高化名词解释.docx

1、高化名词解释第一章 绪 论（Introduction）高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。合成高分子：一般是由许多结构相同的、简单的化学结构，通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。 生物高分子：一般倾向于是对化学结构组成多样、排列顺序严格的、相对分子质量很高的具有生物活性的高分子化合物。单体（monomer）:能够形成聚合物中结构单元的小分子化合物称为单体。 聚合物（high polymeror polymer）:由相同的化学结构多次重复通过共价键或配位键连接

2、而成的高分子化合物，称聚合物。单体单元（monomer unit）:由苯乙烯单体反应得到的聚苯乙稀，其结构单元的原子种类、个数都与单体相同，仅电子结构发生变化，故这类聚合物的结构单元又称为单体单元。结构单元（structure unit）:聚氯乙稀这样的聚合物，括号内的化学结构称为结构单元。即组成高分子的、重复连接的、来源于单体的化学结构单元称“结构单元”。重复单元（repeating unit）:聚氯乙稀分子链可以看作结构单元多次重复构成，因此括号内的化学结构也可称为重复单元或链节（chain element）。聚合度（degree of polymerigation）:重复单元的数目n，表

3、征聚合物分子量大小的一个物理参数。数均分子量:各种不同分子的分子量的总合除以分子数总合得到的平均值。其中：分子量为Mi的大分子，相应的分子分数为Ni。重均分子量:不同分子分子量与分子重量乘积的总和除以整个分子重量得到的平均值。 其中：分子量为Mi的大分子重量为WiNiMi粘均分子量:用聚合物稀溶液的特性粘度测定的分子量。一般情况下，0.51 分子量多分散性多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。聚合物的序列结构：指聚合物大分子结构单元的连接方式。支化高分子（接枝高聚物）：在

4、一定条件下结构单元除正常连接外,还会连接成支链型结构,形成支链型大分子。交联结构：高分子链之间通过支链连接成一个三维网状体型分子称为交联结构。高分子一次结构：高分子的化学结构。高分子二次结构：单个分子链的构象结构称为二次结构。高分子三次结构：高分子的聚集态结构。加聚反应（addition polymerigation）：通过打开环或双键、三键互相联结起来而形成聚合物的反应。聚合过程中无小分子副产物生成。缩聚反应（polycondensation）：缩聚反应通常是经由单体分子的官能团间的反应，在形成缩聚物的同时，伴有小分子副产物的生成。链(增长）式聚合（链式聚合，chain （growth） p

5、olymerigation）：烯类单体的加聚反应，绝大多数属于链增长聚合反应。反应过程中，反应体系始终由单体、高相对分子质量聚合物和微量引发剂组成，没有中间产物， 单体转化率与反应时间无关。逐步(增长)聚合（step growth polymerigation）：逐步聚合没有活性中心，它是通过一系列单体上所带的能相互反应的官能团间的反应逐步实现的。绝大多数缩聚反应以及合成聚氨酯的聚加成反应等等都是逐步增长聚合反应。第二章 自由基聚合(Free-Radical Polymerization)自由基聚合:由自由基引发的聚合反应为自由基聚合。活性种（Reactive Species）：打开单体的键，

6、使链引发和增长的物质，活性种可以是自由基，也可以是阳离子和阴离子。 均裂（Homolysis）：化合物共价键的断裂形式，均裂的结果，共价键上一对电子分属两个基团，使每个基团带有一个独电子，这个带独电子的基团呈中性，称为自由基。异裂(Heterolysis)：化合物共价键的断裂形式，异裂的结果，共价键上一对电子全部归属于其中一个基团，这个基团形成阴离子，而另一缺电子的基团，称为阳离子。 离子聚合（Ionic Polymerization）：活性中心为阴、阳离子的连锁聚合。 阳离子聚合(Cationic Polymerization)：以阳离子作为活性中心的连锁聚合。 阴离子聚合(Anionic

7、Polymerization)：以阳离子作为活性中心的连锁聚合。共轭效应(Resonance Effect)：共扼效应存在于共轭体系中，它是由于轨道相互交盖而引起共轭体系中各键上的电子云密度发生平均化的一种电子效应。共轭效应使体系的键长趋于平均化，体系能量降低，分子趋于稳定。可分为-共轭、p-共轭、-共轭、-p共轭。空间位阻效应(Steric Effect)：由取代基的体积、数量、位置所引起的效应，它对单体聚合能力有显著的影响，但它不涉及对活性种的选择。链引发（Chain Initiation）：形成单体自由基活性种的反应。链引发包括两步：初级自由基的形成（即引发剂的分解），单体自由基的形成。

8、 链增长（Chain Propagation）：单体自由基形成后，它仍具有活性，能打开第二个烯类分子的双键，形成新的自由基，新自由基的活性并不随着链段的增加而衰减，与其它单体分子结合成单元更多的链自由基，即链增长。 链终止（Chain Termination）：自由基活性高，有相互作用终止而失去活性的倾向。 链自由基失去活性形成稳定聚合物的反应称为链终止反应。偶合终止（Coupling Termination）：两链自由基的独电子相互结合成共价键的终止反应，偶合终止的结果是大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍。歧化终止（Disproportionation Termination）：某链自

9、由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子终止反应。歧化终止的结果是聚合度与链自由基的单元数相同。单基终止（Mono-radical Termination）：链自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取一个原子而终止，这些失去原子的分子可能形成新的自由基继续反应，也可能形成稳定的自由基而停止聚合。双基终止（Bi-radical Termination）：链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。链转移(Chain Transfer)：在自由基聚合过程中，链自由基可能从单体(M)、溶剂(S)、引发剂(I)等低分子或大分子上夺取原子而终止，使失去原子的分子成为自由基

10、，继续新链的增长，这一反应叫链转移反应。 引发剂(Initiator)：在聚合体系中能够形成活性中心的物质，使单体在其上连接分为自由基引发剂，离子引发剂。 半衰期（Half Life）：物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。诱导期：聚合初期初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率为零的时期。 诱导分解（Induced Decomposition）：诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果使引发剂效率降低。笼蔽效应（Cage Effect）：在溶液聚合反应中，浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中，一部分初级自

11、由基无法与单本分子接触而更容易发生向引发剂或溶剂的转移反应，从而使引发剂效率降低。 引发剂效率(Initiator Efficiency)：引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分率称为引发剂效率。转化率(Conversion)：单体转化为聚合物的分率，等于转化为聚合物的单体量比去用去单体总量。 热引发聚合(Thermal-Initiation Polymerization)：聚合单体中不加入引发剂，单体只在热的作用下，进行的聚合称为热引发聚合。 光引发聚合(Photo-Initiation Polymerization)：单体在光的激发下（不加入引发剂），发生的聚合称为光引发聚合。可分为直

12、接光引发聚合和光敏聚合两种。光引发效率(Photo-Initiation Efficiency)：又称为自由基的量子产率，表示每吸收一个光量子产生的自由基对数。自动加速现象(Auto-accelerative Phenomena)：聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 聚合动力学(Kinetics of Polymerization)：指聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。 动力学链长(Kinetics Chain Length)：每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长，动

13、力学链在链转移反应中不终止。 链转移常数(Chain Transfer Constant)：是链转移速率常数和增长速率常数之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。 链转移剂(Chain Transfer Agent)：聚合物生产过程中人为地加入的一种自由基能够向其转移的试剂，用于调节聚合物分子量。常用的链转移剂有脂肪族硫醇等。阻聚剂（Inhibitor）：能够使每一自由基都终止，形成非自由基物质，或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂，它能使聚合完全停止。按机理可分为加成型阻聚剂（如苯醌等）、链转移型阻聚剂（如DPPH等）和电荷转移型阻聚剂（如FeCl3等）等。 缓聚剂（Retarder

14、）：能够使一部分自由基终止，聚合减慢的试剂。通常不出现诱导期。 阻聚常数(Inhibition Constant)：阻聚反应速率常数与增长速率常数的比值称为阻聚常数，可用来衡量阻聚效率。 自由基捕捉剂(Radical Catcher)：指1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和FeCl3这两种高效阻聚剂，它们能够化学计量的1对1消灭自由基。自由基寿命(Radical Lifetime)：指自由基从产生到终止所经历的时间，可由稳态时的自由基浓度与自由基消失速率相除求得。 聚合上限温度(Ceiling Temperature of Polymerization)：G=0，聚合和解聚处于平衡状态

15、时的温度即为聚合上限温度，在此温度以下进行的聚合反应无热力学障碍；超过聚合上限温度聚合就无法进行。本体聚合(Bulk Polymerization)：本体聚合是单体本身、加入少量引发剂（或不加）的聚合。 悬浮聚合(Suspension Polymerization)：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。 溶液聚合(Solution Polymerization)：是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合。 乳液聚合(Emulsion Polymerization)：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

16、化剂组成。 分散剂(Dispersant)：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。 乳化剂(Emulsifier)：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。胶束(Micelle)：当乳化剂浓度超过临界浓度（CMC）以后，

17、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。亲水亲油平衡值（HLB）( Value of Hydrophile Lipophile Balance)：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。 胶束成核(Micellar Nucleation)：在经典的乳液聚合体系中，由于胶束的表面积大，更有利捕捉水相中的初级自由基和短链自由基，自由基进入胶束，引发其中单体聚合，形成活性种，这就是所谓的胶束成核。 均相成核(Homogeneous Necleation)：又称水相成核，当选用水溶性较大的单体，溶于水的单体被引发

18、聚合成的短链自由基将含有较多的单体单元，并有相当的亲水性，水相中多条这样较长的短链自由基相互聚集在一起，絮凝成核，以此为核心，单体不断扩散入内，聚合成乳胶粒，这个过程即为均相成核。第三章 离子聚合（Ionic Polymerization）活性聚合（Living Polymerization）：当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，形成具有反应活性聚合物（活性聚合物）的聚合叫活性聚合。 化学计量聚合（Stoichiometric calculation Polymerization）：阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量计算确定，因此也称为化学计量聚合。 开环聚合（Rin

19、g-Opening Polymerization）：环状单体在引发剂作用下开环，形成线形聚合物的聚合反应。配位聚合(Coordination Polymerization)：单体与引发剂经过配位方式进行的聚合反应。具体的说，采用具有配位（或络合）能力的引发剂、链增长（有时包括引发）都是单体先在活性种的空位上配位（络合）并活化，然手插入烷基金属键中。配位聚合又有络合引发聚合或插入聚合之称。 定向聚合(Stereo-regular Polymerization)：任何聚合过程（包括自由基、阳离子、阴离子、配位聚合）或任何聚合方法（如本体、悬浮、乳液和溶液等），只要它是经形成有规立构聚合物为主，都是

20、定向聚合。定向聚合等同于立构规整聚合(Stereo-specific Polymerization)。 Ziegler-Natta聚合(Ziegler Natta Polymerization)：采用Zigler-Natta引发剂的任何单体的聚合或共聚合。立体异构(Stereo-isomerism)：分子中的原子的不同空间排布而产生不同的构型。可分为光学异构体和几何异构体。 构型(Configuration)：是由原子（或取代基）在手性中心或双键上的空间排布顺序不同而产物的立体异构。 构象(Conformation)： 构象则是对C-C单键内旋转异构体的一种描述，有伸展型、无规线团、螺旋型和折

21、叠链等几种构象。 光学异构体(Optical Isomer，又称对映体异构)：由手性中心产生的异构体，分R（右）型和S（左）型。几何异构体(Geometrical Isomer)：由双键而产生的异构体，即Z（顺）式和E（反）式。 手性中心(Chiral Center)：非对称取代的烯类单体或烯烃聚合物分子链中的不对称的碳原子。 全同立构聚合物(Isotactic Polymer)（等规立构聚合物）：各手性碳原子构型相同，称全同立构聚合物。以聚-烯烃为例，聚-烯烃中含有多个手性中心C原子，若各个手性中心C原子的构型相同，如RRRR 或 SSSS ，就成为全同立构（等规）聚合物。 间同立构聚合物(

22、Syndiotactic Polymer)（间规立构聚合物）：若相邻手性碳原子构型相反，且交替排列，则为间同立构聚合物。以聚-烯烃为例，若聚-烯烃中相邻的手性中心C原子的构型相反并且交替排列，如RSRSRS，则成为间同立构聚合物。 无规立构聚合物(Atactic Polymer)：手性C构型呈无规排列的聚合物。以聚-烯烃为例，若聚-烯烃中的手性中心C原子的构型呈无规则排列，如RRSRSSSRSSR，则为无规聚合物。 顺式（Z）构型(Cis-configuration)、反式（E）构型(Anti-configuration)：当双键的两个碳原子各连接两个不同基团时，由于双键不能自由旋转，就有可能

23、生成两种不同的由空间排列所产生的异构体。两个相同基团处于双键同侧的叫做顺式，反之叫做反式。 立构规整度（Stereo-regularity）：立构规整聚合物的质量占总聚合物质量的分率。 全同指数(Isotactic Index)（聚丙烯的等规度）：表征聚合物的立构规整程度的指数，即有规立体聚合物占总聚合物量的分率，以IIP表示。常用沸腾正庚烷的萃取剩余物所占分数来表示。 配位聚合引发体系(Initiator of Coordination Polymerization)：用于配位聚合的引发剂，这类引发剂在聚合过程中的作用不仅为聚合提供活性种，而且它可使增长插入的单体配位，达到立构规化的目的。配

24、位聚合引发体系大致有四类：一是Ziegler-Natta型；二是烯丙基过渡金属型；三是烷基锂引发剂；四是最近发展起来的茂金属引发剂。配位引发剂的作用有二：一是提供引发聚合的活性种，二是引发剂的剩余部分（经常是过渡金属的反离子）紧邻引发中心提供独特的配位能力，这种反离子同单体和增长链的配位促使单体分子按一定的构型进入增长链，起着连续定向模板的作用。 Ziegler-Natta引发剂(Initiator of Ziegler-Natta)：Zigler-Natta引发剂是一大类引发体系的统称，通常有两个组份构成：主引发剂是族过渡金属化合物。共引发剂是族的金属有机化合物。第四章 共聚合反应(Co-p

25、olymerization)均聚合（Homo-polymerization）：由一种单体进行的聚合反应。 共聚合(Co-polymerization)：由两种或两种以上单体共同参加的连锁聚合反应。形成的聚合物中含有两种或多种单体单元。 均聚物(Homo-polymer)：由均聚合所形成的聚合物。 共聚物(Copolymer)：由共聚合形成的聚合物。 无规共聚物(Random Copolymer)：聚合物中组成聚合物的结构单元呈无规排列。 交替共聚物(Alternating Copolymer)：聚合物中两种或多种结构单元严格相间。 嵌段共聚物(Block Copolymer)：聚合物由较长的一

26、种结构单元链段和其它结构单元链段构成，每链段由几百到几千个结构单元组成。接枝共聚物(Graft Copolymer)：聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组成。 共聚合组成方程(Equation of Copolymer Composition)：表示共聚物组成与单体混合物（原料）组成间的定量关系。 理想共聚（Ideal Co-polymerization）：该聚合竞聚率r1r2=1，共聚物某瞬间加上的单体中组分所占分率F1r1f1/(r1f1+f2)，并且其组成曲线关于另一对角线成对称（非恒比对角线）。理想恒比共聚( Ideal Azeotropic Co-polymeriz

27、ation)：该聚合的竞聚率r1=r2=1，这种聚合不论配比和转化率如何，共聚物组成和单体组成完全相同，F1f1，并且随着聚合的进行，F1、f1,的值保持恒定不变。交替共聚(Alternating Co-polymerization)：该聚合竞聚率r1=r2=或者r10，r20，这种聚合两种自由基都不能与同种单体加成，只能与异种单体共聚，因此不论单体组成如何，结果都是F1=0.5，形成交替共聚物。 非理想共聚(Non-ideal Co-polymerization)：竞聚率r1r21的聚合都是非理想聚合，非理想聚还可再往下细分。 有恒比点非理想共聚(Non-ideal Azeotropic C

28、o-polymerization)：竞聚率r11 且r21且r21，两种自由基都有利于加上同种单体，形成“嵌段共聚物”，但两种单体的链段都不长，很难用这种方法制得商品上的真正嵌段共聚物。 竞聚率(Reactivity Ratio)：是均聚和共聚链增长速率常数之比，r1=k11/k12，r2=k22/k21，竞聚率用来直观地表征两种单体的共聚倾向。第五章 逐步聚合(Stepwise Polymerization)线形缩聚(Linear Poly-codensation)：在聚合反应过程中，如用2-2或2官能度体系的单体作原料，随着聚合度逐步增加，最后形成高分子的聚合反应。线型缩聚形成的聚合物为线

29、形缩聚物，如涤纶、尼龙等。 体形缩聚(Tri-dimensional Poly-condensation)：参加反应的单体，至少有一种单体含有两个以上的官能团，反应中形成的大分子向三个方向增长，得到体型结构的聚合物的这类反应。 官能度(Functionality)：一分子聚合反应原料中能参与反应的官能团数称为官能度。 平均官能度(Aver-Functionality) ：单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数。即单体所带有的全部官能团数除以单体总数。 当量系数(Ratio of Group Number)：线形缩聚中两种单体的基团数比。常用r表示，一般定义r为基团数少的单体的基团数除以基团数

30、多的单体的基团数。r=Na/Nb 1，Na 为单体a的起始基团数，Nb为单体b的起始基团数。反应程度(Extent of Reaction)：参加反应的官能团数占起始官能团数的分率。转化率（Conversion）：参加反应的反应物（单体）与起始反应物（单体）的物质的量的比值即为转化率。凝胶化现象(Gelation Phenomena) 凝胶点(Gel Point)：体型缩聚反应进行到一定程度时，体系粘度将急剧增大，迅速转变成不溶、不熔、具有交联网状结构的弹性凝胶的过程，即出现凝胶化现象。此时的反应程度叫凝胶点。预聚物(Pre-polymer)：体形缩聚过程一般分为两个阶段，第一阶段原料单体先部

31、分缩聚成低分子量线形或支链形预聚物，预聚物中含有尚可反应的基团，可溶可熔可塑化。该过程中形成的低分子量的聚合物即是预聚物。无规预聚物(Random Pre-polymer)：预聚物中未反应的官能团呈无规排列，经加热可进一步交联反应。这类预聚物称做无规预聚物。 结构预聚物(Structural Pre-polymer)：具有特定的活性端基或侧基的预聚物称为结构预聚物。结构预聚物往往是线形低聚物，它本身不能进一步聚合或交联。 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics)：是线型可支链型聚合物，受热即软化或熔融，冷却即固化定型，这一过程可反复进行。聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）等均属于此类。 热固性塑料(Thermosetting Pl