聚合反应机理-高分子科学与工程系
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高分子的设计与合成洪春雁高分子科学与工程系高分子化学的主要研究内容合成高分子的合成方法、聚合反应机理、反应动力学,及高分子本身的化学反应(包括天然高分子的化学反应)。
(包括天然高分子的化学反应)♦合成高分子开辟了用化学方法制造新物质、新材料的广开辟了用化学方法制造新物质新材料的广阔天地,展现了无穷的创新可能性。
♦与有生物活性的天然高分子相比,合成高分子在结构的精细、复杂程度和功能的特异性、高效性方面有很大差距。
“仿生高分子”是一个重要的方向。
聚合反应(polymerization)是指由低分子单体合成高分子化合物的化学反应。
单体合成高分子化合物的化学反应按照单体与聚合物在元素组成和结构上的变化,聚合反应分为加聚反应(additive polymerization)和p y缩聚反应(condensation polymerization)。
1. 加聚反应单体间通过加成反应的形式形成高分子化合物的反应叫单体间通过加成应的式成高分化合物的应叫加成聚合反应;简称加聚反应,所得产物称之为加聚物。
加成聚合反应;简称加聚反应所得产物称之为加聚物聚合反应按照聚合机理的不同分为链式聚合(chain reaction polymerization)和逐步聚合(step reaction polymerization)。
1. 链式聚合整个聚合反应是由链引发,链增长,链终止等整个聚合反应是由链引发链增长链终止等基元反应组成。
•特征:1)瞬间形成分子量很高的聚合物2)分子量随反应时间变化不大3)反应需要活性中心链式聚合反应是通过单体和反应活性中心之间的反应来进行,这些活性中心通常并不能由单体直接产生,而需要在进行这些活性中心通常并不能由单体直接产生而需要在聚合体系中加入某种化合物,该化合物在一定条件下生成聚合反应活性中心,再通过反应活性中心与单体加成生成新的反应活性中心,如此反复生成聚合物链。
其中加入的能产生聚合反应活性中心的化合物常称为引发剂。
高分子材料科学与工程专业知识技能一、介绍高分子材料科学与工程是一门涉及高分子材料合成、加工、性能表征和应用的综合性学科。
其研究对象涉及聚合物、共聚物、复合材料等高分子材料,以及其在汽车、航空航天、电子、医药、建筑等领域的应用。
本文将围绕高分子材料科学与工程专业的知识和技能展开深入探讨,以帮助读者全面了解这一学科,并为相关专业的学生提供学习和就业指导。
二、高分子材料合成1.聚合反应在高分子材料科学与工程专业中,学生首先需要了解聚合反应的基本概念和原理。
聚合反应是指将单体分子通过化学反应形成具有线性或者支化结构的聚合物的过程。
对于不同种类的高分子材料,其聚合反应的方式和条件也会有所不同。
学生需要熟练掌握不同类型聚合反应的特点和条件,为后续的材料合成奠定基础。
2.聚合物合成方法在聚合物科学与工程专业中,学生还需要学习不同的聚合物合成方法,包括自由基聚合、离子聚合、环氧树脂固化等。
这些方法涉及到催化剂的选择、反应条件的控制、聚合物结构的调控等方面的知识。
掌握这些合成方法,对于学生将来从事高分子材料的研究和工程应用工作都具有重要意义。
三、高分子材料性能表征1.结构表征高分子材料的结构表征是对其分子结构、宏观形貌等特征进行分析和鉴定的过程。
通过使用一系列的仪器和技术,如核磁共振、红外光谱、激光粒度分析仪等,可以对高分子材料的结构进行深入研究。
学生需要学习不同的结构表征方法,并了解它们的适用范围和使用条件。
2.性能测试除了结构表征,高分子材料的性能测试也是学生需要掌握的重要技能之一。
拉伸强度、弯曲模量、热学性能、电学性能等指标都需要通过相应的测试方法进行表征。
学生需要学习这些性能测试方法的原理和操作技巧,为未来从事高分子材料性能评价和改性工作提供技术支持。
四、高分子材料应用1.功能高分子材料随着科技的不断进步,功能高分子材料在各个领域的应用日益广泛。
具有自修复功能的聚合物材料、智能感应材料、生物兼容高分子材料等。