高分子简要整理.docx

1、高分子简要整理 单体：合成聚合物的化合物。 高分子：结构单元通过共价键重复键接而成的分子。 烯类聚合物：结构单元、重复单元、链节、单体单元相同 缩聚物：结构单元和重复单元不同 聚合物的分类 来源（天然高分子、合成高分子、改性高分子） 用途（合成树脂和塑料 （塑性、几万几十万、合成橡胶 （高弹性、分子量大，十万、合成纤维 （分子量小，几万） 主链结构（碳链、杂链、元素有机聚合物）特征集团： 聚合反应分类：按单体结构和反应类型：官能团间的缩聚（逐步聚合）、加聚（连锁的）、开环反应(大部分连锁，少部分逐步)；按按聚合机理：逐步聚合、连锁聚合（慢引发、快增长、速终止） AIBN引发的自由基反应属于连锁

2、反应，而丁基锂引发的属于连锁聚合反应。 分子量：数均分子量、重均分子量、Z均分子量和粘均分子量分子量分布指数：重均分子量与数均分质量之比（ ）1 （a）比值接近1，分子量分布窄，阴离子活性聚合1.1 活性自由基聚合1.5（b）比值越大，分子量分布越宽，合成聚合物一般在1.52.0至2050间。 高分子链的几何形状主要是三种：线形、支链形和体形。 线形聚合物的特征： （1）由只含两个官能团的单体聚合而成。 （2）聚合物链可能比较舒展，或蜷曲成团，取决于链的 柔顺性和外部条件。 （3）线形聚合物一般加热可熔融，在溶剂中可溶解， 热塑性聚合物。支链形聚合物的特征：（1）支链可由聚合过程中的链转移反应

3、，或接枝反应生成。 （2）支链形聚合物一般加热也可熔融，在溶剂中可溶解， 热塑性聚合物。 （3）大分子链的高度支链化使支链形聚合物较难结晶。体形聚合物的特征： （1）可看作许多线形大分子由化学键连接而成的体型结构。(多官能团)（2）交联程度低的网状结构，加热可软化，但不熔融；适当溶剂可溶胀，但不溶解，即不可熔融不可溶解为热固性聚合物 缩聚反应： （1）官能团单体多次缩合聚合的反应；（2）反应产物中有小分子副产物；（3）产物多为杂链聚合物；（4） 代表聚合物：聚酯、聚酰胺、酚醛树脂、环氧树脂、醇酸树脂、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚硅氧烷、硅酸盐、纤维素、核酸、蛋白质等。 逐步缩合：（1）低分

4、子转变为高分子的反应逐步进行，分子量逐渐增加；（2）无活性中心；（3）单体通过官能团间的反应增长，各步反应活化能和反应速率差异小；（4）代表反应类型：缩聚、聚加成、芳核取代、氧化耦合、己内酰胺的水或酸催化开环聚合、Diels-Alder反应等。 官能度：一个分子中能参与反应的官能团数（f）。能参与缩聚的官能团：OH、NH2、COOH、COOR、COCl、（CO）2O、H、Cl等。 1-n、2-2、2官能度形成线型高分子，2-3、2-4、3-3形成支链或体形聚合物 反应程度（p）：参与反应的基团数占起始基团数的分数。t时刻聚酯分子的聚合度：聚合度与反应程度的关系： 生成高分子缩聚物的条件：单体纯

5、度高、两基团数相等聚酯化反应动力学：不可逆的线性缩聚动力学适用反应：小分子副产物及时排除的可逆反应；K值很大的反应。外加酸催化聚酯化反应：聚合度与反应时间成线性关系（二级）自动催化：p0.8： 1/(1-p)2与t符合线性关系。反应后期： 1/(1-p)2与t偏离线性关系。 偏离的原因： 加热减压条件下：反应物的损失，如醇脱水、酸脱羧、挥发等。粘度大：小分子难以排除，发生逆反应可逆的缩聚：总反应速率与反应程度、低分子副产物含量及平衡常数相关线形缩聚物的聚合度：平衡常数和反应程度对聚合度的影响：两种基团数相等的2-2体系（可逆、密闭体系）两种基团数相等的2-2体系（可逆、排除水）1.对于平衡常数

6、小的体系，如聚酯反应，要获得100的聚合度，需高真空条件下脱出水份；2.对于平衡常数适中的体系，如聚酰胺化反应，获得100的聚合度，只需稍低的减压条件脱出水份；3.对于平衡常数大的体系，对聚合度要求不高时，如制备酚醛树脂的反应，可在水介质中进行。基团数比对聚合度的影响：2-2体系基团不相等，以aAa为基准，bBb微过量聚合度为结构单元数除以大分子数随基团数比r减小、过量分数q增加，在相同反应程度下，聚合度下降两种极限情况：体形缩聚定义：由至少一种三官能团（或以上）单体参与缩聚并生成交联网状结构聚合物的逐步聚合反应热固性树脂和热塑性树脂凝胶现象：多官能团单体聚合到一定程度，开始交联，体系粘度突增

7、，气泡难以从体系溢出，可以看到凝胶或不溶性聚合物生成。凝胶点：开始出现凝胶现象的临界反应程度。凝胶：不溶于任何溶剂，相当于许多大分子交联成一个整体，分子量可以看作无穷大。热固性树脂生产过程：预聚物制备（反应程度100 oC)，如异丙苯过氧化氢、过氧化二异丙苯等；中温引发剂（40100 oC），如AIBN、BPO和过硫酸盐等；低温引发剂（-1040 oC ），如一般的氧化还原引发体系；超低温引发剂（0的情况 当M2远远大于M1时，r1M1/M2 0，能形成1:1的交替共聚物； 当M2与M1相当时，共聚物中F150%。（3）非理想共聚 （a）r1r21，r21, r21，该项大于1，所以共聚物中两单元的摩尔比始终大于两单体摩尔比，F1始终大于f1，曲线处于恒比对角线上方，但不与另一对角线呈对称关系 （b）r1r21，r11的情况 共聚曲线处于恒比对角线下方，但不与另一对角线呈对称关系 （c）r1r21，r11，r2 8 7, 5环氧乙烷和环氧丙烷属于阴离子聚合类型，己内酰胺聚合机理： 反应产物快速向单体链转移，形成多一个结构单元的活泼的N-酰化内酰胺和己内酰胺阴离子（I），过程不断重复，形成聚合物。活性中心：酰化的环酰胺键；加成物种：单体阴离子