高分子化学复习提纲 完整版.docx
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1、高分子化学复习提纲完整版高分子化学温习提纲第一部分:分章内容第一章:1、把握表11和表12中常见聚合物的名称、重复单元和单体。2、了解常见聚合物的命名原则。3、把握连锁聚合和逐步聚合的特征分子量、转化率和机理的不同点。4、把握聚合物的微观构造的多样性键接方式、序列构造、立体构造的不同点。5、把握热塑性聚合物和热固性聚合物的定义和特点。6、把握玻璃化温度和熔点的定义及其应用。第二章:1、了解常见的缩聚单体的特征,并把握常见的缩聚产品。2、何谓官能度?对缩聚有什么影响?那些单体能够制得线型聚合物?那些单体能够制得体型聚合物?一分子中能介入反响的官能团数称作官能度,2-2或2-官能度体系缩聚,构成构
2、成聚合物;2-3、2-4、或3-3等官能度体系则构成体型缩聚物。除聚合速率外,分子量控制是线性缩聚关键,凝胶点的控制是体型缩聚的关键。3、在推导线性缩聚动力学时,用到哪个假设?官能团等活性概念。4、什么叫反响程度?与分子量有什么关系?平衡常数对聚合度有什么影响?P60反响程度定义为反响的基团数N0-N)占起始基团数N0的分数;Xn=1/1-p;5、基团比对聚合度有事么影响?P606、逐步聚合有哪些施行方法?熔融聚合、溶液聚合、界面聚合、固相聚合、,以前两种方法为主,固相聚合为辅,工业上界面缩聚只限于聚碳酸酯的合成。7、了解界面缩聚的组成和注意事项。组成,两种单体、水和有机溶剂;单体的活性要高,
3、界面缩聚属于扩散控制,应有足够的搅拌强度,保证单体及时传递。8、了解常见的线性缩聚物的制备原理和方法。P409、何谓无规预聚物和构造预聚物?P4010、碱催化和酸催化的酚醛树脂的构造有何不同?生产控制上什么差异?碱催化时,醛过量,构成无规预聚物,继续加热可直接交联固化;酸催化时,酚过量,构成热塑性构造预聚物,不能固化,要外加催化剂六亚甲基四胺才能固化。11、了解常见的构造预聚物的制备原理和方法及交联固化方法。不饱和聚酯;环氧树脂;酸催化酚醛树脂。12、何谓凝胶点?怎样预测凝胶点?举例讲明。多官能团单体聚合到某一程度,开场交联,粘度突增,气泡也难以上升,出现了凝胶化现象,这时的反响程度称作凝胶点
4、,定义为开场出现凝胶霎时的临界反响程度Pc。Pc=2/f,f为平均官能度。P34第三章:1、把握单体的构造对聚合机理的影响。P661电子效应共轭效应和诱导效应;2位阻效应。2、把握自由基聚合的基元反响及特点,自由基聚合反响的特征。P72 (1)链引发:第一步,引发剂分解,构成初级自由基,是吸热反响,活化能高,反响速率小;第二步,初级自由基与单体加成,构成单体自由基,是放热反响,活化能低,反响速率大;2链增长:3、把握自由基引发剂的种类和特征及选用原则。P75P80本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合选用油溶性引发剂,乳液聚合和水溶液聚合则用水溶性引发剂,过氧类引发剂具有氧化性,易使聚合物着色,偶氮类含
5、有氰基,具有毒性。4、把握自由基聚合微观动力学方程的推导结果及基本假设。P88聚合速率与引发剂的浓度的平方根、单体浓度的一次方根成正比。四个基本假设:1、无链转移或链转移反响一般不影响聚合反响的速率;无链转假设2、在正常聚合经过中,各链自由基的活性是相等的即等活性理论假设;3、在平稳聚合经过中,聚合速率不变,可以为引发速度等于链终止的速度即稳态状态假设;4、聚合速率是以单体消耗的速率来表示,引发的单体远少于链增长所消耗的单体,可以为聚合总速率就等于链增长速率。5、了解自动加速效应产生的原因及危害。产生自动加速效应的原因是体系粘度增加所引起的,因而又称凝胶效应。;危害:自动加速效应是高分子聚合中
6、必需要注意的问题,假如没有足够的考虑,轻则影响聚合反响的失败,重则会引起暴聚爆炸而损坏聚合设备。6、了解从动力学链长的定义弄懂影响分子量的影响因素,并了解各种链转移反响对分子量的影响。动力学链长于引发剂浓度平方根成反比。所以提高聚合速率就会降低分子量1增加引发剂或自由基浓度来提高聚合速率的措施,往往使产物分子量降低;2)温度升高,聚合速率增加,但自由基浓度高,分子量下降。向单体转移聚合速率变化不大,分子量Molecularweight降低。向引发剂转移引发效率降低,分子量降低。向溶剂或链转移剂转移分子量降低。聚合物生产时往往用链转移剂来调节分子量,如:丁苯橡胶的分子量由硫醇分子量调节剂来调节。
7、向大分子转移构成支链,分子量增加。7、了解阻聚剂的构造特点和常见的阻聚剂。1加成型阻聚剂:苯醌、硝基化合物、氧硫归入这一类。其中最重要是苯醌。2链转移型阻聚剂:1,1-二苯基-2-三硝基苯肼DPPH、芳胺、酚类等属于这类阻聚剂3电荷转移型阻聚剂:属于这类物质的主要是变价金属的氯化物,如氯化铁、氯化铜等。8、自由基聚合的终止方式对分子量有何影响?P1151歧化终止:聚合度分布、平均聚合度与线形缩聚时类似;2偶合终止:第四章:1、了解均聚物和共聚物的构造特点。由一种单体进行的聚合反响,称为均聚。产物称为均聚物。由两种或两种以上单体共同介入的聚合反响,称为共聚合。产物含有两种或两种以上单体单元,称为
8、共聚物。2、把握共聚物微观构造的类型,并举例讲明。1无规共聚物两种单体单元M1、M2无规排列,且M1和M2的连续单元数较少,从1几十不等。由自由基共聚得到的多为此类产物,如Vc-VAc共聚物。M1M2M2M1M1M1M2M1M1M2M1M12交替共聚物两种单体单元M1、M2严格交替排列。实际上,这可看成无规共聚物的一种特例。如苯乙烯-马来酸酐共聚物是这类产物的代表,可以由自由基共聚得到:M1M2M1M2M1M2M1M2M1M2M1M23嵌段共聚物由较长的M1链段和较长的M2链段构成的大分子,每个链段的长度为几百个单体单元以上。由一段M1链段与一段M2链段构成的嵌段共聚物。称为AB型嵌段共聚物。
9、如苯乙烯-丁二烯SB嵌段共聚物。M1M1M1M1M1M1M1M1M2M2M2M2M2M2M2M2由两段M1链段与一段M2链段构成的嵌段共聚物。称为ABA型嵌段共聚物。如苯乙烯-丁二烯苯乙烯SBS嵌段共聚物。SSSSSSSBBBBBBBSSSSSSS由n段M1链段与n段M2链段交替构成的嵌段共聚物,称为(AB)n型嵌段共聚物。4接枝共聚物主链由M1单元构成,支链由M2单元构成。如ABS树脂,SB为主链,A为支链亦可AB为主链,S为支链。3、了解共聚反响的实际意义,并举例讲明例如聚丙烯腈改性原理。1改性均聚物数量有限。共聚后,可改变大分子的构造和性能,扩大应用范围。通过共聚能够改变聚合物的机械强度
10、、弹性、塑性、柔软性、玻璃化温度、塑化温度、熔点、溶解性能、染色性和外表性能等。是高分子材料的重要改性方法。举例:乙烯和丙烯都是塑料。将乙烯和丙烯共聚合,得到的是乙丙橡胶。聚苯乙烯是一种脆性材料。将其与丙烯腈共聚,可得到优良的抗冲性、耐热性、耐油性和耐化学腐蚀性的材料。将丁二烯与苯乙烯无规共聚,可得到丁苯橡胶;而进行嵌段共聚,则得到SBS热塑性弹性体。聚丙烯腈改性原理:主单体:丙烯腈第二单体:7%丙烯酸甲酯合成共聚物:腈纶树脂改善柔软性,易染色;合成纤维。2增加聚合物品种某些单体不能均聚,但能与其他单体共聚,进而增加了聚合物的品种。例如马来酸酐是1,2取代单体,不能均聚。但与苯乙烯或醋酸乙烯能
11、很好共聚,是优良的织物处理剂和悬浮聚合分散剂。1,2-二苯乙烯也不能均聚,但能与马来酸酐共聚。产物严格交替。3理论研究共聚合反响可用于研究单体、自由基、阴离子和阳离子的活性,了解单体活性与聚合物构造之间的关系。4、把握几种典型共聚反响的组成曲线。P1225、把握由竞聚率控制共聚物组成的方法。第五章:1、把握四种聚合方法的基本组成、聚合场所、生产特征及产品的特点。P1462、了解悬浮聚合的常见分散剂种类及对聚合物例子外观的影响。用于悬浮聚合的分散剂有两大类:1、水溶性有机高分子分散剂吸附成膜,降低外表张力,有利于液滴分散。例:PVA-1788、聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钠、甲基纤维素、羟丙基纤维素
12、、明胶、藻酸钠。2、不溶于水的无机粉末机械隔离。例:MgCO3、CaCO3、磷酸钙、滑石粉。3、了解乳化剂的构造特征、乳化剂的种类及使用特点。乳化剂由非极性基团和极性基团两部分组成,按极性基团的不同,可将乳化剂分成四类:1阴离子乳化剂乳液聚合常用特征构造:COONa、R-SO3Na常见的产品:脂肪酸钠RCOONa、十二烷基硫酸钠C12H25Na、烷基磺酸钠RSO4NaR=C12C16、烷基芳基磺酸钠十二烷基苯磺酸钠、二丁基萘磺酸钠拉开粉、松香皂等。特点:常用乳液聚合,构成的胶粒小,在碱性条件下较稳定,对PH较敏感,PH7不稳定,常加pH调节剂,使乳液呈碱性。2阳离子乳化剂3非离子乳化剂乳液聚合
13、常用非离子性外表活性剂在水中不能离解成离子,典型的代表是环氧乙烷聚合物聚氧乙烯醚类,常用的产品有:十二烷基聚氧乙烯醚16、十二烷基苯聚氧乙烯醚20。特点:这类外表活性剂对pH值不敏感,比拟稳定,单独用于乳液聚合,构成的胶粒较粗,常与阴离子配合使用,以改善乳业的稳定性、粒径和粒径分布。4两性离子乳化剂4、把握乳化剂的作用有哪些?1减低外表张力,使单体分散成细小液滴;2在液滴或胶粒外表构成保护层,防止凝聚,使乳液稳定;3构成胶束,使单体增溶。胶束数为10171018cm-3,单体液滴数为10101012cm-3。胶束虽小,但外表积却比单体液滴大得多。5、把握在乳液聚合中乳化剂、单体所在的场合及在聚
14、合经过中的变化经过。微量单体和乳化剂以分子分散真正溶解于水中,构成连续水相;部分乳化剂构成胶束,直径为45nm,胶束浓度为101718个/3,单体在乳化剂的作用下,能增溶在胶束内构成增溶胶束,使胶束的直径增大至610nm。大部分单体分散成液滴,直径为1000nm,数量为101012个/3,胶束浓度比液滴浓度多67个数量级。由此可见,乳液聚合体系存在有水相、胶束包括增溶胶束和单体液滴三相。6、解释胶束成核、水相成核和液滴成核的原因和机理。胶束成核:难溶于水的单体,水溶性引发剂,引发剂自由基进入增溶胶束,在胶束内引发聚合属于胶束成核机理。引发剂在水中分解成自由基引发微溶于水中单体进入胶束内数量多引
15、发胶束内的单体液滴内的单体不段补充胶束内消耗的单体直至单体液滴完全消失。水相成核:对于在水中有一定溶解度的单体,则以水相成核为主。单体以分子分散在水中的数量大,易受引发剂引发聚合,在水中絮凝成核,单体液滴中的单体不断转入水相中,以保持单体在水中的溶解度。水相成核的聚合速率与引发剂的浓度有关。液滴成核:难溶于水的单体,使用油溶性引发剂,将在液滴中成核。一是选用油溶性引发剂类似于本体聚合;二是在水溶性引发剂时,乳化剂用量较多,液滴直径较小,液滴的比外表与胶束的比外表相近。7、把握乳液聚合为什么既可提高聚合速度又可同时提高分子量?一般乳液聚合体系中胶粒数N=1014cm-3,n=0.5,因而可达10
16、-7,比一般自由基聚合M*=10-8molL1要大10倍。同时,多数聚合物和单体到达溶胀平衡时,单体的体积分数为0.50.85,胶粒内单体浓度可达5molL1。因而乳液聚合比拟快。Xn=(rp)/(ri)=NkpM/从上式能够看出:乳液聚合物的平均聚合度和乳胶粒数都有关。在一般自由基聚合中,能够用提高引发速率如增加引发剂浓度来提高聚合速率,却导致聚合度的降低。但乳液聚合不同,增加乳胶粒数,却可同时提高聚合速率和聚合度。第六章:1、阳离子聚合的主要单体有哪些?常用那些引发剂?带有供电子基团的异丁烯、烷基乙烯基醚,以及有共轭构造的苯乙烯类、二烯烃等少数几种。常用引发剂有,1质子酸2Lewis酸,主
17、要有BF3,AlCl3、SnCl4、ZnCl2、SbCl5.2、阳离子聚合机理的特征有哪些?快引发、快增长、易转移、难终止。其中转移是终止的主要方式,是影响聚合度的主要因素。3、阴离子聚合有哪些引发体系?各有什么特点?4、阴离子聚合机理的特征有哪些?快引发、慢增长、无终止、我无链转移。5、把握活性阴离子聚合聚合度的计算方法。6、哪些单体易进行开环聚合?三、四元环烷烃、三元环醚阴、阳离子开环聚合、丁氧环和THF、7、了解己内酰胺开环聚合的机理。P223第七章:1、了解各种聚合方法制备的聚乙烯的构造特点。(1)自由基聚合:多支链、低结晶度、低密度,特称低密度聚乙烯LDPE。2以四氯化钛-三乙基铝作
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