高分子化学第三章教学教材

高分子化学第三章

第三章参考答案

2.下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚

合？并说明理由。

解：

①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl

-是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱

②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl

-原子的共同作用使其可进行两种聚合。

③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN

-基是强吸电子基团，并有共轭效应。

④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向过

强，只能阴离子聚合。

⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚

合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。

⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共轭

效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。

⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π电

子容易极化并易流动。

⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。

⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和COOR

-两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应，可进行自由基聚合。

⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π

电子容易极化并易流动。

3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。

解：

①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只

能形成二聚体。

②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取

代又具有较大的空间位阻。

③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大，

不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。

④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较

大，且易生成烯丙基自由基。

⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效

应。

⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻

小，且酯基有共轭效应。

⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有

较大的空间位阻。

⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽

略。

5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合？试举活性不等自由基

3～4例，说明应用结果。（P.67）

不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。

只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可

以用来引发烯类单体聚合；而()?C H C 356有三个苯环与P 独电子共轭，非常稳定，无引发能力，而成为阻聚剂。

14. 氯乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯聚合时，都存在自动加速现象，三者

有何异同？这三种单体聚合的链终止方式有何不同？氯乙烯聚合时，选择半衰期约2h 的引发剂，可望接近匀速反应，解释其原因。

当转化率达一定值时，随转化率的增加，反应速率会突然增加，这种现象称自动加速。这是由于凝胶效应所致，体系的粘度增大，使链终止过程中链的重排受阻，链自由基双基终止速率降低，同时链增长速率变化不大，导致自动加速。

单体的种类不同，聚合物在单体中的溶解情况不同，凝胶效应也不同，三种单体出现自动加速的转化率不同，即自动加速的程度不同。以本体聚合为例，苯乙烯是其聚合物的良溶剂，其出现自动加速的转化率较高，约为50％，甲基丙烯酸甲酯的是其聚合物的不良溶剂，其自动加速的转化率较低，在约大于10％时出现，而氯乙烯单体在聚合时由于聚氯乙稀-氯乙烯是部分互溶体系，氯乙烯溶胀体中单体的含量约为

30％，类似于沉淀聚合，凝胶效应严重，因此，其自动加速将更早到来。

链终止方式与单体的种类和聚合温度有关，一般偶合终止的活化能低，低温有利于偶合终止，升高温度，歧化终止增多。

⑴ 氯乙烯：其链转移常数较高，约310-，其转移速率超过了链终止速

率，所以其终止方式主要是向单体转移。氯乙烯聚合时，选择半衰期约2h 的引发剂，可使其接近匀速反应，是由于正常聚合使速率减少的部分与自动加速部分互补，从而达到匀速。

⑵ 苯乙烯：其链转移常数较小，为5410~10--，其终止方式主要是正常终止为主，D C X n +=2ν

。如：60℃时苯乙烯以偶合终止为主，占

77%，而歧化终止占23%。

⑶ 甲基丙烯酸甲酯：其链转移常数较小，为5410~10--，其终止方式主要是正常终止为主，D 2C X n +=ν

。如：60℃时甲基丙烯酸甲酯以歧

化终止为主，占79%，而歧化终止占21%。

17. 动力学链长的定义是什么？与平均聚合度的关系？链转移反应对动力学

链长和聚合度有何影响？

动力学链长是指一个活性种从引发到终止所消耗的单体分子数。

[]p t 2

p R k 2M k =ν

数均聚合度是指平均每个聚合物分子所包含的重复单元数。稳态条件下：∑∑++=+=tr

td tc p tr t p

n R R R R R R R X 2 ⑴.无链转移时 td

tc p

n R R R X +=2，

如果活性链均为偶合终止：ν2X n =，歧化终止：ν=n X ，两种终止方式：D 2C X n +=

ν （C 、D 是偶合、歧化终止分

率）

⑵.对容易发生向单体、引发剂、或溶剂转移的体系：歧化终止：

[][][][][][][][][]M S C M I C C M k R k M S C M I C C X S I M p p

t S I M n +++=++++=22211ν

偶合终止：[][][][][][][][][]M S C M I C C M k R k M S C M I C C X S I M p p t S I M n

+++=++++=22211

ν 链转移反应对动力学链长和聚合度的影响：链转移反应通常包括链自由基向单体、引发剂和溶剂等转移，发生链转移会导致自由基提前终止，使聚合度降低，向大分子转移的结果是使大分子链产生支化（分之间转移一般产生长支链，分子内转移一般产生短支链）。

计算题

8. 用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯聚合时各基元反应活化能为

6.125=d E ，6.32=p E ，mol kJ E t 10=，试比较50℃增至60℃，以及80℃增至90℃，总反应速率常数和聚合度变化的情况怎样？光引发的情况又如何？

???? 10 6.32 6.12550605060809050

60=======n n n n t p d X X X X k k k k mol

kJ E mol kJ E mol kJ E 求：已知： [][]mol kJ E E E E e k k Ae k M I k fk k R t d p T T R E RT E t d p p 4.9021212111122121=-+

==∴=???

? ??=???? ??--总活化能：总反应速率常数：Θ

34.275.2 80

905060==k k k k 升高温度，速率常数增大。 ()[][]mol kJ E E E E I M k fk k X t d p n t d p

n 2.3521212 2

121-=--=?==ν：无链转移，歧化终止时

???? ??-=21111

2T T R E n n n e X X 719.0675.0 80

905060==n n n n X X X X 升高温度，聚合度减小。

mol kJ E E E E t p n 6.272

1=-==光引发时： 3.136.1 80

90809050605060====n n n n X X k k X X k k

升高温度，速率常数和聚合度均增加。

12. 以过氧化叔丁基作引发剂， 60℃时苯乙烯在苯中进行溶液聚合，苯乙

烯溶液浓度为()10.1-?L mol ，过氧化物浓度为()101.0-?L mol ，初期引发速率和聚合速率分别为11711105.1100.4----????s L mol 和。苯乙烯为理想体系，计算()d fk ，初期聚合度，初期动力学链长和聚合度，求过氧化物分

解所产生的自由基平均要转移几次，分子量分布宽度如何？计算时采用下列数据和条件：

5100.8-?=M C ,4102.3-?=I C ,6103.2-?=S C , 60℃下苯乙烯密度为

1887.0-?ml g ，苯的密度为1839.0-?ml g 。

[][]??

103.2102.3100.8105.1 ,100.4 01.0 ,0.1 645711====?=?=?=??=??===-----d X fk C C C s

L mol R s L mol R L mol I L mol M n d S I M p i 分布宽度转移次数＝？求：，，，

已知：ν[][]911

100.201

.02100.422--?=??==∴=I R fk I fk R i d d i Θ解： 3750100.4105.1117

=??==--i p

R R ν动力学链长： []L mol S 50.978

83988710411=??? ???-=溶剂浓度：

聚合度：苯乙烯一般为偶合终止。

[][][][]4

5654n

n S I M n 1035.2102.2102.3100.8103.1X 14255X M S C M I C C 21X 1-----?=?+?+?+?==+++=聚合度：偶合终止时：

每个自由基平均转移的次数：

偶合终止生成大分子占55%（55.010

35.2103.144

=??=--大分子总数偶合终止形成大分子数），对应链转移终止占45%（45.01035.21005.14

=??=--大分子总数链转移形成大分子数）。即，有2×55个链自由基偶合终止，就有45次链转移终止，因此每个增长链在消活前平均转移0.41次。即：()41.055245=?=转移速率分子量分布宽度：

41.1425560006000139995.021,425512====-==-==-=n w w n

n X X d p X X p p X 偶合终止：

如果是歧化终止：

[][][][]4

56541075.3102.2102.3100.8107.21266711-----?=?+?+?+?==+++=n

n S I M n X X M S C M I C C X 聚合度：歧化终止时：

歧化终止生成的大分子占72%，对应转移终止占28%。即有72个链自由基歧化终止，就有28次链转移终止，因此每个增长链在消活前平均转移0.39次。()39.07228=

87.1266749994999119996.011,266711====-+==-==-=n w w n

n X X d p

p X X p p X 歧化终止： 15. 用过氧化二苯甲酰作引发剂，苯乙烯在60℃进行本体聚合，试计算链引

发、向引发剂转移、向单体转移三部分在聚合度倒数中各占多少百分比？对聚合度有什么影响？

计算时需选用下列数据：[]104.0-?=L mol I ,8.0=f ，16100.2--?=s k d ，11176--??=s mol L k p ，117106.3--???=s mol L k t ，1887.0-?=ml g ρ，05.0=I C ，41085.0-?=M C

[]L mol M 53.8104

1000887.0=?=单体浓度：解： [][]51211033.6I -?=???? ??=M k k f k R t

d P p 聚合反应速率： []5.49410

33.6106.3253.81762572222=?????==-p t p R k M k ν动力学链长： [][]3

41032.153.804.005.01085.05.49421211--?=?+?+?=++=M I C C X I M n ν

偶合终止时：

()()[][]()%44.6 1085.0%4.17 103.2 %8.75100.121 414131

占，的贡献：向单体转移部分对占的贡献：向引发剂转移部分对占的贡献：正常偶合终止对------?=?=?=M n I n n C X M I C X X ν

(完整版)高分子化学名词解释

高分子化学（潘祖仁主编）名词解释第一章绪论逐步聚合，是指聚合过程中低分子转变成高分子是缓慢逐步进行的，每步的反应速率和活化能大致相同。聚合早期，单体很快聚合成低分子量的齐聚物，短期内单体转化率很高，反应程度却很低。连锁聚合，是指从自由基、阴阳离子等活性种开始，经历链引发、链增长、链终止等基元反应的，各基元反应的速率和活化能差别很大的一类聚合反应。数均分子量，是指按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量，等于高分子样品中所以分子的总质量除以总的摩尔分数；质均分子量，是指按聚合物中含有的分子质量统计平均的分子量；黏均分子量，是指用粘度法测得的高分子的平均分子量。热塑性弹性体：通常的弹性体如橡胶是通过化学反应使聚合物分子链发生交联才具有弹性，而热塑弹性体的弹性来自于聚合物分子链间的物理交联，如氢键等分子间相互作用。普通橡胶不能二次加工，而热塑弹性既具有橡胶的弹性，又具有塑料的可塑性，可以多次进行成型加工。热塑性聚合物：线形或支链形大分子以物理力聚集成聚合物，可溶于适当溶剂中，加热时可熔融塑化，冷却时固化成型，此类聚合物称作热塑性聚合物。热固性聚合物：酚醛树脂，醇酸树脂等在树脂合成阶段，需控制原料配比和反应条件，使其停留在线形或少量支链的低分子预聚物阶段。成型时，经加热，再使其中潜在的官能团继续反应成交联结构而固化。此类聚合物称作热固性聚合物。第二章缩聚和逐步聚合均聚是指系统中只由一种单体构成的聚合反应，如氯乙烯的缩聚；共聚是指聚合物是由两种或多种单体共同聚合而成的聚合反应，如尼龙-66的聚合；混缩聚是指类如aAb的单体进行的聚合反应。反应程度的定义为参与反应的基团数占起始基团数的分数，将大分子的结构单元数（不是重复单元数）定义为聚合度。官能团等活性理论提出，不同的链长的端基官能团，具有相同的反应能力和参加反应的机会，即官能团的活性与分子的大小无关。此理论适用于一般的聚合度不太高的、体系粘度不太大的缩聚体系；不适用于聚合反应后期，因为聚合反应后期，聚合度较大、粘度大，链段活动受到阻碍，端基活性降低。数均聚合度，是指按聚合物中含有的分子数目统计平均的聚合度，也即平均每个大分子链中的结构单元的数目；质均聚合度，是指按聚合物中含有的分子质量统计平均的聚合度。凝胶点：多官能团单体聚合到某一程度，开始交联，粘度突增，气泡也难上升，出现了凝胶化现象，这时的反应程度称作凝胶点。凝胶点的定义为开始出现凝胶瞬间的临界反应程度。平均官能度：单体混合物的平均官能度定义为每一个分子平均带有的基团数。熔融聚合是指在单体和聚合物熔点以上进行的聚合；溶液聚合是指单体加催化剂在适当的溶剂（包括水）中进行的聚合；

高分子化学课程考试大纲

《高分子化学》课程考试大纲（四年制本科）课程编号：03021203 课程性质：专业限选课使用专业：应用化学开设学期：第五学期考核方式：考试或考查一、课程考核目的促进学生认真复习巩固所学的知识，通过本课程的考核，了解学生掌握高分子化学的基础知识和基本原理、基础理论的情况；检验学生灵活运用所学知识、综合分析和解决问题的能力、进一步自学文献书刊的能力。二、学时数及分配本课程总学时为45（15周，周课时3），三、教材与主要参考书教材 1、潘才元，《高分子化学》，中国科技大学出版社，1997 主要参考书 1、潘祖仁(浙大),《高分子化学（第二版）》,化工出版社，1997 2、《高分子化学》林尚安编，科学出版社 3、《聚合物化学导论》[美国] R.B.西摩著，新时代出版社 4、《Principles of Polymerization》Georgn Odian

5、《高分子科学简明教程》夏炎主编，科学出版社 6、《高分子化学的理论及应用进展》金关泰主编，中国石化出版社 7、《Macromalecules》Hans-Georg Elias 四、考核的知识点与考核目标本考试大纲根据上饶师范学院《高分子化学》课程教学大纲的教学要求，以四年制本科人才培养规格为目标，按照高分子化学学科的理论知识体系，提出了考核的知识点和考核的目标。考核目标分为三个层次；了解、理解（或熟悉）、掌握（或会、能），三个层次依次提高。第一章绪论考核知识点 1、高分子化合物的基本概念、分类及命名原则； 2、聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念； 3、聚合物的物理状态和主要性能；高分子科学及其工业发展历史和前景。考核要求 1、了解聚合物的物理状态和主要性能； 2、了解高分子科学及其工业发展历史和前景； 3、掌握高分子化合物的基本概念、分类及命名原则； 4、掌握聚合物的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本概念。第二章自由基聚合反应考核知识点 1、连锁聚合的单体； 2、自由基聚合机理；

高分子化学期末重点

8. 等摩尔的乙二醇和对苯二甲酸在280℃下封管内进行缩聚，平衡常数K=4，求最终n X 。另在排除副产物水的条件下缩聚，欲得 100=n X ，问体系中残留水分有多少？解： 3111 =+=-= K p X n L m ol n n K pn K p X w w w n /10*410011 4-==≈=-= 9. 等摩尔二元醇和二元酸缩聚，另加醋酸1.5%，p=0.995或0.999时聚酯的聚合度多少？解：假设二元醇与二元酸的摩尔数各为1mol ，则醋酸的摩尔数为0.015mol 。N a =2mol ，N b =2mol ， 015.0'=b N mol 985.0015 .0*222 2, =+= += b b a N N N r 当p=0.995时， 88.79995 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 当p=0.999时， 98.116999 .0*985.0*2985.01985 .01211=-++=-++= rp r r X n 13. 邻苯二甲酸酐与甘油或季戊四醇缩聚，两种基团数相等，试求： a. 平均官能度 b. 按Carothers 法求凝胶点 c. 按统计法求凝胶点解：a 、平均官能度： 1）甘油： 3223 2.432 f ?+?= =+ 2）季戊四醇： 2241 2.6721 f ?+?==+ b 、 Carothers 法： 1）甘油： 833.04 .222=== f p c 2）季戊四醇： 749.067 .222=== f p c c 、Flory 统计法：

1）甘油： 1,1,703.0) 2([1 2 /1===-+= ρρr f r r p c 2）季戊四醇： 1,1,577.0)2([1 2 /1===-+= ρρr f r r p c 2. 下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合、阳离子聚合还是阴离子聚合？并说明原因。 CH 2=CHCl CH 2=CCl 2 CH 2=CHCN CH 2=C(CN)2 CH 2=CHCH 3 CH 2=C(CH 3)2 CH 2=CHC 6H 5 CF 2=CF 2 CH 2=C(CN)COOR CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2 答：CH 2=CHCl ：适合自由基聚合，Cl 原子的诱导效应是吸电子基团，但共轭效应却有供电性，两者相抵后，电子效应微弱。 CH 2=CCl 2：自由基及阴离子聚合，两个吸电子基团。 CH 2=CHCN ：自由基及阴离子聚合，CN 为吸电子基团，将使双键π电子云密度降低，有利于阴离子的进攻，对自由基有共轭稳定作用。 CH 2=C(CN)2：阴离子聚合，两个吸电子基团（CN ）。 CH 2=CHCH 3：配位聚合，甲基（CH 3）供电性弱，难以进行自、阳、阴三种聚合，用自由基聚合只能得无定型蜡状物低、分子量，用阴离子聚合只能得到低分子量油状物。 CH 2=C(CH 3)2 ：阳离子聚合，CH 3 是供电子基团，与双键有超共轭。 CH 2=CHC 6H 5：三种机理均可，共轭体系π电子容易极化和流力。 CF 2=CF 2：自由基聚合，对称结构，但氟原子半径小，F 体积小使四取缔啊仍聚合。 CH 2=C(CN)COOR ：阴离子聚合，取代基为两个吸电子基（CN 及COOR ），兼有共轭效应。 CH 2=C(CH 3)-CH=CH 2：三种机理均可，共轭体系。 3. 下列单体能否进行自由基聚合，并说明原因。 CH 2=C(C 6H 5)2 ClCH=CHCl CH 2=C(CH 3)C 2H 5 CH 3CH=CHCH 3 CH 2=CHOCOCH 3 CH 2=C(CH 3)COOCH 3 CH 3CH=CHCOOCH 3 CF 2=CFCl 答：CH 2=C(C 6H 5)2：不能，两个苯基取代基位阻大小。 ClCH=CHCl ：不能，对称结构。 CH 2=C(CH 3)C 2H 5：不能，二个推电子基，只能进行阳离子聚合。 CH 3CH=CHCH 3：不能，结构对称。 CH 2=CHOCOCH 3：醋酸乙烯酯，能，吸电子基团。 CH 2=C(CH 3)COOCH 3：甲基丙烯酸甲酯，能。 CH 3CH=CHCOOCH 3 ：不能，1，2双取代，位阻效应。 CF 2=CFCl ：能，结构不对称，F 原子小。 6. 苯乙烯溶液浓度0.20 mol ?L -1, 过氧类引发剂浓度为4.0?10-3mol ?L -1, 在60℃下聚合，如引发剂半衰期44h, 引发剂效率f =0.80，k p =145 L ?(mol ?s)-1，k t = 7.0?107 L ?(mol ?s)-1, 欲达到50%转化率，需多长时间？

全国高分子化学与物理排名

07中国研究生教育分专业排行榜(武汉大学中国科学评价研究中心)：070305高分子化学与物理排名学校等级排名学校等级排名学校等级 1 吉林大学A+ 6 南京大学A 11 中国科学技术大学A 2 复旦大学A+ 7 浙江大学A 12 北京化工大学A 3 南开大学A+ 8 四川大学A 13 清华大学A 4 北京大学A 9 上海交通大学A 14 武汉大学A 5 中山大学A 10 华南理工大学A B+ 等(22 个) ：兰州大学、苏州大学、西北工业大学、东华大学、华中科技大学、郑州大学、华东理工大学、湘潭大学、山东大学、湖南大学、青岛科技大学、西北师范大学、大连理工大学、厦门大学、福建师范大学、河北大学、河南大学、安徽大学、福州大学、西北大学、广东工业大学、湖北大学 B 等(22 个) ：东南大学、华侨大学、东北大学、河北工业大学、济南大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华东师范大学、南京工业大学、江西师范大学、西安交通大学、鲁东大学、北京师范大学、南京理工大学、江苏工业学院、北京航空航天大学、哈尔滨理工大学、上海大学、太原理工大学、华南师范大学、中北大学、陕西师范大学 C 等(15 个) ：名单略国家重点学科北京大学南开大学中山大学复旦大学吉林大学南京大学博士点安徽大学北京大学北京化工大学北京师范大学大连理工大学东北师范大学东华大学福建师范大学福州大学复旦大学河北大学河南大学湖南大学华东理工大学华东师范大学华南理工大学华中科技大学吉林大学兰州大学南京大学南开大学青岛科技大学清华大学山东大学山西大学陕西师范大学上海交通大学四川大学苏州大学天津大学同济大学武汉大学西北大学西北工业大学西北师范大学厦门大学湘潭大学浙江大学郑州大学中国科学技术大学中国科学院研究生院中山大学

高分子化学授课教案

授课教案第一次课第一章绪论第一节高分子化学的基本概念高分子化合物结构，分子量，结构单元，重复单元，聚合度第二节聚合物的分类与命名按性质和用途，按主链结构，按组成的变化分类，根据原料单体命名，商品名称和英文缩写作业： 1 第二次课第一章绪论第三节聚合物的分子量及其分布平均分子量的意义：数均分子量，重均分子量，粘均分子量，分布曲线。多分散性和分子量分布第四节高分子链的结构形态作业：2，3，4 第三次课第二章自由基聚合反应第一节概述单体取代基的电子效应对聚合反应种类的影响。第二节自由基聚合的聚烯烃聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯烯腈、聚乙酸乙烯酯和聚四氟乙烯的性能及应用。第三节自由基聚合反应机理链引发、链增长、链终止、链转移和阻聚。作业：2 第四次课第二章自由基聚合反应第四节引发剂和引发作用

引发剂；引发剂的分解速率、半衰期和引发效率；诱导效应和笼蔽效应作业：4，9 第五次课第二章自由基聚合反应第五节自由基聚合反应动力学自由基聚合速率方程的推导；温度对聚合反应速率的影响；自动加速作用作业：6，10 第六次课第二章自由基聚合反应第六节平均聚合度和链转移动力学链长和聚合度；温度对聚合度的影响；链转移和平均聚合度；向大分子的转移。第七节聚合反应的单体单体的聚合能力；单体结构和聚合物结构。作业：11，12，13，14 第七次课第二章自由基聚合反应第八节阻聚剂和阻聚作用阻聚剂和缓聚剂；烯丙基单体的自动阻聚作用。第九节聚合反应实施方法本体聚合；溶液聚合；悬浮聚合；乳液聚合。作业：17，18，19 第八次课第三章离子聚合反应第一节正离子聚合和聚异丁烯正离子聚合的烯类聚合物；催化剂和共催化剂；溶剂；正

高分子化学名词解释

高分子化学名词解释第一章绪论（Introduction） 1、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。 2、单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯 3、重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 4、结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。 5、单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。 6、聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。 7、聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 8、数均分子量M n(Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。 9、重均分子量M w（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。 10、粘均分子量M v（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。M w>M v>M n 11、分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 12、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。 13、分子量分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值，用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 14、连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 15、逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 16、加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 17、缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 18、塑料（Plastics）：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。

第四版《高分子化学》思考题课后答案_潘祖仁教学文案

第四版习题答案（第一章）思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平 X表示。均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以n 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用分子量，计算聚合度。聚合物结构式（重复单元）聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n 聚合物分子量/万结构单元分子DP=n 特征

中北大学高分子化学课程试题答案

中北大学高分子化学课程试题答案试题编号： 01 (A ) 课程代号： 2040301 课程学时： 56 一、基本概念题（共15分,每题3分） ⒈聚合物的化学反应天然聚合物或由单体经聚合反应合成的聚合物为一级聚合物,若其侧基或端基为反应性基团,则在适当的条件下可发生化学反应,从而形成新的聚合物(为二级聚合物),由一级聚合物变为二级聚合物的化学反应，谓之。 ⒉缩聚反应含有两个或两个以上官能团的低分子化合物,在官能团之间发生反应, 缩去小分子的同时生成高聚物的可逆平衡反应，谓之。 ⒊乳化作用某些物质能降低水的表面张力，能形成胶束，胶束中能增溶单体，对单体液滴有保护作用，能使单体和水组成的分散体系成为稳定的难以分层的乳液，这种作用谓之。 ⒋动力学链长一个活性中心，从引发开始到真正终止为止，所消耗的单体数目，谓之。 ⒌引发剂半衰期引发剂浓度分解至起始浓度的一半所需的时间，谓之。二、填空题（共20分,每空1分） ⒈自由聚合的方法有本体聚合、悬浮聚合、溶液聚合和乳液聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚和固相缩聚等。 ⒊聚氨酯大分子中有氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、脲基甲酸酯基和缩二脲基等基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、开环聚合和聚合物的化学反应。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成可分碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物和无机聚合物。三、简答题（共20分每题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么? ⑴以水为介质价廉安全,乳液聚合中聚合物的相对分子质量可以很高,但体系的粘度可以很低,故有利于传热,搅拌和物料输送,便于连续操作。 ⑵聚合物胶乳可以作为粘合剂、涂料或表面处理剂等直接利用。 ⑶用于固体聚合物时需要加电解质破乳、水洗和干燥等工序，工艺过程较复杂，生产成本较悬浮聚合高。 ⑷乳液聚合体系中基本上消除了自动加速成现象；乳液聚合的聚合速率可以很高，聚合物的相对分子质量也很高。 ⑸产品中的乳化剂难以除净，影响聚合物的电性能。 ⒉乙烯进行自由基聚合时，为什么得到低密度PE？写出产生长支链和短支链有关的化学反应方程式？原因：乙烯高温、高压自由基聚合时，聚乙烯链自由基向聚乙烯大分子的转移反应不能忽略，链转移的结果使聚乙烯大分子产生长支链和C2～C4短支链。

高分子材料化学重点知识点总结只是分享

第一章水溶性高分子水溶性高分子的性能：水溶性；2.增黏性；3.成膜性；4.表面活性剂功能；5.絮凝功能；6.粘接作用。造纸行业中的水溶性高分子：（1）聚丙烯酰胺：1）分子量小于100万：主要用于纸浆分散剂；2）分子量在100万和500万之间：主要用于纸张增强剂；3）分子量大于500万：造纸废水絮凝剂（超高分子量）；（2）聚氧化乙烯：用作纸浆长纤维分散剂，用作餐巾纸、手帕纸、茶叶袋滤纸，湿强度很高；（3）聚乙烯醇：强粘结力和成膜性；用作涂布纸的颜料粘合剂；纸张施胶剂；纸张再湿性粘合剂。日用品、化妆品行业中的水溶性高分子：对乳化或悬浮状态的分散体系起稳定作用，另外具有增稠、成膜、粘合、保湿功能等。壳聚糖：优良的生物相容性和成膜性；显著的美白效果；修饰皮肤及刺激细胞再生的功能水处理行业中的水溶性高分子：（1）聚天冬氨酸（掌握其一）：1）以天冬氨酸为原料：（方程式）；2）以马来酸酐为原料：（方程式）；特点：生物降解性好；可用于高热和高钙水。1996年Donlar公司获美国总统绿色化学挑战奖；（2）聚环氧琥珀酸（方程式）特点：无磷、无氮，不会引起水体的富营养化。第二章、离子交换树脂离子交换树脂的结构与性能要求：（1）结构要求：1）其骨架或载体是交联聚合物，2）聚合物链上含有可以离子化的功能基。（2）性能要求：a、一定的机械强度；b、高的热稳定性、化学稳定性和渗透稳定性；c、足够的亲水性；d、高的比表面积和交换容量；e、合适的粒径分布。离子交换树脂的分类：（1）按照树脂的孔结构可以分为凝胶型（不含不参与聚合反应的其它物质，透明）和大孔型（含有不参与聚合反应物质，不透明）。（2）根据所交换离子的类型：阳离子交换树脂（-SO3H）；阴离子交换树脂（-N+R3Cl-）；两性离子交换树脂离子交换树脂的制备：（1）聚苯乙烯型：（方程式）离子交换树脂的选择性：高价离子，大半径离子优先离子交换树脂的再生：a. 钠型强酸型阳离子交换树脂可用10%NaCl溶液再生；b. OH型强碱型阴离子交换树脂则用4%NaOH溶液再生。离子交换树脂在水处理中的用：（1）水的软化；（2）水的脱盐。第三章、高吸液树脂淀粉接枝聚丙烯腈（丙烯酸）改性淀粉类高吸水性树脂特点：优点：1）原料来源丰富，2）产品吸水倍率较高，通常都在千倍以上。缺点：1）吸水后凝胶强度低，2）保水性差，3）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。纤维素类高吸水性树脂的特点：优点：1）原料来源丰富，2）吸水后凝胶强度高。缺点：1）吸水能力比较低，2）易受细菌等微生物分解而失去吸水、保水作用。壳聚糖类：壳聚糖类高吸水树脂具有好的耐霉变性。聚丙烯酸型高吸水树脂：（1）丙烯酸直接聚合法：由于强烈的氢键作用，体系粘度大，自动加速效应明显，反应较难控制。（2）聚丙烯腈水解法：可用于废腈纶丝的回收利用，来制备高吸水纤维。（3）聚丙烯酸酯水解法：丙烯酸酯品种多样，反应易控制聚乙烯醇型高吸水树脂：初期吸水速度较快，耐热性和保水性都较好高吸水性树脂的吸水机制：亲水作用（亲水性基团）；渗透压作用(可离子化基团）；束缚作用（高分子网格）

(完整版)高分子化学重点

1.解释重复单元，结构单元，单体单元，单体含义单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子化合物重复单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。结构单元：构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。单体单元：高分子分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元 2 聚合度：单个聚合物分子中所含单体单元的数目。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以D P 表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X n 表示 3 阻聚常数即阻聚剂的链转移常数，C s =K t r /K p 4.半衰期：指引发剂分解至起始浓度一半所需时间 5.凝胶点：开始出现凝胶瞬间的临界反应程度 6.凝胶现象：在交联逐步聚合反应过程中，随着聚合反应的进行，体系粘度突然增大，失去流动性，反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象 7.自动加速效应竞聚率：随着聚合反应的进行，单体转化率（c %）逐步提高，【I 】【M 】逐渐下降，聚合反应速率R p 理应下降，但在许多聚合体系中，R p 不但不下降，反而显著升高，这种现象是没有任何外界因素影响，在反应过程中自动发生的，因而称为自动加速现象；是指聚合反应中期，反应速率自动增加的现象。 8.竞聚率：同一种自由基均聚和共聚链增长速率常数之比，r 1=k 11/k 12 r 2=k 22/k 21 9.乳液聚合：单体在水中分散成乳液状态的聚合。体系有单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10.引发剂：通常是一些可在聚合温度下具有适当的分解速率，生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 11.胶束：表面活性剂在溶液中的浓度达到某一临界值，如果浓度继续增加，表面活性剂分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合，自身相互抱成团，而亲水基团则伸向水中，与水分子结合形成聚集体，即胶束。 12.配位聚合：是指采用金属有机化合物与过渡金属化合物的络合体系作为引发剂的聚合反应。 13.交联：是使线型聚合物转化成为具有三维空间网状结构、不溶不熔的聚合物过程。 14.逐步聚合：通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的。 15.时温等效原理 16.缩聚反应：带有两个或者两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应，称为缩合聚合反应，即缩聚反应。 17.数均分子量：聚合物中用不同分子量的分子数目统计的平均分子量。 18诱导期：在聚合反应初期，引发剂分解产生的初级自由基首先被体系中杂质消耗，使聚合反应速率实际为零，故此阶段称为诱导期 19阻聚剂：能与链自由基反应生成非自由基或不能引发单体聚合的低活性自由基而使聚合反应完全停止的化合物。 20 链转移速率常数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。向单体的链转移常数p M tr M k k C , 21 逐步加成聚合反应：形成大分子的方式如同连锁聚合那样是通过单体反复加成而进行的，而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大。通常没有小分子副产物生成。 22 悬浮聚合：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。简答题 1.逐步聚合的实施方法有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚、固相缩聚等（1）熔融缩聚是单体和聚合产物均处于熔融状态下的聚合反应。是最简单的缩聚方法。只有单体和少量催化剂。优点：产物纯净，分离简单；通常以釜式聚合，生产设备简单；是工业上和实验室常用的方法。（2）溶液缩聚是单体在溶剂中进行的一种聚合反应.溶剂可以是纯溶剂，也可以是混合溶剂.所用的单体一般活性较高，聚合温度可以较低，副反应也较少。用于一些耐高温高分子的合成，如聚砜、聚酰亚胺聚苯醚（3）界面缩聚是将两种单体溶于两种互不相溶的溶剂中，混合后在两相界面处进行的缩聚反应。单体活性高，反应快，可在室温下进行；产物分子量可通过选择有机溶剂来控制；对单体纯度和当量比要求不严格，反应主要与界面处的单体浓度有关；原料酰氯较贵，溶剂回收麻烦，应用受限。（4) 固相缩聚是在玻璃化温度以上、熔点以下的固态所进行的缩聚。它是上述三种方法的补充。 2.连锁聚合和逐步聚合的三个主要区别答（1）增长方式：连锁聚合总是单体与活性种反应，逐步聚合是官能团之间的反应，官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子（2）单体转化率：连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高，逐步聚合的单体转换率在反应的一开始就接近100% （3）聚合物的分子量：连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合的分子量随时间的增加而增加。 3 控制线性缩聚反应的分子量可以采取什么措施？因为缩聚物的分子两端仍保留着可继续反应的官能团，因此控制聚合物反应的分子量可以采取端基封锁的控制方法：在两官能团等当量的基础上使某官能团稍过量或加入少量单官能团物质。官能团的极少过量，对产物分子量就有显著影响；在线形缩聚中，要得到高分子量，必须保持严格的等当量比。

高分子化学第三章教学教材

高分子化学第三章

第三章参考答案 2.下列烯类单体适于何种机理聚合？自由基聚合，阳离子聚合或阴离子聚合？并说明理由。解： ①.氯乙烯，适于自由基聚合。Cl -是吸电子基团，有共轭效应，但均较弱 ②.偏二氯乙烯，适于自由基聚合，但也可进行阴离子聚合。两个Cl -原子的共同作用使其可进行两种聚合。 ③.丙稀腈，适于自由基聚合和阴离子聚合。CN -基是强吸电子基团，并有共轭效应。

④. 2-腈基丙稀腈，适于阴离子聚合。两个CN -基的吸电子基团倾向过强，只能阴离子聚合。 ⑤. 丙稀，由于烯丙基效应，使其易向单体转移，不能进行自由基聚合。一般采取配位聚合的方式合成聚合物。 ⑥. 异丁烯，适于阳离子聚合。3CH -是供电子基团，且与双键有超共轭效应，而且两个3CH -的共同作用，使其可以阳离子聚合。 ⑦. 苯乙烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π电子容易极化并易流动。 ⑧. 四氟乙烯，适于自由基聚合。F -原子体积小，结构对称。 ⑨. 2-腈基丙烯酸酯，适于阴离子聚合和自由基聚合。CN -基和COOR -两个吸电子基团使其易于阴离子聚合，同时又具有共轭效应，可进行自由基聚合。 ⑩. 异戊二烯，适于自由基聚合，阳离子和阴离子聚合。因为共轭体系π 电子容易极化并易流动。 3. 判断下列烯类能否进行自由基聚合，并说明理由。解： ①. CH 2=C(C 6H 5)2 偏二苯乙烯，不能。因为二苯基的空间位阻过大，只能形成二聚体。

②. ClHC=CHCl 1,2-二氯乙烯，不能。因为单体结构对称，1,2-二取代又具有较大的空间位阻。 ③. CH 2=C(CH 3)C 2H 5 2-甲基丁烯，不能。由于双键上的电荷密度过大，不利于自由基的进攻，且易转移生成稳定的烯丙基自由基。 ④. CH 3CH=CHCH 3 2-丁烯，不能。因为单体结构对称，空间位阻较大，且易生成烯丙基自由基。 ⑤. CH 2=CHOCOCH 3 丙烯酸甲酯，能。酯基有弱的吸电子效应及共轭效应。 ⑥. CH 2=C(CH 3)COOCH 3 甲基丙烯酸甲酯，能。1,1-二取代空间位阻小，且酯基有共轭效应。 ⑦. CH 3CH==CHCOOCH 3 2-丁烯酸甲酯，不能。由于 1,2-二取代具有较大的空间位阻。 ⑧. CF 2=CFCl 三氟氯乙烯，能。由于氟的原子半径小，位阻效应可以忽略。 5. 是否所有的自由基都可以用来引发烯类单体聚合？试举活性不等自由基 3～4例，说明应用结果。（P.67）不是。过于活波和过于稳定的自由基都不能引发烯类单体聚合。只有活性适中的自由基才能引发单体聚合。例如：??3 CH H 和过于活波，易引起爆聚，很少在自由基聚合中应用；??256 RCH H C 和自由基都可

四川大学高分子化学配套课后习题全解答

第一章绪论思考题： 5. 写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物名称 a、CH2 CHF n CH2 CHF CH2 CH n F 氟乙烯聚氟乙烯 b、CH2 C(CH3)2 n CH2 C(CH3)2 异丁烯聚异丁烯 c、HO(CH2)5COOH n HO(CH2)5COOH ?-羟基己酸聚己内酯 nH2O d、 CH2CH2CH2O n CH2CH2CH2O 丁氧环CH2CH2CH2O n 聚（氧化三亚甲基）（聚亚丙基醚） e、NH2(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH n NH2(CH2)6NH2 + n HOOC(CH2)4COOH 己二胺+己二酸 H NH(CH2)6NHCO(CH2)4CHO OH + (2n-1) H2O 聚己二酰己二胺

6、按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式，说明属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合。 a、聚异丁烯；单体：异丁烯；加聚；连锁聚合。 b、聚己二酰己二胺(尼龙-66)，单体：己二酸和己二胺，缩聚；逐步聚合。 c、聚己内酰胺(尼龙6)，单体：己内酰胺；开环聚合；逐步聚合。 d、聚异戊二烯(天然橡胶)，单体：异戊二烯；加聚；连锁聚合。 7、写出下列聚合物的单体分子式和常用的聚合反应式：聚丙烯腈、天然橡胶、丁苯橡胶、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷 (1)nCH2 CHCN CH2 CH n CN (2)nCH2 C CH CH2 CH2 C CH CH2 n CH3 CH3 (3)nCH2 CH CH CH2 +nCH2 CH CH2 CH CH CH2 CH2 CH n (4)nHCHO CH2 O n CH3 CH3 (5)2n OH +n/2O2 O n +nH2O CH3 CH3 (6)nCF2 CF2 CF2 CF2 n CH3 CH3 (7)nCl Si Cl +nH2O O Si n +2nHCl CH3 CH3 计算题： 2、等质量的聚合物A和聚合物B 共混，计算共混物的Mn和Mw。聚合物A：M =35000, M =90000 聚合物B：M =15000,M =300000 解答：假设m A=m B=m0

高分子化学总结教学内容

名词解释 1：凝胶点：开始出现凝胶瞬间的反应程度。 2：凝胶效应：体系粘度增加所引起的自动加速现象。 3:诱导分解：链自由基向引发剂的转移反应，使引发剂效率降低。 4：动力学链长：每个活性中心自引发至终止平均消耗的单体分子数。 5：理想恒比共聚：当r1=r2=1时，无论配比和转化率如何，共聚物的组成和单体的组成完全相同，F1=f1时，共聚物组成的曲线为一对角线。 6：竞聚率：单体均聚和共聚链增长的速率常数之比。（用于表征两单体的相对活性） 7：官能度：一分子中能参与反应的官能团数。 8：反应程度：参与反应的集团数（N0-N）占起始基团数N0的百分数。 9：环氧值：100g树脂中含有的环氧基的摩尔数。 10：半衰期：引发剂分解至起始浓度一半时所需的时间。 11：引发效率：引发剂分解生成的自由基中能用于引发聚合反应的百分数。 12：笼蔽效应：由于初级自由基受溶剂分子包围，限制了自由基的扩散，，导致初级自由基之间发生耦合或歧化终止，使引发率f降低的效应。 13：数钧聚合度：平均每个聚合物分子所包含的结构单元数。 14：Q,e概念：单体的共轭效应因子Q和极性效应因子e与单体竞聚率相关联的定量关联式。15：临界胶速浓度：乳化剂开始形成胶速的临界浓度。问答题 1：什么是自动加速现象，产生的原因是什么？对聚合度及聚合反应产生怎样的影响？离子聚合中是否发生自动加速现象？答：①自动加速现象：单体和引发剂的浓度随着转化率的增加而降低后，聚合速率理应降低，但达一定转化率后，却出现了聚合反应速率增加的现象。 ②产生原因：随聚合反应的进行，体系粘度不断增大，当体系粘度增加到一定程度时，双基终止受阻碍，使Kt明显变小，链终止速度下降，但单体扩散的速率几乎不受影响，Kp下降很小，链增长的速率变化不大，因此相对提高了聚合反应的速率，出现了自动加速现象。③影响：导致聚合反应速率增加，体系粘度增加，导致分子量和分散性增加，影响产品质量，易发生局部过热而出现暴聚。改善：降低体系粘度如溶液聚合，强化传热如搅拌，此外选用良溶剂，如增大溶剂用量，提高或降低聚合物分子质量都会减轻自动加速程度。 ④:在离子聚合过程中，由于同种电荷相互排斥而无法双基终止，因而不会产生自动加速现象。 2：为什么缩聚反应中不能用转化率而用反应程度来描述反应过程？答：缩聚反应的本质是官能团之间的反应，在缩聚早期，转化率就很高，转化率并无实际意义，只有官能团之间充分反应才能生成大分子。 3：能否用蒸馏的方法提纯高分子化合物，为什么？答：不能，由于高分子化合物分子间作用力往往超过高分子主链中共价键的键合力，所以当温度升高达气化温度之前，就发生主链的断裂和分解，从而破坏了高分子化合物的化学结构。4：推导自由基聚合动力学方程时，作了哪些基本假设？答：①：等活性假设：链自由基活性与链长无关，即各步增长反应速率常数相等。 ②：稳态假设：自由基浓度不发生改变进入稳态状态，即引发速率等于终止速率。 ③：高分子聚合度很大：用于增长的单体远远多于用于引发消耗的单体。 ④：链转移不影响聚合速率,仅影响分子量

《高分子化学》课程试题答案

《高分子化学》课程试题答案试题编号： 05 (B ) 课程代号： 2040301 课程学时： 56 一、基本概念题（共10分,每题2分） ⒈ 聚酰胺化反应：二元胺与二元羧酸缩聚，缩去小分子水形成聚酰胺的聚合反应。 ⒉ 悬浮聚合：溶有引发剂的单体，借助于悬浮剂的悬浮作用和机械搅拌,使单体以小液滴的形式分散在介质水中而聚合为高聚物的过程。 ⒊ 阴离子型乳化剂的临界胶束浓度：阴离子型乳化剂,在某一温度下,形成胶束的最低浓度，记作用CMC 。。⒋ 非均相溶液聚合：单体溶于溶剂中,聚合物不溶于该溶剂中而沉淀出来, 该聚合体系为非均相溶液聚合体系。⒌ 光引发聚合：不加引发剂，烯类单体在光的作用下，形成单体自由基而聚合的过程称为热引发聚合，简称光聚合。二、问答题（共20分，每小题5分，根据题目要求简答下列各题） ⒈(5分)以偶氮二异庚腈为引发剂写出苯乙烯自由基聚合时有关的基元反应方程式。 CH 3 C N N C CH 3 2 CH 3 C + N CH 3CN CH 3CH 3CN CN CH 3 C CH 3CN CH 3 C CH 2 CH CH 3CN + CH 2 CH n C H 2 CH +CH 3 C CH 2 CH CH 3CN CH 2 CH CH 3 C CH 2 CH CH 3 CN []n 2CH 2 CH CH 3 C CH 2 CH CH 3 CN []n

C []n CH 2 CH CH 3 C CH 2 CH CH 3CN []n CH CH 2 CH CH 2 CH 3 CN CH 3 ⒉ (5分)为什么自动加速现象使聚合反应的速率和聚合物的相对分子质量增加？自动加速的原因是随着反应的进行，体系粘度渐增或链自由基溶解性能变差，链段重排受阻，活性中心被包埋，双基终止困难；而此时，单体的扩散未受阻碍，链增长反应不受影响，造成k t 变小，k p 基本不变，21t p )(/k k 增大。聚合速率方程和动力学链长方程中都有21t p )(/k k 2121t d p p (I)(M))(=//c c k fk k R 2 121t d p (I)(M)?)(2=//c c k fk k ν 因而，自动加速现象使聚合反应的速率和聚合物的相对分子质量同时增加。 ⒊ (5分)何谓重复单元，结构单元，单体单元？写出PET 的重复单元和结构单元。聚合物大分子中那些以共价键相互连接重复出现的结构单位称为重复结构单元 (简称重复单元或链节)。重复单元中小的不可再分的与单体结构有关的结构单位称为结构单元。原子种类与数量与单体相同（化学组成相同），仅电子结构有所改变的结构单元称为单体单元。 PET 的重复单元和结构单元 ⒋ （5分）设：) (M )(M =,)(M d )(M d =2121c c R c c ρ，由共聚物组成微分方程，推导截距-斜率公式2 2 1-=-r ρR r ρR R 。解：（每错一个方程式扣1分）共聚物组成微分方程 ) (M +)(M )(M +)(M )(M )(M =)(M d )(M d 122211?2121c c r c c r c c c c

高分子化学(Beta)

1.概念名词解释高分子化合物：由多种原子以相同的、多次重复的结构单元通过共价键连接起来的，分子量是104～106的大分子的化合物。单体：通过化学反应制备出高分子化合物的原料统称为单体。齐聚物：低相对分子质量的聚合产物，如二聚体、三聚体……无论是环状或链状的统称齐聚物。聚合物：高相对分子质量的聚合物，又称高聚物、高分子、大分子。结构单元：构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合。重复单元：聚合物中化学组成相同的最小单位，又可称为链节。单体单元：元素组成和排列与单体相同，仅电子结构发生变化的结构单元。聚合度（D P）：结构单元的数目。线型高分子：线型高分子是由长的骨架原子组成的，也可以有取代侧基。通常可以溶解在溶剂中，固态时可以是玻璃态的热塑性塑料，有的聚合物在常温下呈柔顺性材料，也有的是弹性体。支化高分子：由线型高分子链中派生出的一些支链，其组成的结构单元和主链是相同的高分子化合物。其结晶倾向要降低，溶液的粘度不同。交联高分子：高分子链间由化学键结合所生成交联或网状的高分子，又称体型高分子。均聚物：由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物。共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物。（无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物。）高分子共混物：两种或两种以上聚合物通过机械或溶液混合在一起的混合物。官能团：在单体分子中，把能参加反应并能表征出反应类型的原子团。官能度（f）：一个分子中能参加反应的官能团数称为官能度。缩聚反应的首要条件是反应单体的官能度必须≥2。反应程度（P）：参加反应官能团数占起始官能团数的百分率。其值大于0.99时才有高聚物生成。也表示聚反应达到一定时刻时，参加反应的a官能团的百分数，即x聚体有生成的概率P x。体型缩聚：能形成体型结构缩聚物的缩聚反应。习惯上把可溶可熔的线型聚合物称为热塑性聚合物，把不溶不熔尺寸稳定的体型聚合物称为热固性聚合物。凝胶化：当体型缩聚进行到一定程度时，体系的粘度突然增大，出现凝胶的现象。此时既有凝胶（不溶不熔）又有溶胶（可溶可熔）。

高分子化学 第三章教学教材

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