功能高分子教学大纲

《功能高分子》教学大纲

Functional Polymers

修订单位：化材学院高分子材料与工程系

适用专业：高分子化学与物理、材料学、化学工艺等专业

总学时：32学时

总学分：2

一、课程类别和教学目的

课程类别: 专业选修课

教学目的：功能高分子材料化学是目前发展迅速的新兴边缘学科，涉及范围广泛，与多种学科的理论关系密切，而且涉及到很多的新理论和新技术。这门课程的任务是重点重点介绍导电高分子材料、高分子液晶材料以及高分子功能膜材料，并介绍医用高分子等其它功能高分子材料。希望同学可以通过本课程的学习了解和掌握新兴的功能高分子材料的种类、结构、功能和应用，进而掌握高分子材料的结构与性能的关系，为分子设计打下坚实的基础，同时注重培养学生独立分析和归纳的能力，进一步提高自学的能力，以适应继续深造或就业的需求。

二、课程教学内容

1. 介绍有关高分子基本概念，功能高分子材料的概念，并对功能高分子的研究对象和主

要内容做简单介绍。

2. 对于高分子材料的合成新技术，高分子的化学反应类型以及功能高分子的制备技术分

别做讲解。

3. 首先从导电高分子的概念和类型入手，主要介绍电子导电型、离子导电型和氧化还原

型导电聚合物的导电机理、影响因素、制备和测试方法、应用进展等内容。

4. 介绍高分子液晶的基本概念、结构与性能之间的关系。介绍高分子液晶的定义、分类

与命名方法，理解高分子液晶的结构与形态对性能的影响，了解有关高分子液晶的研究方法，以及高分子液晶的物理和化学性质。

5．从膜的基础知识入手，介绍高分子功能膜材料的基本概念，分离型功能膜的组成和微观结构与其物理化学性质的关系，以及高分子功能膜的分类方法、膜分离机理，各种功能膜的制备方法、膜科学研究方法，以及在科学研究和生产中的应用等。6．简介常用的医用高分子材料的结构、性质和制备方法。了解医用高分子材料的特殊要求，了解生物惰性高分子材料和可生物降解高分子材料的结构和性质、制备及应

用。

7. 对高分子纳米复合材料，吸附性高分子材料以及高分子食品添加剂等功能高分子做简

要介绍。

8. 学生对自己选择的感兴趣的课题进行查阅与总结后，在课堂上以小报告的形式与同学

讲解，师生间互相学习。

三、课程教学基本要求

1. 要求掌握的基本知识

掌握功能高分子的分类方式；掌握功能高分子的合成方法与制备技术；掌握电子导电型、离子导电型和氧化还原型导电聚合物的导电机理、影响因素；掌握高分子液晶的定义、分类与命名方法，理解高分子液晶的结构与形态对性能的影响；掌握分离型功能膜的组成和微观结构与其物理化学性质的关系，以及高分子功能膜的分类方法、膜分离机理，各种功能膜的制备方法、膜科学研究方法，以及在科学研究和生产中的应用等。

2. 要求掌握的基本理论和方法；

掌握导电高分子材料、高分子液晶材料、高分子功能膜材料的结构特征，分类以及制备方法；掌握功能高分子的合成方法，并了解分子设计的基本思路。

四、课程教学环节

教学环节包括：通过本课程的课堂讲授使学生掌握新型功能高分子材料的制备、设计以及应用方面的知识。在学习过程中注重培养学生利用比较、归纳、演绎等学习方法学习相关知识和理论，从而提高其学习的能力，独立分析问题、解决问题的能力，并通过对参考书目及自学内容的必要指导，提高学生自学能力，使学生具备应用相关理论知识指导功能高分子材料生产及科研的能力。理论教学以使学生理解为目的，课前提出1至2个综合性小问题，让学生运用所学知识加以解答。课堂教学采取讲解、提问、讨论相结合的方式。

（一）课堂讲授

采用板书教学为主，辅以多媒体教学的讲授方式，力求将重要知识点讲透，并将理论知识与实际应用相结合。

（二）课堂报告

在课程的最后，由学生自己选择感兴趣的题目，进行资料的查找与总结，并在课堂上对所选课题进行讲解，同学之间互相学习。

五、建议学时分配

《高分子材料与工程概论》课程教学大纲

《高分子材料与工程概论》课程教学大纲课程代码：050331028 课程英文名称：High Polymer Materials Engineering Introduction 课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0 适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017. 06 一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标高分子材料与工程概论是高等工科院校高分子材料与工程专业必修的一门获得高分子材料与工程概框和专业基础知识的专业基础课。它主要简要介绍高分子材料的基本概念、应用、加工成型方法及工艺，是该专业学生学习高分子材料工程知识的入门课程，使其明了高分子材料工程的内容和学习本专业的意义。通过本课程的学习，学生将达到以下要求： 1.了解高分子材料工程所涉及的范围和领域； 2.了解高分子材料的种类及其特性； 3.熟悉各类高分子材料的选用、成型加工等基础知识； 4.了解高分子材料学科的新知识、新技术、新进展。（二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：了解高分子材料的基本性能、选用，及加工基本方法和工艺。 2.基本能力：具有能根据应用要求选择高分子材料类型和根据结构要求选择高分子材料制加工方法和工艺的基本能力。 3.基本技能：高分子材料鉴别的基本技能。（三）实施说明 1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。有条件可采用高分子材料加工仿真模拟课件，增强学生的感性认知，也可现场参观高分子材料的生产加工过程或聘请企业工程技术人员讲授。 2.教学手段：本课程以理论为主，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。（四）对先修课的要求无先修课要求。（五）对习题课、实验环节的要求 1.本课程对习题课和实践环节无要求。 2.作业题内容以基本概念、基本知识为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。学生必须独立、按时完成课外习题和作业，作业的完成情况应作为评定课程成绩的一部分。（六）课程考核方式

高分子化学实验---实践大纲

《高分子化学实验》教学大纲课程名称：高分子化学实验课程编号：050331037 课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：高分子材料与工程适用教学计划版本：2017 实验（上机）计划学时：16 开课单位：材料科学与工程学院一、大纲编写依据 1. 高分子材料与工程专业培养方案（2017版）； 2. 高分子材料科学与工程专业《高分子化学》理论教学大纲对实验环节的要求； 3. 近年来《高分子化学》的教学经验和现有的实验条件； 4.教学计划对学生工程实践能力培养的要求； 5.卓越工程师计划和CDIO工程教育培养模式的要求。二、实验课程地位及相关课程的联系 1.《高分子化学》是高分子材料与工程专业基础课程； 2.本实验项目是《高分子化学》课程知识的运用； 3.本实验项目是理解和运用高分子化学课程中结构与性能的关系，合成过程对结构及性能的影响材料、分析检测手段以及对检测结果进行分析标定的基础； 4.本实验以《高等数学》、《物理化学》、《无机化学》、《有机化学》为先修课； 5.本实验为后续的创新周和毕业设计奠定实践基础。三、实验目的、任务和要求 1.实验目的、任务（1）巩固课堂教学，另一方面更是要增加学生的感性认识，从实验室各项操作入手提高动手能力，使学生将化学与物理的知识综合应用于高分子领域扩大知识面，启发创新思维。（2）要求学生通过实验，独立地运用所学的基础理论和专业知识，巩固与加深对高分子科学基本理论的理解，并了解高分子性能表征的各分析测试原理、方法和仪器设备，分析影响测量精度和准确性的因素。（3）通过实验使学生得到基本操作技能与综合应用的训练，培养学生综合评估和分析高分子材料生产、高分子材料改性及加工过程的能力；培养学生科学研究和科技开发能力；培养学生团队合作意识和较强的人际交往能力。 2.实验的要求本实验要求学生综合掌握高分子化学的基本概念和理论，并运用相关知识自行设计实验方案。通过本实验，要求学生做到：（1）能够自行设计实验方案并撰写实验报告；（2）学会常用高分子材料合成装置和高分子材料性能测试设备的使用，能够运用高分子材

高分子物理知识点总结

高分子物理知识点总结导读：我根据大家的需要整理了一份关于《高分子物理知识点总结》的内容，具体内容：高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同... 高分子物理是研究高分子物质物理性质的科学。下面我给你分享，欢迎阅读。高分子链的构型有旋光异构和几何异构两种类型。旋光异构是由于主链中的不对称碳原子形成的，有全同、间同和无规三种不同的异构体(其中，高聚物中全同立构和间同立构的总的百分数称为等规度。)。全同(或等规)立构：取代基全部处于主链平面的一侧或者说高分子全部由一种旋光异构单元键接而成间同立构：取代基相间地分布于主链平面的两侧或者说两种旋光异构单元交替键接无规立构：取代基在平面两侧作不规则分布或者说两种旋光异构单元完全无规键接几何异构是由于主链中存在双键而形成的，有顺式和反式两种异构体。构象：原子或原子基团围绕单键内旋转而产生的空间分布。链段：把若干个键组成的一段链作为一个独立运动的单元链节(又称为重复单元)：聚合物中组成和结构相同的最小单位

高分子可以分为线性、支化和交联三种类型。其中支化高分子的性质与线性高分子相似，可以溶解，加热可以熔化。但由于支化破坏了高分子链的规整性，其结晶能力大大降低，因此支化高分子的结晶度、密度、熔点、硬度和拉伸强度等，都较相应的线性高分子的低。交联高分子是指高分子链之间通过化学键形成的三维空间网络结构，交联高分子不能溶解，只能溶胀，加热也不能熔融。高分子链的构象就是由单键内旋转而形成的分子在空间的不同形态。单键的内旋转是导致高分子链呈卷曲构象的根本原因，内旋转越自由，卷曲的趋势就越大。这种不规则的卷曲的高分子构象称为无规线团。高分子链的内旋转并不是完全自由的，有键角和空间位阻的限制。自由结合链的内旋转没有键角和位垒限制;自由旋转链有键角限制，但没有空间位阻的限制。自由结合链和自由旋转链都是假想的理想链，实际中是不存在的。实际的高分子链既不是自由结合链，也不是自由旋转链，但可以看作是一个等效的自由结合链。柔顺性：高分子链能够改变其构象的性质末端距：线性高分子的一端到另一端的距离内聚能：克服分子间的作用力，把1mol液体或者固体移到其分子间的引力范围之外所需要的能量(单位体积内的内聚能则称为内聚能密度) 聚合物在不同的条件下结晶，可以形成不同的形态。聚合物的单晶一般只能在极稀溶液中(浓度小于0.1%)缓慢结晶才能形成。

高分子加工助剂

1．什么是助剂？为什么要在高分子加工过程中添加助剂（助剂的作用）? 答：1*广义：某种材料和产品在生产、加工过程或使用过程中所需添加的各种辅助物质，用以改善生产工艺和提高产品性能。狭义：指为改善某些材料的加工性能和最终性能而分散在材料中，对材料结构无明显影响的少量化学物质。 2*在合成材料加工的过程中，助剂是不可缺少的物质条件，它不仅在加工过程中改善工艺性能、影响加工条件、加速反应过程、提高加工效率，还可以改进产品性能、扩大应用范围，延长使用寿命，降低成本，提高产品价值。 2．为什么助剂时与聚合物之间要有良好的相容性？答：助剂必须长期稳定均匀地存在于聚合物中才能发挥应有的作用，因此要求助剂与聚合物间有良好的相容性。如果相容性不好，助剂就容易析出（固体助剂析出称为“喷霜”，液体助剂析出称为“渗出”或“出汗”），析出后不仅失去作用，而且影响到制品的外观和手感。 3．助剂的损失主要通过哪三个途径？答：助剂的损失主要是通过挥发、抽出和迁移三条途径。（挥发性大小取决于助剂本身的结构；抽出性与助剂在不同介质中的溶解度直接相关；迁移性大小与助剂在不同聚合物中的溶解度有关。因此选择助剂应结合产品来进行选择。） 4．解释什么是助剂的协同效应、相抗作用。答：一种合成材料中常常要同时使用多种助剂，这些助剂间会产生一定的影响。如果相互增效，则起协同作用；如果彼此削弱原有的效能，则起相抗作用。助剂配方研究的目的之一就是充分发挥助剂之间的协同作用，得到最佳的效果。 5．说明增塑剂的增塑机理。答：在加热的情况下，分子链的热运动就变得激烈，削弱了分子链的作用力，分子链间的间隔也有增加，增塑剂分子就有可能钻到聚合物分子链间隔中，形成“聚

《聚合物成型加工原理》课程教学大纲

高分子材料成型原理课程教学大纲课程名称：高分子材料成型原理课程编码：02100090英文名称：Molding Theory for Polymer material 学时：56学时学分：3.5学分开课学期：第七学期适用专业：高分子材料工程课程类别：必修课程性质：专业课先修课程：高分子物理教材：《高分子材料成型加工原理》王贵恒主编化学工业出版社一、课程的性质及任务聚合物成型加工原理是高分子材料专业的一门专业课程，其主要任务是通过基础课、专业基础课、教育和社会实践等一系列教育环节，使学生了解高分子材料成型加工的基本原理、生产制造方法和工艺过程，为学生毕业后从事聚合物材料加工领域的教学、研究和技术创新等打下扎实的基础。二、课程内容及学习方法 1、绪论聚合物的加工方法及加工机械， 2、聚合物加工性质聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系; 3、聚合物的流变性质了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数 4、聚合物流体在管和槽中的流动掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点， 5、聚合物加工过程中的结构变化掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定 6、成型物料的配制掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定

7、挤出成型普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义 8、注射成型移动螺杆式注塑机的基本结构和工作原理,掌握成型时熔体进入型腔内部流动情况，及在此期间制品的内在质量与成型工艺的关系 9、其它成型加工方法其他成型加工方法, 如：吹塑、旋转模塑、热成型、热固模塑{压缩和传递模塑}发泡塑料加工、冷成型、共混和增强等三、课程的教学要求 1、绪论聚合物的加工方法及加工机械，了解本课程的基本任务。 2、聚合物加工性质聚合物材料的加工性能、可挤出性、可模塑性、可纺性,在加工过程中的粘弹性行为以及与加工条件的关系;聚合物加工过程中聚集态结构和化学结构的变化以及与加工条件的关系 3、聚合物的流变性质了解聚合物流动和变形的特征和基本分类，掌握粘度及其影响因素的关系。特别是成型加工工艺有关的参数，如温度、剪切以及与多相体系配制工艺有关的因素等。 4、聚合物流体在管和槽中的流动掌握聚合物流体在圆管和狭缝通道中流动的特点，了解可测物理量之间的相互关系，并利用这些关系式进行有关的计算。 5、加工过程中的结构变化着重掌握热塑性塑料加工过程的取向、结晶等结构变化及对制品的影响，从而了解改进制品的质量的方法。 6、成型物料的配制掌握混合和分散的基本原理及混合效果的评定，了解常用的混合设备。熟悉常用的几种配料工艺。 7、挤出成型了解单螺杆挤出机的基本结构。掌握普通型、三段式单螺杆挤出机基本原理：固体塞简化假设和固体输送原理；融化段的物理模型和影响因素；熔体输送段最简流动方程的意义。结合上述理论，联系挤出实践，了解工艺和结构参数对挤出流量和质量的影响。 8、注射成型

高分子化学与物理实验

高分子化学与物理实验一、实验课程：高分子化学与物理二、实验项目：三、实验教材：《高分子化学与物理实验教程》，卢神州，自编四、主要仪器设备：膨胀计20个

稀释型乌氏粘度计20个 GJY-III型光学解偏振仪2台 RL—11B1熔体流动速率测定仪2台五、实验教学课件

实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合 1 实验目的了解乳液聚合的基本原理并掌握相应的实验技术。 2 试验仪器、工具及试样（1）试剂和试样：乙酸乙烯酯（化学纯），过硫酸铵（化学纯），聚乙烯醇（PV A1788）（化学纯），乳化剂OP－10（化学纯），邻苯二甲酸二丁酯（化学纯），碳酸氢钠（化学纯）（2）试验仪器和工具：水浴锅（1000ml），增力搅拌器，聚四氟乙烯搅拌棒，变压器（1KV），滴液漏斗（磨口，60ml），球形冷凝管（磨口），温度计（0～100℃），量筒（100ml，50ml，10ml），烧杯（250ml，50ml，10ml），移液管（10ml，5ml，1ml），三口磨口烧瓶(250ml（19×3）)，玻璃棒，封闭电炉（1000瓦）、氮气瓶（高纯氮），电子天平 3 基本知识聚乙酸乙烯酯是由乙酸乙烯酯在光或过氧化物引发下聚合而得。根据反应条件，如反应温度、引发剂浓度的不同，可以得到分子量从几千到十几万的聚合物。聚合反应可按本体、溶液或乳液等方式进行。采用何种方法决定于产物的用途。如果作为涂料或粘合剂，则采用乳液聚合方法。聚乙酸乙烯酯胶乳漆具有水基漆的优点，即粘度较小，而分子量较大，不用易燃的有机溶剂。作为粘合剂时(俗称白胶)，无论木材、纸张和织物，均可使用。乙酸乙烯酯乳液聚合的机理与一般乳液聚合相同。采用过硫酸盐为引发剂，为使反应平稳进行，单体和引发剂均需分批加入。聚合中最常用的乳化剂是聚乙烯醇。实践中还常把两种乳化剂合并使用，乳化效果和稳定性比单独用一种要好。本实验采用聚乙烯醇和OP－10两种乳化剂。单体纯度、引发剂以及聚合温度和转化率等都对产物分子量有很大影响。另外，由于乙酸乙烯酯自由基活性很高，容易对聚合物发生链转移而形成支链或交联产物。 4 实验方法与操作步骤在装有搅拌器、回流冷凝管与滴液漏斗的三颈瓶中加入乳化剂[注1]（6g聚乙烯醇溶于78ml 蒸馏水及1g乳化剂OP－10）及20ml乙酸乙烯酯。称1g过硫酸铵[注2]，用5ml水溶解于小烧

高分子助剂答案

一、增塑剂 1、什么是增塑剂? 主增塑剂与辅增塑剂有什么本质区别? 内增塑剂与外增塑剂的本质区别。答：定义：对热和化学试剂稳定的有机化合物。并能在一定范围内与聚合物相容，沸点较高，不易挥发的液体或低熔点的固体，使聚合物的可塑性、柔韧性增加的物质。主增塑剂可以和树脂充分相容，能单独使用; 辅增塑剂不能和树脂充分相容，只能进入树脂的无定形区，无法进入结晶区，必须与主增塑剂配合使用内增塑剂是作为第二单体与聚合物共聚，是聚合物分子的一部分，不易跑出；外增塑剂是另外添加到聚合物中的，很容易跑出 2、增塑剂的三种主要增塑机理，各有什么优缺点。答：润滑理论：增塑剂在高分子材料中的作用就像油在两个移动的物体间起到的润滑剂作用一样，能促进在加工时高分子的大分子链之间的相互移动。小分子的增塑剂在加入之后，小分子包围大分子链，小分子容易运动，带动了大分子相对运动，减少大分子内部的抗形变，克服了大分子之间直接的相互滑动磨擦和范德华力所产生的粘附力。这一理论能解释增塑剂的加入使聚合物粘度减小，流动性增加，易于成型加工，以及聚合物性质不会明显改变的原因。凝胶理论：聚合物的增塑过程是使组成聚合的大分子力图分开，而大分子之间的吸引力又尽量使其聚集在一起的过程。这种“时集时开”形成一种动态平衡。在一定温度和浓度下，聚合物大分子间的“时开时集”造成分子间存在若干物理“连接点”，增塑剂的作用就是有选择地在这些“连接点”处使聚合物溶剂化，拆散或隔断物理“连接点”，并把使大分子链聚集在一起的作用力中心遮蔽起来，导致大分子间的分开。这一理论更适用于增塑剂用量较大的极性聚合物增塑。自由体积理论：增塑剂加入后会增加聚合物的自由体积。而所有聚合物在玻璃化转变温度时的自由体积是一定的，因此聚合物的粘度和玻璃化转变温度下降，塑性加大。显然，增塑效果与加入增塑剂的体积成正比。但它不能解释许多聚合物在增塑剂量低时所发生的反增塑现象等 3 、DOP及其基本特性答：邻苯二甲酸二辛酯(DOP)：与绝大多数工业上使用的合成树脂和橡胶均有良好的相容性。具有良好的综合性能，混合性能好，增塑效率高，挥发性较低，低温柔软性较好，耐水抽出，电气性能高，耐热性和耐候性良好。 4、从结构的角度上分，增塑剂可分为哪几类，各有什么特点？答：邻苯二甲酸酯类：R1,R2是C1-C13的烷基、环烷基和苯基等，R1,R2可以相同，也可以不同。这类增塑剂是目前应用最广泛的一类主增塑剂，它具有色浅、低毒、多品种、电性能、挥发生小、耐低温等特点，具有较全面的性能，其生产量约占增塑剂总量的80%左右。脂肪族二元酸酯类：n一般为2-11，R1,R2是C4-C11的烷基，R1,R2可以相同，也可以不同。在这类增塑剂中常用长链二元酸与短链二元醇，或短链二元酸与长链一元醇进行酯化，使总碳原子数在18-26之间，以保证增塑剂与树脂间有良好的相容性和低温挥发性。主要是己二酸酯、壬二酸酯等，如己二酸二（2-乙基）己酯(DOA)。磷酸酯：R1，R2，R3是烷基卤代烷基或芳基，可以相同，也可以不同。磷酸酯是发展较早的一类增塑剂，它们与高分子基体的相容性一般都较好，可作为主增塑剂使用。另外，它除了增塑以外，还具为阻燃的作用，是一种具有多功能的主增塑剂。（TPP 磷酸三苯酯）环氧化物：含有三元环氧基的化合物，主要用于PVC的增塑，它不仅对PVC有增塑作

高分子化学实验报告-离子交换树脂

离子交换树脂的制备与性能测定一. 实验目的： 1.熟悉悬浮共聚合的方法及特点。 2.通过对共聚物的磺化反应，了解高分子反应的一般规律。 3.掌握离子交换树脂的净化方法和交换当量的测定。二、实验背景 2.1 离子交换树脂基础介绍离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类(或再分出中强酸和中强碱性类)。离子交换树脂的命名方式：离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成，第一位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异，第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。 2.2 离子交换树脂的种类 (1) 强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。 (2) 弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。 (3) 强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。(4) 弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲

《高分子材料的环境与可持续发展》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《高分子材料的环境与可持续发展》（The Environment and Sustainable Development of Polymers）课程号（代码）：300070020 课程类别：专业选修课学时： 32 学分：2 二、教学目的及要求高分子材料的环境与可持续发展是专门为高分子材料专业的本科生开设一门的专业选修课。本课程从环境可持续发展的高度，运用生命周期思维系统介绍高分子材料和产品在原料合成、产品生产、产品使用、废物产生和废弃过程中对环境产生的重大影响；从环境可持续发展的角度深入阐述高分子材料的再生循环和可持续发展新技术，并详细讨论高分子材料今后的重要发展方向-生物基可生物降解高分子材料的发展与应用。使学生充分认识高分子材料的环境可持续发展，为将来从事高分子材料的回收利用、绿色高分子材料的开发等工作打下坚实的基础。对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求3，分指标点3.4；（2）毕业要求4，分指标点4.3；（3）毕业要求6，分指标点6.1和6.3；（4）毕业要求7，分指标点7.1、7.2和7.3 （5）毕业要求8，分指标点8.2 三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配）第一章环境与可持续发展：高分子材料的战略性问题（3学时）简要介绍可持续发展的基本概念、高分子材料的可持续发展问题、高分子材料带来的环境与社会问题、评价高分子材料对环境影响的方法与工具等。使学生充分了解对本课程的基本课程内容、学习方法及要求等。要点：1.可持续发展的定义 2.高分子材料可持续发展问题的提出、重要性及研究方法 3.课程学习的目的、方法、要求

2011级高分子化学及实验试题及参考答案

陕西师范大学2013—2014学年第一学期期末考试化学化工学院学院2011级答卷注意事项：、学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在试题卷上答题。 2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。 3、字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用。 4、本卷共 5大题，总分为100分。一、写出下列化合物的结构式及化学名称(每小题2分, 10分) 1. PA-610 聚癸二酰己二胺 H —[NH(CH 2)6 NH-CO(CH 2)8CO]n --OH 2. PVA 聚乙烯醇 3. PMMA 聚甲基丙烯酸甲酯 4. PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯 OC n HO COO(CH 2)2O H CH CH 2OH n CH CH 2OH n CH 2C CH 3 COOCH 3 n

下装订线上装订线 5. POM 聚甲醛二、填空题（每空1.0分，共25分） 1. 连锁聚合反应中, (聚合与解聚达到平衡时的温度) 称之为平衡温度，它是(单体浓度)的函数，其计算公式为(T e =○一 / S ○一 + Rln[M] ) 2. 共聚物组成微分方程说明共聚物的组成与（单体的竟聚率和单体的浓度）有关，而与（引发和终止速率）无关。 3. 影响开环聚合难易程度的因素有：(环的大小)，(构成环的元素)，（环上的取代基）； 4．界面缩聚所用的单体必须是（活性较高的单体）；不必严格(要求两种单体高纯度和等物质的量配比)。 5. 从聚合机理看，HDPE 属于（配位(阴离子)）聚合，LDPE 属于（自由基）聚合， LDPE 密度低的原因是在聚合过程中（发生了向大分子的链转移，形成支链）； 6. 在Ziegler-Natta 引发体系中，凡能使丙烯聚合的引发剂（一般都能使）乙烯聚合，能使乙烯聚合的（却不一定能使）丙烯聚合。 7. 阳离子聚合的引发剂主要为（酸），它包括（质子酸）和（路易斯酸），用（质子酸）一般只能得到低聚物。 8. 本体聚合应选择（油溶性）引发剂，乳液聚合应选择（水溶性）引发剂。 9.使聚合度增大的反应有（接枝、嵌段、扩链、交联） 10. 下列单体进行自由基聚合，比较聚合热的大小（填>或<） A. (a). CH2=CH2 (b) CH2=CHCl (a) (<) (b) B. (c) CH2=CH-ph (d) CH2=C(CH3)ph (c) (>) (d) C. (e) CH=CH-COOH (f) CH2=CH-COOCH3 (e) (<) (f) 三、选择题（每小题1.5分，共15分）得分评卷人得分评卷人 O H 2C n

《高分子材料研究方法》教学大纲

《高分子材料研究方法》教学大纲课程名称：高分子材料研究方法课程代码：X100038 学分：2 学时：32（讲课学时：32 实验学时：0 课内实践学时：0）课程性质：专业必修课英文名称：Analytic Methods of Polymer Materials 选用教材：邸明伟、高振华. 生物质材料现代分析技术. 北京化学工业出版社，2010 参考书：1、张美珍．聚合物研究方法．北京：中国轻工业出版社，2000 2、汪昆华等．聚合物近代仪器分析．北京：清华大学出版社，2000 3、董炎明、高分子材料实用剖析技术、北京：中国石化出版社，1997 开课学期：春季学期适用专业：高分子材料与工程及相近专业先修课程：有机化学、物理、材料科学与工程基础、高分子化学、高分子物理、聚合物加工工程开课单位：材料科学与工程学院一、课程目标本课程以高分子材料“组成.结构.性能”的主线，围绕高分子材料与工程领域研究中常用的波谱分析、热分析、热力分析、流变性能分析、显微分析、分子量分析、表界面分析等现代分析方法，阐述它们的结构、测试原理、制样技术、影响因素、谱图解析、数据处理和它们在高分子研究领域中的主要应用。通过本课程的理论教学、案例分析、主题文献查找与阅读总结等方式，使学生具备下列能力： 1、使学生掌握高分子材料主要现代分析方法的基本原理、分析技术和分析方法，了解现代分析方法在高分子材料研究中的应用，能够结合数学、物理、材料科学、高分子科学等多学科知识，并将其运用到复杂工程问题的分析、研究、解决和适当表述之中，并理解其局限性，并尝试改进； 2、培养学生将所学理论知识与高分子材料与工程生产实践有机结合，能够

高分子化学实验教案

前言高分子化学实验是高分子化学课程的重要组成部分，通过实验课程的训练，使学生掌握高分子合成的基本技能和方法，初步培养学生独立操作的能力和创新精神。该讲义的实验内容包含了两类内容。一类是基础性实验，选取了具有代表性的单体，目的是使学生掌握自由基聚合，缩合聚合，高分子反应等化学反应的实施方法以及聚合反应动力学的研究方法。另一类是综合性实验，以研究某种聚合物的合成、改性和材料制备为目的，并非增加了难度，而是让学生学会综合分析问题和全面了解研究方法。这样，原来单个、孤立的实验通过完成某种目标联系在一起，既提高了学生的综合实验技能，也使其学习了基本的科学研究方法，为他们今后完成毕业论文和开展更高层次的研究工作奠定了基础。同时，将高分子化学实验室基本安全与防护的知识也写入了本讲义，这是学生通过实验教学应该学到并牢记的。本讲义所有实验的选取和编排都是基于教学大纲对高分子化学实验课程的要求，在此基础上进行一些知识的扩展。该讲义在编写过程中参考了国内出版的相关院校的实验教材，由于编者水平有限，其中难免存在缺点和不足之处，欢迎各位同仁教师以及学生们的批评指正。此外，本讲义在编写过程中得到了王自为老师，郝俊生老师的指导，他们的宝贵意见和热情鼓励，使这本讲义能够编写完成，在此一并致谢。编者 2010年12月

目录第一章高分子化学实验基础 ......................................................................... 错误!未指定书签。一、化学试剂使用中的安全和防范............................................................... 错误!未指定书签。二、实验的准备与操作 (1) 第二章基础高分子化学实验 (3) 实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合白乳胶的制备 (3) 实验2 乙酸乙烯酯的溶液聚合 (5) 实验3 聚乙烯醇的制备 (7) 实验4 聚乙烯醇缩甲醛的制备 (8) 实验5 脂肪二胺与二元酰氯的界面缩聚 (9) 实验6 苯乙烯的悬浮聚合 (11) 实验7 甲基丙烯酸甲酯的本体聚合有机玻璃的制备 (13) 实验8 凝胶渗透色谱法测聚合物的相对分子量及相对分子量分布 (15) 实验9 膨胀计法测定苯乙烯本体聚合反应速率 (17) 实验10 熔融缩聚制备尼龙66 (19) 第三章试剂的精制 (21) 一、常用单体的精制 (21) 二、常用引发剂的提纯 (21)

高分子物理重要知识点

高分子物理重要知识点 (1人评价)|95人阅读|8次下载|举报文档高分子物理重要知识点 (1人评价)|96人阅读|8次下载|举报文档 1 高分子物理重要知识点第一章高分子链的结构 1.1高分子结构的特点和内容高分子与低分子的区别在于前者相对分子质量很高，通常将相对分子质量高于约1万的称为高分子，相对分子质量低于约1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。一般高聚物的相对分子质量为104~106，相对分子质量大于这个范围的又称为超高相对分子质量聚合物。英文中“高分子”或“高分子化合物”主要有两个词，即polymers和Macromolecules。前者又可译作聚合物或高聚物；后者又可译作大分子。这两个词虽然常混用，但仍有一定区别，前者通常是指有一定重复单元的合成产物，一般不包括天然高分子，而后者指相对分子质量很大的一类化合物，它包括天然和合成高分子，也包括无一定重复单元的复杂大分子。与低分子相比，高分子化合物的主要结构特点是：（1）相对分子质量大，由很大数目的结构单元组成，相对

分子质量往往存在着分布；（2）主链有一定的内旋自由度使分子链弯曲而具有柔顺性；（3）高分子结构不均一，分子间相互作用力大；（4）晶态有序性较差，但非晶态却具有一定的有序性。（5）要使高聚物加工成为有用的材料，需加入填料、各种助剂、色料等。高分子的结构是非常复杂的，整个高分子结构是由不同层次所组成的，可分为以下三个主要结构层次（见表1－1）：表1-1高分子的结构层次及其研究内容名称内容备注链结构一级结构（近程结构）结构单元的化学组成键接方式构型（旋光异构，几何异构）几何形状（线形，支化，网状等）共聚物的结构指单个大分子与基本结构单元有关的结构二级结构（远程结构）构象（高分子链的形状）相对分子质量及其分布指由若干重复单元组成的链段的排列形状三级结构（聚集态结构、聚态结构、超分子结构）晶态非晶态取向态液晶态织态指在单个大分子二级结构的基础上，许多这样的大分子聚集在一起而成的聚合物材料的结构由于高分子结构的如上特点，使高分子具有如下基本性质：比重小，比强度高，弹性，可塑性，耐磨性，绝缘性，耐腐蚀性，抗射线。此外，高分子不能气化，常难溶，粘度大等特性也与结构特点密切相关。 1.2高分子链的近程结构高分子链的化学结构可分为四类：（1）碳链高分子，主链全是碳以共价

高分子材料课程教学大纲

高分子材料课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；课程名称：高分子材料所属专业：材料化学课程性质：必修学分：2 （二）课程简介、目标与任务；课程简介：高分子材料是材料科学与工程科学科的一个重要组成部分，课程以聚合物材料为研究对象，从材料学基本知识为基础，结合高分子材料自身的特点，结合高分子材料的各类助剂，主要讲述了各类高分子材料的特征、物理性质（如力，电，摩擦学等性质）及应用领域；此外，也介绍了各类功能高分子材料的制备及主要品种，应用范围及其加工工艺。目标与任务：本课程是针对材料化学专业开设的一门必修课。通过对本课程的学习，使学生掌握高分子材料结构，合成和性能三者之间的关系，了解主要高分子材料及其应用，并进一步掌握当今高分子材料的研究及发展现状，开阔视野，拓宽知识面。本课程以课堂讲述为主，辅以资料查阅文献调研及习题解答。（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；高分子材料这门课以高分子导论为基础，某些章节与高分子导论有紧密的联系，应课程要求，需要具备化学合成及高分子物理方面的基础知识。（四）教材与主要参考书。教材：《高分子材料导论》主编：张留成化学工业出版社2007 主要参考书目： 1.《高分子材料》第二版，贾红兵，宋晔，杭祖圣，南京大学出版社，2013 2.《高分子科学教程》主编：韩哲文华东理工大学出版社2001 3.《高分子化学与物理教程》主编：赫立新、潘炯玺化学工业出版社1997 4.《高聚物结构、性能与测试》主编：焦剑、雷渭媛化学工业出版社2003 5.《高分子化学》主编：潘祖仁化学工业出版社第四版 6.Hall C. Polymer Materials. The Macmillan press LTD. 1981. 二、课程内容与安排第一章高分子材料概述第一节材料科学及其发展现状第二节高分子材料的基本概念的命名和分类

高分子物理知识点

构象：具有一定组成和构型的高分子链通过单键的内旋转而形成的分子中的原子在空间的排列柔性：高分子链中单键内旋的能力；高分子链改变构象的能力；高分子链中链段的运动能力；高分子链自由状态下的卷曲程度。链段：两个可旋转单键之间的一段链，称为链段影响柔性因素： 1支链长，柔性降低;交联度增加，柔顺性减低。 2一般分子链越长，构象数越多，链的柔顺性越好。 3分子间作用力越大，聚合物分子链所表现出的柔顺性越小。分子链的规整性好，结晶，从而分子链表现不出柔性。控制球晶大小的方法： 1控制形成速度； 2采用共聚方法，破坏链的均一性和规整性，生成较小的球晶； 3外加成核剂，可获得小甚至微小的球晶。聚合物的结晶形态： 1单晶：稀溶液，慢降温，螺旋生长 2球晶：浓溶液或熔体冷却 3树枝状晶：溶液中析出，低温或浓度大，分子量大时析出； 4纤维状晶：存在流动场，分子量伸展，并沿流动方向平行排列； 5串晶：溶液低温，边结晶边搅拌； 6柱晶：熔体在应力作用下冷却结晶； 7伸直链晶：高压下融融结晶，或熔体结晶加压热处理。结晶的必要条件： 1内因：化学结构及几何结构的规整性； 2外因：一定的温度、时间。结晶速度的影响因素： 1温度——最大结晶温度：低温有利于晶核形成和稳定，高温有利于晶体生长； 2压力、溶剂、杂质：压力、应力加速结晶，小分子溶剂诱导结晶； 3分子量：M 小结晶速度块，M 大结晶速度慢；熔融热焓?H m ：与分子间作用力强弱有关。作用力强，?H m 高熔融熵?S m ：与分子间链柔顺性有关。分子链越刚，?S m 小聚合物的熔点和熔限和结晶形成的温度T c 有一定的关系：结晶温度Tc 低(< Tm )，分子链活动能力低，结晶所得晶体不完善，从而熔限宽，熔点低；结晶温度Tc 高(~ Tm )，分子链活动力强，结晶所得晶体更加完善，从而熔限窄，熔点高。取向：在外力作用下，分子链沿外力方向平行排列。聚合物的取向现象包括分子链、链段的取向以及结晶聚合物的晶片等沿特定方向的择优排列。取向机理： 1高弹态：单键的内旋转。外力作用下，链段取向；外力解除，链段解取向 2粘流态：高分子各链段的协同运动。外力作用下，分子链取向；外力解除，分子链解取向 3结晶高聚物：非晶区取向，可以解取向；晶粒取向，不易解取向取向度：高分子合金又称多组分聚合物，在该体系中存在两种或两种以上不同的聚合物， θ θθ22sin 2 3 1)1cos 3(2 1-=-=f

《高分子材料化学》教学大纲

《高分子材料化学》教学大纲课程编号：总学时：16H（理论教学16H）学分：1 基本面向：生物工程、制药工程、化学工程与工艺专业所属单位：化工系一、本课程的目的、性质及任务本课程属工程学科，是化工类及相近专业的选修课。通过本课程的学习，使学生掌握重要高分子材料的合成原理、聚合方法与工艺原理、性能特点、应用及使用等基本知识，为学生从事高分子材料的研究与开发工作奠定坚实的基础。二、本课程的基本要求（一）熟悉高分子材料的制备工艺结构，了解高分子材料的概况和发展方向；（二）能够运用高化及相关知识进行设计出高分子材料的合成工艺。三、本课程与其它课程的关系先修课程：无机化学、有机化学，达到教学大纲要求。四、本课程的教学内容第一章绪论（一）高分子材料的基本概念（二）高分子材料的命名和分类（三）高分子材料的战略地位和发展趋势第二章高分子材料合成原理及方法（一）引言（二）自由基聚合反应（三）阳离子型聚合反应（四）阴离子型聚合反应（五）配位聚合（六）逐步聚合反应

（七）共聚合反应（八）高分子材料的合成方法第三章高分子的链结构和凝聚态结构（一）高分子链的近程结构（二）高分子链的远程结构（三）高分子材料凝聚态结构第四章高分子材料的主要物理性能（一）高分子材料的分子运动、力学状态转变及热性能（二）高分子材料的高弹性和粘弹性（三）高分子材料的力学性能（四）高分子材料的性质及应用（五）高分子液体的流变性（六）高分子材料的电学性能第五章通用高分子材料及加工工艺简介（一）热塑性和热固性塑料（二）天然橡胶和合成橡胶（三）天然纤维和合成纤维（四）粘合剂及涂料第六章功能高分子材料及新技术研究（一）电子功能高分子材料及电光技术研究（二）医用功能高分子材料及卫生保健技术（三）生物降解高分子材料及环境友好高分子材料五、学时分配

高分子化学综合实验指导书

脲醛树脂的制备一、实验目的加深理解缩合聚合的反应机理，了解脲醛树脂的合成方法。二、实验原理脲醛树脂是由尿素和甲醛经缩聚反应制得的热固性树脂。加成反应：生成多种羟甲基脲的混合物。 H2NCH2NC+H C H HOCH2NH C NH 2 O 缩合反应：或HOCH 2 NH C O NH CH2OH HOCH2NH + HOCH2NH2-H2O HOCH 2 N CH2 NH C O C O C O C O NH2NH2NH 2NH2 也可以在羟甲基与羟甲基间脱水缩合： NH CH 3 OH+ HOCH2NH2NH CH2 O CH2NH2NH CH2 NH C O C O C O C O C O C O NH2NHCH 2 OH NH2NHCH2OH NH2NHCH2OH 此外，还有甲醛与亚氨基间的缩合均可生成低相对分子质量的线型和低交联度的脲醛树脂： NH 2 NH CH 2+HCHO2 N CH2 CH2 N CH2

脲醛树脂的结构尚未完全确定，可认为其分子主链上还有以下结构： NH CH2 C O CH2OH N CH2 C O NH2 N CH2 C O NH2 N C O NHCH2OH 上述中间产物中含有易溶于水的羟甲基，可作胶黏剂使用，当进一步加热，或者在固化剂作用下，羟甲基与氨基进一步缩合交联成复杂的网状体型结构。 CH2 N CH 2 CO N CH2 N CH 2 CO N CH2 N CH 2N CH2 O N CO CO N CH2OH 三、实验仪器和试剂实验仪器：电动搅拌器、水浴、三口瓶（250mL）、球形冷凝器(30cm)、温度计、量筒（100mL）、pH试纸。实验试剂：新鲜的甲醛水溶液（37%）、尿素、10％氢氧化钠水溶液、氨水、10％甲酸水溶液。四、实验步骤在250mL三口瓶上分别安装搅拌器、温度计、球形冷凝器；用100mL量筒量取甲醛水溶液60mL，加入三口瓶中，开动搅拌器同时用水浴缓慢加热，然后用10％NaOH水溶液调节甲醛水溶液，使甲醛水溶液的pH值介于8～8.5之间；分别称取尿素三份，质量分别是11.2g，5.6g，5.6g，先将11.2g尿素加入三口瓶中，搅拌至溶解，温度升高到60℃，开始计时，不断调整反应体系的pH值，使之保持8.5左右，保温反应2～3小时；升温至80℃，加入5.6g尿素，用10％甲酸水溶液小心调节反应体系的pH值，使之介于5.4～6.0之间，继续反应1～1.5h，在此过程中不断的用胶头滴管吸取少量脲醛胶液滴入冷水中，观察胶液在冷水中是否出现雾化现象；出现雾化现象后，加入剩余的5.6g尿素，用氨水调节反应体系的pH值，使之介于7.0～ 7.5之间，在80℃下继续反应直至在温水中出现雾化现象，即在此过程中不断用胶头滴管吸取少量脲醛胶液滴入约40℃的温水中，观察胶液在温水中是否还会出现雾化现象；温水中出现雾化现象后，立即降温到40℃左右，终止反应，并用氨水调节脲醛胶的pH ＝7，再用10％NaOH调节pH＝8.5～9，正常情况下得到澄清透明脲醛胶。五、注意事项（1）用甲酸溶液调节反应体系pH 值时要十分小心，切忌酸度过大。因为缩合反应速度在pH＝3～5之间几乎正比于[H+]；