4、透过率：记录原始光强在通过样品后透过光的强度变化百分⽐5、吸光度：记录样品吸收的红外光强度6、红外⼆向⾊性：当红外光通过偏振器后，得道电⽮量只有⼀个⽅向上的偏振光。

这束光⼊射到取向的聚合物材料上，当基团振动的偶极距变化的⽅向与偏振光电⽮量⽅向平⾏时，产⽣最强的吸收强度；反之如果⼆者垂直，则产⽣最⼩的吸收（⼏乎不产⽣吸收），这种现象称为红外⼆向⾊性。

7、衰减全反射：当光线由折射率⾼的晶体（光密介质）⼊射到折射率低的晶体（光疏介质）时，如果⼊射⾓⼤于临界⾓，光线在界⾯上发⽣反射，光线在界⾯上穿透⼀定的深度反射回来，如果界⾯上的物质对⼊射的光线有吸收，则反射的光能量就会发⽣衰减，这种现象被称为衰减全反射。

8、光声效应：物质吸收⼀定频率的光能后，由激发态通过⾮辐射过程跃迁到低能态时，会产⽣同频率的声波（光声信号），这种效应即为光声效应。

9、拉曼散射：拉曼散射为散射光谱，当⼀束频率为v0的⼊射光照射到⽓体、液体或透明晶体样品上时，绝⼤部分可以透过，⼤约有0.1%的⼊射光与样品分⼦之间发⽣⾮弹性碰撞，即在碰撞时有能量交换，这种光散射称为拉曼散射。

10、瑞利散射：若发⽣弹性碰撞，即俩者之间没有能量交换，这种光散射称为瑞利散射。

⾼分⼦化学期末重点名词解释⾼分⼦期末重点名词解释第四章逐步聚合反应1)缩聚反应（线型缩聚和体型缩聚）：缩聚反应定义：含有两个（或两个以上）官能团的低分⼦化合物，在官能团之间发⽣缩合反应，在缩去⼩分⼦的同时能⽣成⾼聚物的逐步聚合反应。

线型缩聚：单体都只带两个官能团，聚合过程，分⼦链在两个⽅向增长。

获得可溶可熔的线形聚合物（热塑性聚合物）。

体型（⽀化、交联）缩聚反应：单体⾄少有⼀个含有两个以上官能团，反应过程中，分⼦链从多个⽅向增长。

获得不溶不熔的交联（体形）聚合物（热固性聚合物）。

2)反应程度：参加反应官能团数占起始官能团数的分率。

3)平均官能度：两种或两种以上单体参加的缩聚反应中，在达到凝胶点以前的线型反应阶段，反应体系中实际能够参加反应的各种官能团（有效官能团）总物质的量与单体总物质的量之⽐。

4)凝胶点：体型缩聚反应当反应程度达到某⼀数值时，反应体系的粘度会突然增加，突然转变成不溶、不熔、具有交联⽹状结构的弹性凝胶的过程。

此时的反应程度被称作凝胶点。

5)热塑性聚合物：⾮交联型的，加热时会变软或流动。

加⼯过程不发⽣化学变化，可进⾏再加⼯。

6)热固性聚合物：交联型的，加热时不会流动。

聚合反应的完成和交联反应是在加⼯过程中进⾏的，成型后不能再次加⼯。

7)熔融缩聚：在单体和聚合物的熔融温度以上将它们加热熔融，然后在熔融态进⾏的缩聚⽅法。

8)溶液聚合：单体加适当催化剂在溶剂中进⾏的缩聚反应。

9)固相缩聚：在单体及聚合物熔点⼀下的惰性⽓体或⾼真空下加热缩聚的⽅法。

10)界⾯缩聚：在多相（⼀般为两相）体系中，在相界⾯处进⾏的缩聚反应。

第五章聚合物的化学反应1)聚合物的相似转变：反应仅发⽣在聚合物分⼦的侧基上，即侧基由⼀种基团转变为另⼀种基团，并不会引起聚合度的明显转变。

2)邻近基团效应：分为以下两种位阻效应：由于新⽣成的功能基的⽴体阻碍，导致其邻近功能基难以继续参加反应。

静电效应：邻近基团的静电效应可降低或提⾼功能基的反应活性。

高分子期末重点名词解释第四章逐步聚合反应1)缩聚反应(线型缩聚与体型缩聚):缩聚反应定义:含有两个(或两个以上)官能团的低分子化合物,在官能团之间发生缩合反应,在缩去小分子的同时能生成高聚物的逐步聚合反应。

线型缩聚:单体都只带两个官能团,聚合过程,分子链在两个方向增长。

获得可溶可熔的线形聚合物(热塑性聚合物)。

体型(支化、交联)缩聚反应:单体至少有一个含有两个以上官能团,反应过程中,分子链从多个方向增长。

获得不溶不熔的交联(体形)聚合物(热固性聚合物)。

2)反应程度:参加反应官能团数占起始官能团数的分率。

3)平均官能度:两种或两种以上单体参加的缩聚反应中,在达到凝胶点以前的线型反应阶段,反应体系中实际能够参加反应的各种官能团(有效官能团)总物质的量与单体总物质的量之比。

4)凝胶点:体型缩聚反应当反应程度达到某一数值时,反应体系的粘度会突然增加,突然转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。

此时的反应程度被称作凝胶点。

5)热塑性聚合物:非交联型的,加热时会变软或流动。

加工过程不发生化学变化,可进行再加工。

6)热固性聚合物:交联型的,加热时不会流动。

聚合反应的完成与交联反应就是在加工过程中进行的,成型后不能再次加工。

7)熔融缩聚:在单体与聚合物的熔融温度以上将它们加热熔融,然后在熔融态进行的缩聚方法。

8)溶液聚合:单体加适当催化剂在溶剂中进行的缩聚反应。

9)固相缩聚:在单体及聚合物熔点一下的惰性气体或高真空下加热缩聚的方法。

10)界面缩聚:在多相(一般为两相)体系中,在相界面处进行的缩聚反应。

第五章聚合物的化学反应1)聚合物的相似转变:反应仅发生在聚合物分子的侧基上,即侧基由一种基团转变为另一种基团,并不会引起聚合度的明显转变。

2)邻近基团效应:分为以下两种位阻效应:由于新生成的功能基的立体阻碍,导致其邻近功能基难以继续参加反应。

静电效应:邻近基团的静电效应可降低或提高功能基的反应活性。

3)概率效应(功能基孤立化效应):当高分子链上的相邻功能基成对参与反应时,由于成对基团反应存在概率效应,即反应过程中间或会产生孤立的单个功能基,由于功能基难以继续反应,因而不能100%转化,只能达到有限的反应程度。

解：⑴ 如反应前后的聚合度不变，由于原料的原有官能团往往和产物同在一个分子链中，也就是说，分子链中官能团很难完全转化，因此这类反应需以结构单元作为化学反应的计算单元。

⑵ 如反应前后聚合度发生变化，则情况更为复杂。

这种情况常发生在原料聚合物主链中有弱键、易受化学键进攻的部位，由此导致裂解或交联。

⑶ 与低分子反应不同，聚合物化学反应的速度还会受到大分子在反应体系的形态和参加反应的相邻基团等的影响。

⑷ 对均相的聚合物化学反应，反应常为扩散控制，溶剂起着重要作用。

对非均相反应情况更为复杂。

２.解：⑴ 物理因素：主要反映在反应物质的扩散速度和局部浓度两方面。

结晶和无定型聚合物；线性、支链型及交联聚合物；不同的链构象以及反应呈均相还是非均相等，对小分子物质的扩散都有着不同的影响，从而影响到基团的反应能力。

另外，链的构象也有一定影响，聚合物呈紧密线团、疏松线团或螺旋线团时，链上官能团与小分子反应物反应的活性也并不相同。

⑵ 化学因素：主要是大分子链上邻近基团间效应和几率效应。

大分子链上邻近基团间的静电作用、空间位阻及构型的不同，可改变官能团的反应活性；聚合物相邻官能团作无规成双反应时，中间往往会有孤立的单个基团，使最高转化程度受到限制，则此时要考虑几率效应。

３.解：① 自由基聚合反应：nCH 2 CH [CH 2CH]nOCOCH 3OCOCH 3② 醇解反应：[CH 2CH]nOCOCH 3[CH 2CH]nCH 3OH③ 缩醛化反应（包括分子内和分子间）：HCHO H 2OCH 2O O2CH 2CH CHOH OHCH 2CH CHCH 2４.解：聚合物与低分子化合物反应，仅限于侧基和／或端基而聚合度基本不变的反应，称为聚合物的相似转变。

这类反应在工业上有诸多应用，例如天然或合成聚合物的官能团反应如酯化、醚化、卤化、磺化、硝化、酰胺化、水解、醇解等，以及大分子链中的环化反应，含不饱和键聚合物的加氢反应。

第六章链式共聚反应本章要点：1）共聚反应和共聚物的类型：按不同重复结构单元在聚合物连中的排列情况，共聚物可分为无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物，共聚反应也相应地进行分类。

2）共聚组成方程和共聚曲线：描述共聚物组成与单体浓度、转化率之间的关系，共聚组成方程的微分式给出了某个时刻生成的共聚物的组成与该时刻单体组成的定量关系，共聚组成方程的积分式给出了在某个时期形成共聚物的平均组成与起始的单体组成和单体总转化率之间的关系。

共聚曲线则是共聚组成方程微分式的图形化。

3）竞聚率和共聚类型：竞聚率为自增长反应速率常数和交叉增长速率常数的比值，反映了单体共聚能力的强弱；依据共聚单体对竞聚率的乘积，共聚可分为理想共聚、无规共聚、交替共聚、非理想共聚和“嵌段”共聚等类型，它们的共聚曲线具有不同的特征。

4）共聚物的序列分布：是共聚物组成不均一性的必然体现，描述了不同长度的同种结构单元的序列在共聚物中所占的比例，包括序列的数量分布和质量分布。

5）自由基共聚：通过自由基共聚竞聚率的研究可以确定结构对单体和自由基活性的影响，这些结构因素主要包括极性效应和共轭效应，其中共轭效应的作用更为显著；由Q-e方程可建立起结构因素和竞聚率之间的半定量关系，可用于竞聚率的估算和共聚类型的推断。

自由基聚合的竞聚率基本不受反应条件的影响。

6）离子共聚：离子共聚基本属于理想共聚，共聚单体的竞聚率受引发剂类型、温度、溶剂和其它聚合条件影响。

本章难点：1）理想共聚模型：活性中心等活性假定、稳态假定、无解聚和聚合物具有很高分子量是理想共聚模型的基本点；活性中心等活性指的是活性中心只与增长链末端单元相关，与增长链的聚合物和其它结构单元无关。

2）共聚组成方程的成立条件和使用范围：共聚组成方程适用于活性中心等活性和无解聚的共聚。

共聚组成方程的微分形式是瞬时状态方程，描述某个时刻共聚物组成与单体组成的关系。

对于某阶段生成的共聚物组成，如果单体浓度变化不显著，则可以共聚组成方程的微分形式进行简化处理，否则需用共聚组成方程的积分式进行处理。

聚合物的结构单元一、引言聚合物是由许多单体分子通过化学键结合而成的高分子化合物。

聚合物在日常生活中广泛应用，例如塑料、纤维、橡胶等。

了解聚合物的结构单元对于深入理解其性质和应用具有重要意义。

二、聚合物的基本结构单元1. 单体分子单体分子是构成聚合物的基本结构单元。

它们通过共价键或离子键相互连接，形成高分子链。

不同的单体分子可以组成不同种类的聚合物。

2. 聚合物链聚合物链是由许多单体分子通过共价键或离子键相互连接而成的长链状高分子。

它们可以是线性、支化或交联状。

3. 侧基侧基是指连接在主链上的小分支，可以影响聚合物的性质和应用。

例如，苯环等芳香族侧基可以提高聚合物的耐热性和耐光性。

4. 交联点交联点是指连接不同聚合物链之间或同一链上两个以上单体分子的共价键。

它们可以增加聚合物的强度和硬度，并使其具有弹性和耐久性。

5. 共聚物共聚物是由两种或更多种单体分子通过化学键结合而成的高分子。

不同的单体分子可以在聚合物链上交替排列或随机排列，形成不同结构的共聚物。

三、聚合物的具体结构单元1. 聚乙烯聚乙烯是一种线性聚合物，由乙烯单体分子通过共价键相互连接而成。

它的基本结构单元是CH2-CH2键，聚合度可以达到几千个单位。

2. 聚丙烯聚丙烯也是一种线性聚合物，由丙烯单体分子通过共价键相互连接而成。

它的基本结构单元是CH3-CH-CH2键，与乙烯相比多了一个甲基基团。

3. 聚苯乙烯聚苯乙烯是一种芳香族高分子，由苯环和乙烯单体分子交替排列而成。

它的基本结构单元是苯环和CH2-CH键。

4. 聚酰亚胺聚酰亚胺是一种高温高强度材料，具有优异的耐热性和耐化学腐蚀性。

它的基本结构单元是酰亚胺基团，可以与不同的芳香族和脂肪族单体分子结合形成不同种类的聚合物。

5. 聚乙二醇聚乙二醇是一种线性聚合物，由环氧乙烷和水反应而成。

它的基本结构单元是-CH2-CH2-O-键，可以通过改变分子量和末端基团来调节其溶解度和应用性质。

四、总结聚合物的结构单元包括单体分子、聚合物链、侧基、交联点和共聚物。

第六章聚合物的⼒学性能第六章聚合物的⼒学性能对于⼤部分应⽤⽽⾔，⼒学性能⽐⾼聚物的其它物理性能显得更为重要。

⾼聚物作为材料使⽤时，⼈们⾸先关⼼的是它们是否牢固、耐⽤。

⼒学性能中有两种“性能”：⼀个是着重于物理特性的“基本性能”；另⼀个是着重于实际应⽤的“技术性能”。

这两者之间并不⽭盾。

但为了弄清这两者之间的关系，⾸先有必要深⼊了解⾼聚物的基本⼒学性能，然后，再弄清⼯业测试中选择这种或那种⽅法的原因。

§1 聚合物⼒学⾏为的特点及其表征⼀．聚合物⼒学性能特点1. ⼒学性能可变范围宽。

橡胶—塑料—纤维，为不同的应⽤提供了⼴阔的选择余地。

2. 强度低、模量低。

但由于其重量轻，故⽐强度⾼（强度/密度）。

3.⼒学性能与各种结构因素有关。

除化学结构外，包括：分⼦量及其分布、⽀化和交联、结晶度和结晶形态、共聚⽅式、分⼦取向、增塑及填料等。

从⽽也受加⼯条件及使⽤环境的影响。

4.⾼弹性和粘弹性。

⾼聚物极⼤的分⼦量以及分⼦链构象变化所导致的柔性，使⾼聚物具有独特的⾼弹性。

5. 对于⾼聚物来说，存在多种运动单元，尤其分⼦链由⼀种构象过渡到另⼀种构象所需时间很长。

因为链段⽐⼩分⼦⼤得多，内摩擦⼒也⼤，具有明显的松弛特性。

所以，其⼒学性能强烈地依赖于温度和受⼒时间。

⼆、三种基本形变类型及其相互关系⼒学⾏为是指施加⼀个外⼒在材料上，它产⽣怎样的形变（或称响应）。

a)简单切变切应变r=tanθ, 切应⼒σ=F/A,切变模量G=σ/r, 切变柔量J＝1/G，当r→0, G→∞材料越硬。

切变时，物体只改变形状，⽽不改变体积。

聚合物各种运动单元对切变敏感，故它是⼀种重要的研究⼒学⾏为的形变类型。

b) 均匀压缩)//(0V V P B ?=本体在流体静压⼒下，⽆论固体、流体或粘弹性，它们的⼒学⾏为都⽆甚差异，故在聚合物⼒学⾏为研究中⼀般不采⽤。

c) 简单拉伸拉伸应⼒0A F =σ（习⽤应⼒），AF =真σ习⽤应变（伸长率）000l ll l l ?=-=ε， 0ln 0l ll dl ll ii ==?真ε对于较⼤的形变：ll ?=真ε或3/]1[2λλ-，ελ+=1 +-+-=-3224321εεελl l=λ（拉伸⽐）杨⽒模量εσ=E （虎克定律），柔量ED 1=。