华南理工大学高分子化学总复习.ppt

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PolymerChemistryReviewShuizhuWu2010.11.25答疑安排：

赵建青25-101吴水珠25-514刘述梅25-317、25-504刘海敏13-204张安强25-53012月3日上午9:

0011:

30下午3:

005:

00（部分）题型名词解释10分5小题填空12分6小题选择题18分6小题问答题35分7小题计算题25分5小题Chapter1Introduction1.BasicconceptsDP（聚合度）（聚合度）:

聚合物的结构单元数（或重复单元数）。

聚合物的结构单元数（或重复单元数）。

Chainsegment（链节）：

结构单元俗称为链节。

（链节）：

结构单元俗称为链节。

homopolymer（均聚物均聚物）：

由一种单体进行聚合所得的聚：

由一种单体进行聚合所得的聚合物。

合物。

copolymer（共聚物共聚物）：

由两种或多种单体同时参与聚合所：

由两种或多种单体同时参与聚合所得的聚合物。

得的聚合物。

thermoplasticpolymer（热塑性聚合物热塑性聚合物）：

热塑性是指一般：

热塑性是指一般线型或支链型聚合物具有可反复加热软化或熔化而再成线型或支链型聚合物具有可反复加热软化或熔化而再成型的性质，具备热塑性的聚合物称作热塑性聚合物。

型的性质，具备热塑性的聚合物称作热塑性聚合物。

thermosettingpolymer（热固性聚合物热固性聚合物）：

热固性是指交：

热固性是指交联聚合物一次成型后，加热不能再软化或熔化而重新成联聚合物一次成型后，加热不能再软化或熔化而重新成型的性质，具有这种性质的聚合物称作热固性聚合物。

型的性质，具有这种性质的聚合物称作热固性聚合物。

kineticchainlength（动力学链长动力学链长）：

动力学链长是指每个：

动力学链长是指每个活性中心自引发至终止平均所消耗的单体分子数活性中心自引发至终止平均所消耗的单体分子数2.Classificationandnomenclatureofpolymers（聚合物的分类和命名）3.Polymerization4.Molecularweightanditsdistribution5.Microstructure6.Linear,branchedandcrosslinkedpolymers7.Aggregatestructure8.Mechanicalproperties.Keypoints:

Whatsthedifferencebetweenmacromoleculeandlow-molecular-weightcompounds?

（1）highmolecularweight,repeatunit分子量大，由许多相同的结构单元经共价键重复连接而成

（2）molecularweightpolydispersityandstructurepolydispersity分子量多分散性和结构多分散性（3）Differentunits有几种运动单元（4）microstructure结构复杂，有一次、二次和三次结构。

一次结构是指大分子链中的结构单元或相邻结构单元的立体排布。

二次结构是指单个分子链的构象或聚集态类型。

三次结构是指高分子聚集体中大分子链的排列情况。

Whatsthedifferencebetweenthermoplasticresinandthermoset?

Thermoplastic:

Becomingsoftwhenheatedandhardwhencooled聚合物具有的可反复加热软化或熔化而再成型的性质Thermoset:

Athermosetmaterialcannotbemeltedandre-shapedafteritiscured交联聚合物一次成型后，加热不能再软化或熔化而重新成型的性质Howtodistinguishrubber,fiberandplastic?

橡胶分子的柔性大，分子间作用力小；纤维常为结晶性聚合物，分子间作用力大；塑料的分子间作用力介于二者之间。

分子量的计算其中ni,mi,Mi分别代表i-聚体的分子数、质量和分子量。

MiDPMruChapter2Freeradicalpolymerization1.Monomerssuitableforradicalpolymerizationmostofthevinylmonomersaresuitableexceptfor1,1-dicyanoethylenenitroethylene2.MechanismofradicalpolymerizationInitiation链引发Propagation链增长Termination链终止chaintransfer链转移Characteristicsoffreeradicalpolymerization:

（1）Sequenceofevents:

initiation,propagation,termination,chaintransfer基元反应：

链引发、链增长、链终止、链转移

（2）Asthereactiontimeisincreased,DP（ormolecularweight）varieslittle.随反应时间的延长，分子量（聚合度）不变（3）Theconversionincreasesasthereactiontimeisincreased.随反应时间的延长，单体浓度逐渐降低，聚合物浓度增加，转化率提高。

（4）Smallamountofretardantcanterminatethepolymerization少量阻聚剂可使聚合终止3.Initiatorsa.Azotype脂肪族偶氮化合物AIBNb.Peroxide过氧化物BPOc.Redoxsystems氧化还原体系t1/2=ln2/kd=0.693/kd比较自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合Ziegler-Natta聚合所用的引发剂的区别。

自由基聚合：

易分解形成自由基的化合物阳离子聚合：

一般为Lewis酸类化合物阴离子聚合：

一般为Lewis碱类化合物Ziegler-Natta聚合：

主引发剂为Lewis酸类化合物，共引发剂为Lewis碱类化合物，但它不是阳离子聚合和阴离子聚合引发剂的简单加合。

Rateofinitiation:

Ri=kdIInitiatorefficiencyf:

thefractionofradicalsformedintheprimarystepofinitiatordecompositionwhicharesuccessfulininitiatingpolymerization.引发聚合部分的引发剂占引发剂分解或消耗总量的分率InitiatorefficiencyuTheinduceddecompositionofinitiator引发剂的诱导分解，徒然消耗引发剂，降低引发剂效率uThepresenceofsolvent（ormonomer）cagewhichtrapstheradicalsforsomeperiodbeforetheydiffuseapart笼蔽效应uandothersidereactions其他副反应4.KineticsoffreeradicalpolymerizationThreeassumptions:

A.KPandKtareindependentofthesizeoftheradical,namelyequivalenceofreactivityforpropagatingchainradicals等活性假定，链自由基的活性与链长无关B.Steady-stateassumption:

theconcentrationofradicalsincreasesinitially,butalmostinstantaneouslyreachesaconstant,steady-statevalue.Ri=Rt稳态假设C.highDP,theamountofmonomersusedforinitiationisfarlessthanthatforpropagation,RiRP聚合度很大Polymerizationrateexpression:

Autoacceleration:

Asthepolymerizationproceedstheviscosityofthesystemincreasesandterminationbecomesincreasinglyslower.Highviscosityaffectsterminationmuchmorethanpropagation.Therefore,thequantitykP/kt1/2increases,theresultisanincreaseinRPandmolecularweight.自动加速效应的本质：

双基终止DPandmolecularweighttheaveragenumberofmonomermoleculesconsumed（polymerized）pereachradicalwhichinitiatesapolymerizationchain.每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数。

1/DP=1/DP0+CTT/M1/Xn=1/Xn0+CTT/M（存在链转移反应）ChaintransferreactionsVinylchlorideDPdependsonT通用聚氯乙烯的聚合度一般仅由温度来控制，聚合速率或时间则由引发剂浓度来调节。

InhibitionandretardationInhibitorsstopeveryradicalandpolymerizationiscompletelyhalteduntiltheyareconsumed.阻聚使反应停止Retardersarelessefficientandstoponlyaportionoftheradicals.缓聚使反应速率减小5.ThermodynamicsEquilibriummonomerconcentrationTheceilingtemperatureatwhichthepropagationanddepropagationratesareequal.Uppertemperaturelimitabovewhichpolymercannotbeobtainedevenfrompuremonomer.Theceilingtemperature（当Me=1M时，聚合和解聚处于平衡状态的平衡温度）聚合上限温度Chapter3Chaincopolymerization1.Typesofcopolymers:

Statistical（Random）无规Block嵌段Graft接枝Alternating交替2.CopolymerizationequationReactivityratios竞聚率是均聚增长和共聚增长竞聚率是均聚增长和共聚增长的速率常数的比值的速率常数的比值Copolymerequation3.Typesofcopolymerizationbehavior以下各竞聚率的含义是什么？

r1=0