第五章-离子聚合 高分子化学教案
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第五章聚合方法一、名称解释1. 自由基聚合实施方法(Process of Radical Polymerization):主要有本体聚合,溶液聚合,乳液聚合,悬浮聚合四种。
2. 离子聚合实施方法:主要有溶液聚合,淤浆聚合。
3. 逐步聚合实施方法:主要有熔融聚合,溶液聚合,界面聚合。
4. 本体聚合:本体聚合是单体本身、加入少量引发剂(或不加)的聚合。
5. 悬浮聚合:悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合,体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。
6. 悬浮作用:某些物质对单体有保护作用,能降低水的表面张力,能使水和单体的分散体系变为比较稳定的分散体系,这种作用称为悬浮作用。
7. 本体聚合:本体聚合是单体本身、加入少量引发剂(或不加)的聚合。
8. 溶液聚合:是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合。
9. 乳液聚合:是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合,体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。
10. 分散剂:分散剂大致可分为两类,(1)水溶性有机高分子物,作用机理主要是吸咐在液滴表面,形成一层保护膜,起着保护人用,同时还使表面(或界面)张力降低,有利于液滴分散。
(2)不溶于水的无机粉末,作用机理是细粉吸咐在液滴表面,起着机械隔离的作用。
11. 乳化剂:常用的乳化剂是水溶性阴离子表面活性剂,其作用有:(1)降低表面张力,使单体乳化成微小液滴,(2)在液滴表面形成保护层,防止凝聚,使乳液稳定,(3)更为重要的作用是超过某一临界浓度之后,乳化剂分子聚集成胶束,成为引发聚合的场所。
12. 胶束:当乳化剂浓度超过临界浓度(CMC)以后,一部分乳化剂分子聚集在一起,乳化剂的疏水基团伸身胶束回部,亲水基伸向水层的一种状态。
13. 临界胶束浓度:乳化剂开始形成胶束时的浓度称为临界胶束浓度,简称CMC。
14. 亲水亲油平衡值(HLB):该值用来衡量表面活性剂中亲水部分和亲油部分对水溶性的贡献,该值的大小表表亲水性的大小。
第二节高分子材料,课程目标,1.了解塑料、合成纤维、合成橡胶的结构、性能和用途。
2.依据高分子化合物的结构,认识物质结构对性能的影响。
3.知道功能高分子材料的分类,了解其在生产生活及科学领域的应用。
,功能高分子材料通用高分子材料图说考点,基础知识[新知预习]一、通用高分子材料1.塑料(1)分类:①______塑料,如聚乙烯等制成的塑料制品,可以反复加热熔融加工;②______塑料,如用酚醛树脂等制成的塑料制品,不能加热熔融,只能一次成型。
(2)常见的塑料①聚乙烯a .概念:酚醛树脂是用____与____在酸或碱催化下相互缩合而形成的高分子。
b .形成:在酸催化下,等物质的量的甲醛和苯酚反应形成____结构高分子。
其反应为:________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。
在碱催化下,等物质的量的甲醛与苯酚或过量的甲醛与苯酚反应,生成____结构的酚醛树脂。
2.纤维 (1)纤维的分类纤维⎩⎨⎧纤维:如 、 、 和 等纤维⎩⎪⎨⎪⎧人造纤维:如人造丝、人造棉等合成纤维:如“六大纶”(2)合成纤维的优点是______,____________________,但在______、______等方面不如天然纤维。
合成纤维中,____具有较好的吸湿性,被称为“人造棉花”。
3.合成橡胶 (1)橡胶的分类(2)合成橡胶①原料:以____、______为原料,以二烯烃和烯烃等为单体,聚合而成。
②性能:______、______、耐燃性、耐油性、______和________等方面有独特的优势。
二、功能高分子材料1.高吸水性树脂——亲水性高聚物 (1)合成方法对________等天然吸水材料进行改性,在它们的主链上再接入带有________的支链,以提高它们的吸水能力。
《高分子化学》教学大纲(四年制本科. 试行)课程编号:课程性质:专业限选课适用专业:化学开设学期:第五学期考核方式:开卷或闭卷笔试一、教学目的与任务高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学,是应用化学专业学生限选的一门专业基础课。
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。
本门课程主要学习有关高分子化合物的基本概念,高分子化合物的合成反应原理、反应动力学、聚合方法,以及高分子化合物的进一步深化反应等内容,并对高分子领域发展的历史背景、重大事件和研究前沿给以承上启下的介绍。
本门课程将通过教书育人的教学指导思想、准确的教学内容、多种多样的教学方法实现培养高素质人才的目的。
在思想上培养学生热爱祖国、热爱科学、奋发向上、积极进取的精神,在专业上培养学生牢固地掌握高分子化学的基础知识,学会分析问题的思路和方法,提高解决问题的能力。
二、与其它专业课程的关系为专业基础课,通过本课程的学习,可以为化学学科的后续课程和发展能力(继续学习的能力,表述和应用知识的能力,发展和创造知识的能力等)打下坚实的基础。
三、学时数及分配本课程总学时为45(15周,周课时3),其中课堂教学41学时,课堂讨论2学时,考核2学时。
四、讲授内容与要求:(分章节)本大纲根据教育部理科化学教学指导委员会“理科应用化学专业化学教学基本内容”,以四年制本科人才培养规格为目标,按照高分子化学学科的理论知识体系,提出了具体的教学要求。
第一章绪论(4学时)【教学要求】1、了解聚合物的物理状态和主要性能;2、了解高分子科学及其工业发展历史和前景;3、掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则;4、掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念。
【教学内容】1、高分子化合物的基本概念、分类及命名原则;2、聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念,3、聚合物的物理状态和主要性能;高分子科学及其工业发展历史和前景。
. . . . .. 专业. . . 高分子化学教学大纲 课程名称:高分子化学 课程编码: 英文名称:Polymer Chemistry 学 时:30 学 分:2 适用专业:应用化学/材料化学 课程类别:必修 课程性质:学科基础课 先修课程:有机化学 物理化学 教材:高分子化学,化学工业,祖仁,2007 课程的主要参考书 1.高分子化学,化学工业,周其凤, 胡汉杰.2001 2.高分子化学教程,科学,王槐三.2003. 一、 课程性质与任务
本课程是应用化学系的专业基础课,它的任务是使学生熟悉和掌握高分子合成反应的基本原理以及控制方法,掌握最基本的聚合反应的实施措施。通过学习使学生初步了解高分子化学的基本研究手段和方法,同时具有利用和控制聚合反应的能力,为将来的工作和进一步的学习打下良好的基础。
二、课程教学的基本要求: 本课程的教学与学习侧重于掌握高分子的基本概念。掌握连锁聚合、逐步聚合等主要的聚合反应类型的反应原理及控制方法。教学中适当系统讲授高分子科学的基本理论。注重理论联系实际,对一些基本反应、基本公式、重要机理,不仅要了解,还要会推导、计算,并应用于实际。使学生通过学习不仅对高分子科学有所了解,而且具备了一定的自学能力,为今后进一步的学习打下. . . . .. 专业. . . 坚实的基础。
三、课程容及教学要求: 第一章 绪论(3课时) 教学基本容: 1.高分子的基本概念 2.聚合物的分类和命名 3.聚合反应 4.分子量及其分布 5.大分子微结构 6.线形、支链形和交联形大分子 7.聚集态结构 8.高分子材料和力学性能 9.高分子化学发展简史 重点: 1.高分子化合物的基本概念、分类及命名原则; 2.聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念, 3.聚合物的物理状态和主要性能;高分子化学、新型合成方法及其工业发展历史和前景。 难点: 1. 结构单元、重复单元、单体单元、链节的辨析。 2. 加成聚合与连锁聚合的关系; . . . . .. 专业. . . 3.缩合聚合与逐步聚合的关系。 本章节主要教学要求: 1.了解聚合物的物理状态和主要性能; 2.了解高分子化学、新型合成方法及其工业发展历史和前景; 3.掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则; 4.掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念。 5.了解聚合物的物理状态及主要性能。
高分子化学英文名称:Polymer Chemistry一. 课程的性质、目的及任务高分子化学是高分子材料与工程专业的专业基础课,本课程是研究高聚物的各种合成方法和化学反应机理的学科。
目的是使学生熟知高分子的基本概念,掌握合成高聚物的单体、引发剂及合成高聚物的方法及实施方法,掌握合成高聚物的反应动力学及分子量控制的基本理论,培养学生初步具有控制聚合反应和选择聚合方法的能力,结合平行课程的学习,初步掌握结构与性能的关系,可进行分子的设计与合成,同时了解本学科方向一些有意义的新动向。
为后修的《高聚物合成工艺学》、《高分子材料学》和《功能高分子》等专业课程打好理论基础。
学生通过本课程的学习,毕业后可以胜任在相关科研单位及企业从事高分子的合成与开发工作。
二. 课程教学基本要求(1)掌握高分子化学中的基本概念和研究范围(2)深入了解化学反应的基本原理、反应动力学和分子量的控制方法(3)掌握常见高分子合成的基本实施方法(4)了解分子设计与合成的基本原理和高分子化学的发展方向三. 课程教学基本内容第一章绪论1.1 高分子化学简史1.2 高分子的基本概1.3 聚合物的分类与命名1.4 聚合反应1.5 分子量1.6 线型、支链型和体型大分子1.7 大分子微结构1.8 聚合物的物理状态和主要性能1.9 聚合物材料和机械强度第二章自由基聚合反应2.1 自由基聚合的单体2.2 自由基聚合机理2.3 引发剂和引发作用2.4 自由基聚合反应速率2.5 分子量和链转移反应2.6 阻聚和缓聚作用2.7 影响聚合反应速率及分子量的因素(分子量分布的概念)2.8 聚合反应速率常数的测定2.9 聚合动力学第三章自由基共聚合3.1 共聚合的类型及研究意义3.2 二元共聚物的组成3.3竟聚率的测定及影响因素3.4 单体和自由基的活性3.5 Q—e概念3.6 多元共聚第四章聚合方法4.1 本体聚合4.2 溶液聚合4.3 悬浮聚合4.4 乳液聚合第五章离子聚合5.1 阳离子聚合5.2 阴离子聚合5.3 自由基聚合与离子聚合的比较5.4 离子型共聚合5.5 离子型开环聚合第六章配位离子聚合6.1 配位离子聚合概述6.2 聚合物的立体异构现象6.3 Ziegler—Natta引发体系6.4 α—烯烃的配位阴离子聚合6.5 双金属活性中心模型和单金属活性中心模型6.6 二烯烃的配位离子聚合第七章逐步聚合反应7.1 概述7.2缩聚反应7.3 线性缩聚反应的机理7.4 线性缩聚动力学7.5 影响线性缩聚物聚合度的因素和控制方法7.6 分子量分布7.7 逐步聚合方法7.8 体型缩聚7.9 凝胶化作用和凝胶点第八章聚合物的化学反应8.1 聚合物侧基官能团反应的特征8.2 聚合物的相似转变8.3 聚合物的接枝交联和扩链反应8.4 功能高分子8.5 聚合物的降解反应及老化高分子化学实验实验课程编号实验课程名称中文高分子化学实验英文Polymer Chemistry Experiments实验课程基本情况课程总学分1开设实验项目数9个其中:必修(8)个,选修(3)课程总学时30实验总学时30先修课程高分子化学、高分子物理适用专业高分子材料与工程实验教学目标(通过开设本实验课程,所要达到的基本目的):高分子化学实验是在学生学完高分子化学的基本理论之后,进行的一门实验课程。