高分子化學復習筆記

1、第 1 頁第一章 緒論1.1 1.1 高分子的基本概念 高分子的基本概念, 特點 特點單體 單體：能通過相互反應生成高分子的化合物。高分子或聚合物 高分子或聚合物：由很多結構和組成相同的單元相互鍵連而成的相對分子質量在 10000 以上的化合物。相對分子質量低于 1000 的稱為低分子。相對分子質量介于高分子和低分子之間的稱為低聚物（又名齊聚物） 。相對分子質量大于1 000 000 的稱為超高相對分子質量聚合物。主鏈 主鏈：構成高分

2、子骨架結構，以化學鍵結合的原子集合。側鏈或側基 側鏈或側基：連接在主鏈原子上的原子或原子集合，又稱支鏈。支鏈可以較小，稱為側基；也可以較大，稱為側鏈。聚合反應 聚合反應:由低分子單體合成聚合物的反應稱做~.重復單元 重復單元：聚合物中組成和結構相同的最小單位稱為~，又稱為鏈節(jié)。結構單元 結構單元：構成高分子鏈并確定高分子性質的最小結構單位稱為~單體單元 單體單元：聚合物中具有及單體的化學組成相同而鍵合的電子狀態(tài)不同的單元稱為~。連鎖聚合

3、（ 連鎖聚合（ ）： ）：活性中心引發(fā)單體，快速連鎖增長的聚合。烯類單體的加聚反應大部分屬于連鎖聚合。連鎖聚合需活性中心，依據(jù)活性中心的不同可分為自由基聚合, 陽離子聚合和陰離子聚合。 逐步聚合（ 逐步聚合（ ）： ）：無活性中心，單體官能團之間相互反應而逐步增長。絕大多數(shù)縮聚反應都屬于逐步聚合。加聚反應（ 加聚反應（ ）： ）：即加成聚合反應， 烯類單體經(jīng)加成而聚合起來的反應。加聚反應無副產(chǎn)物。 縮聚反應（ 縮聚反應（ ）： ）：即

4、縮合聚合反應，單體經(jīng)多次縮合而聚合成大分子的反應。該反應常伴隨著小分子的生成。 聚合反應 聚合反應 () ()：由低分子單體合成聚合物的反應。線型聚合物 線型聚合物:指很多重復單元在一個連續(xù)長度上連接而成的高分子.熱塑性塑料 熱塑性塑料( )：是線型可支鏈型聚合物，受熱即軟化或熔融，冷卻即固化定型，這一過程可反復進行。聚苯乙烯（）, 聚氯乙烯（）, 聚乙烯（）等均屬于此類。熱固性塑料 熱固性塑料( )：在加工過程中形成交聯(lián)結構，再

5、加熱也不軟化和熔融。酚醛樹脂, 環(huán)氧樹脂, 脲醛樹脂等均屬于此類。1.2 1.2 高分子化合物的分類 高分子化合物的分類1) 按高分子主鏈結構分類：可分為：①碳鏈聚合物（ 碳鏈聚合物（ ）： ）：大分子主鏈完全由碳原子組成的聚合物。②雜鏈聚合 雜鏈聚合物（ 物（ ）： ）：聚合物的大分子主鏈中除了碳原子外，還有氧, 氮，硫等雜原子。③元素有機聚合物 元素有機聚合物 ( ) ：聚合物的大分子主鏈中沒有碳原子孫，主要由硅, 硼,

6、 鋁和氧, 氮, 硫, 磷等原子組成。④無機高分子（ 無機高分子（ ）： ）：主鏈及側鏈均無碳原子的高分子。 2）按用途分可分為：塑料, 橡膠, 纖維三大類，假如再加上涂料, 粘合劑和功能高分子則為六大類。塑料 塑料（）： （）：具有塑性行為的材料，所謂塑性是指受外力作用時，發(fā)生形變，外力取消后，仍能保持受力時的狀態(tài)。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間，受力能發(fā)生肯定形變。軟塑料接近橡膠，硬塑料接近纖維。 橡膠（）： 橡膠（）

7、：具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產(chǎn)生較大形變，除去外力后能復原原狀。 橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度（T g）低， 分子量往往很大，大于幾十萬。 纖維（）： 纖維（）： 聚合物經(jīng)肯定的機械加工（牽引, 拉伸, 定型等）后形成細而松軟的細絲，形成纖維。纖維具有彈性模量大，受力時形變小，強度高等特點， 有很高的結晶實力，分子量小，一般為幾萬。 3）按來源分可分為：自然高分子, 合成

8、高分子, 半自然高分子（改性的自然高分子）4）按分子的形態(tài)分：線形高分子, 支化高分子, 交聯(lián)(或稱網(wǎng)狀)高分子第 3 頁子量分布一般有分布指數(shù)和分子量分布曲線兩種表示方法。 第二章 第二章 逐步聚合 逐步聚合 2.1 2.1 逐步聚合反應的基本概念 逐步聚合反應的基本概念1 逐步的特征 逐步的特征逐步聚合（ 逐步聚合（ ）： ）：通常是由單體所帶的兩種不同的官能團之間發(fā)生化學反應而進行的。無活性中心，單體官能團之間相互反應而逐步

9、增長。絕大多數(shù)縮聚反應都屬于逐步聚合。其特征 特征為：①逐步聚合反應是通過單體功能基之間的反應逐步進行的。在反應初期，聚合物遠未達到好用要求的高分子量（>5000——10000）時，單體就已經(jīng)消逝了。②逐步聚合反應的速率是不同大小分子間反應速率的總和。③聚合產(chǎn)物的相對分子質量隨轉化率增高而逐步增大的。④在高轉化率才能生成高分子量的聚合物。3）按參與反應的單體種類分類(1)逐步均聚反應 逐步均聚反應：只有一種或兩種單體參與聚合反應，

10、生成的聚合物只含有一種重復單元。（2）逐步共聚反應 逐步共聚反應：兩種或兩種以上單體參與聚合反應，生成的聚合物含有兩種或兩種以上的重復單元。3. 3. 縮聚反應 縮聚反應縮聚反應 縮聚反應：是縮合聚合的簡稱，是多次縮合重復結果形成縮聚物的過程?？s合和縮聚都是基團間的反應，兩種不同 基團可以分屬于兩種單體分子，也可能同在一種單體分子上。官能度 官能度 ()：一分子聚合反應原料中能參及反應的官能團數(shù)稱為官能度。 f1-1, 1-2, 1

11、-3 體系縮合，將形成低分子物；2-2 或 2-官能度體系縮聚，形成線形縮聚物；2-3, 2-4 或 3-3 體系 則形成體形縮聚物。4. 4. 線形縮聚機理 線形縮聚機理線形縮聚機理的特征有：逐步和可逆。1）線型縮聚反應的 ）線型縮聚反應的逐步性 逐步性縮聚大分子的生長是由于官能團相互反應的結果?？s聚早期，單體很快消逝，轉變成二聚體, 三聚體, 四聚體等 低聚物，轉化率很高，以后的縮聚反應則在低聚物之間進行?？s聚反應就是這樣逐步

12、進行下去的，聚合度隨時間或反應 程度而增加。延長聚合時間的主要目的在于提高產(chǎn)物相對分子質量，而不在于提高轉化率?？s聚早期，單體的轉化率就 很高，而相對分子質量卻很低。轉化率： 轉化率：是指轉變成聚合物的單體部分占起始單體量的百分數(shù)。逐步特性是全部縮聚反應所共有的。2) 2)線型縮聚反應的平衡性 線型縮聚反應的平衡性很多縮聚反應是可逆的，其可逆的程度可由平衡常數(shù)來衡量。依據(jù)其大小，可將線型縮聚大致分成三類：①平衡常 數(shù)小，如聚酯化反應，K

13、≈4，低分子副產(chǎn)物水的存在對聚合物相對分子質量影響很大，應除去。②平衡常數(shù)中等，如聚 酰胺化反應，K≈300～500，水對聚合物相對分子質量有所影響。③平衡常數(shù)很大或看作不可逆，如聚碳酸酯和聚砜一 類的縮聚，平衡常數(shù)總在幾千以上?？赡嫫胶獾某潭葎t各類縮聚反應有明顯的差別。3) 3) 線型縮聚反應的平衡常數(shù) 線型縮聚反應的平衡常數(shù)等活性理論：單官能團化合物的分子鏈達到肯定長度之后，其官能團的化學反應活性及分子鏈長無關。依據(jù)官能團等活性理論

14、，可以用一個平衡常數(shù)表征整個聚合反應的平衡特征，并以體系中的官能團濃度代替單體濃 度。以聚酯反應為例，則其平衡常數(shù)為 方括號的含義是代表官能團的濃度和小分子的濃度。 平衡為限，不能使擴散成為限制速率的主要因素。4) 4) 反應程度和聚合度 反應程度和聚合度考慮到在線型縮聚反應中實際參與反應的是官能團而不是整個單體分子，所以通常采納已經(jīng)參與了反應的官能團及起始官能團的物質的量之比即反應程度 反應程度 來表征該反應進行的程度： p=已反應官