北京化工大学高分子化学讲义-
教学参考书
1、《高分子化学的理论和应用进展》（研究生）
—金关泰教授主编。
— 1995年由中国石化出版社出版。
—由北京化工大学、清华大学、浙江大学、中科院化学所等十个单位的十余位专家和教授分工撰写。
—按基础理论、应用研究和开发研究三个层次展开，内容依次包括―聚合理论的进展‖、―聚合新技术‖、―高分子新材料‖三部分，涉及80年代到90年代初期高分子化学各领域的进展。
—徐僖院士为该书作序，称该书―可视为国外《 Comprehensive Polymer Science 》丛书的补充。‖
2、《海外高分子科学的新进展》（研究生）
—何天白、胡汉杰编
— 1997年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版
—特点：该书由13位在国际高分子学术界崭露头角的留学海外的中国学者为第一作者领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。内容既包括高分子合成、高分子物理和高分子成型，又有研究方法和新材料，在某种程度上反映了高分子科学的发展新趋势。
3、《高分子化学》（研究生）
—周其凤、胡汉杰主编
—2000年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版《跨世纪的高分子科学》丛书第四分册
—特点：该书由近年来在国内高分子化学领域做出卓有成效的中青年科学家领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。在某种程度上反映了国内高分子科学的发展新趋势。
4、《高分子合成新技术》（研究生）
—王建国（同济大学）编著
— 2004年化学工业出版社出版。
—作者为硕士研究生开设“高分子化学进展”课所编写的教材。
—特点：包括了20世纪以来高分子化学领域中出现的一些重要的新聚合机理和新聚合技术。作为一本教材，对20世纪80-90年代比较成熟的新发展进行了较为系统的介绍。
第一章绪论
第一节高分子材料与高分子化学
一、高分子材料
材料是人类生活和生产必需的基础，也是人类文明的物质基础，而材料的使用与一个历史时期内生产力和科学技术水平密切相关。一个国家材料的品种和产量是直接衡量一个国家的科学技术、经济发展水平的重要标志之一。
例：丝织品-长沙长沙马王堆汉墓
碳纤维-美B-2轰炸机
例：CPU制作材料
目前的CPU材料主要以半导体和超半导体技术为主。现有三种材料有可能改变这种情况：
（1）原子水平的材料技术：用原子做基本材料（载体材料可多样），通过原子组合排列实现二进制逻辑计算，可使计算机超小型化。目前问题：组合排列的稳定性。
（2）生物学DNA技术：用生物基因做基本材料，用基因密码组合实现二进制逻辑计算，可使计算机智能化。目前问题：提高速度。
（3）巴基球技术：在巴基球条件下，碳分子成为导体，性能比现有任何计算机材料好，且三维方向可控，一方面材料俯拾即是，另一方面三维可控将提供更新的逻辑数学方式，对软件制作模式有重大影响。目前问题：载体稳定性。
定义：以高分子化合物为基本组分的材料。
分类：按来源分类：天然高分子、合成高分子；
按性能分类：通用高分子、功能高分子；
按主链结构分类：碳链高分子、杂链高分子、元素有机高分子、无机高分子；
按分子链形状分类：线型高分子、梳型高分子、梯型高分子、树枝状高分子……
通用高分子材料：做为结构材料，主要使用材料的机械力学性能。
塑料：在一定温度和压力下可塑制成型的高分子材料。
通用塑料：质轻、电绝缘、耐化学腐蚀、易加工成型；PE、PP、PVC、PS，占全部塑料80% 。
工程塑料：优良机械性能、耐热性、尺寸稳定性；ABS、聚甲醛、聚酰胺。
橡胶：在外力作用下，产生大的形变，外力撤掉后，形变可恢复的高分子材料，又称弹性体材料。
通用橡胶：SBR、BR、EPR、IIR、NBR……
特种橡胶：耐高(低)温、耐油、高弹性等。硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶……
热塑性弹性体：SBS、SIS……
纤维：长径比很大，具有一定韧性的纤细状高分子材料。
通用纤维：尼龙、PET、PAN、PP、粘胶纤维、醋酸纤维……
特种纤维：Kevlar、碳纤维……
复合材料：由两种或多种物理、化学性质不同的材料组合后具有复合效应的多相固体材料。一般以一种材料为基体，另一种材料为增强体组合而成。
碳化硅纤维增强铝，比铝轻10%，强度高10%刚性高一倍，更优的耐热性、化学稳定性和高温抗氧化性。用于汽车、飞机部件。
功能高分子材料：主要使用材料的各种物理和化学特性，在电子、激光、能源、通讯等方面起关键作用。
功能性能：在一定条件下和一定限度内对材料施加某种作用，如：力、热、光、电、磁、声等，材料通过“物理效应”、“化学效应”、“生物效应”，将这种作用转换为另一种形式功能的性质。··从发展看，到二十一世纪，金属材料、聚合物、无机非金属材料、复合材料将出现四大类工程材料平分秋色的局面。
··原料资源丰富，价格低廉，综合利用性好具有各种优异性能，如密度低、耐腐蚀、易加工成型等，生产能耗低、投资少、周期短、利润高。
··美国认为，在先进材料、电子信息技术、生物技术三大未来高技术领域中，先进材料中的先进陶瓷和高分子基质材料将于今后25年内在世界上发挥重大作用，并可能是美国在国际生产和技术竞争中保持强力地位的关键技术领域。
··在国民经济的发展中：高分子科学与国民经济密切相关，为其发展提供了广泛的社会需求。
塑料生产成倍增长，在机电仪表、电子电器、汽车等行业正大量代替钢铁。
合成橡胶的产量早已大大超过天然橡胶，占橡胶总消耗量的2/3~3/4。
合成纤维在民用领域占一半以上份额，在工业领域几乎取代了天然纤维。
各种功能高分子则在不同领域发挥着不可取代的作用。
··在科学的整体发展中：高分子科学处于多种学科的交汇点上，为其发展提供了良好的学科环境。
··对新一代材料的主要要求：
a. 既是结构材料又具有多种功能的材料；
b. 具有感知、自我调节和反馈等能力的智能型材料；
c. 制作和废弃过程中尽可能减少污染的绿色材料；
d 充分利用自然资源，能循环作用的可再生性材料；
e. 少维修或不维修的长寿命材料。
二、高分子科学
高分子科学：研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集态的结构、性能，聚合物的成型加工等内容的一门综合性学科。包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。
高分子化学：高分子科学的基础。主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性，担负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。
高分子物理：高分子科学的理论基础，主要研究高分子及其聚集态的结构、性能、表征以及结构与性能结构与外场力的影响之间的相互关系，指导高分子化合物的分子设计和高聚物作为材料的合
理使用。
高分子工程：研究涉及聚合反应工程、高分子成型工艺及相应的理论、方法的研究，为高分子科学与高分子工业间的衔接点。
3、高分子科学的知识框架
无机化学分析化学
三、高分子科学的发展历史
1、十九世纪之前：天然高分子的加工利用
高分子工业：公元前，蛋白质、淀粉、棉毛丝麻、造纸、油漆、虫胶等
高分子科学：1833年，Berzelius 提出―Polymer‖一词，指以共价键、非共价键联结的聚集体
2、十九世纪中叶：天然高分子的化学改性
高分子工业：天然橡胶硫化（1838 C.N.Goodyear）；硝化纤维（1845 C.F.Schobein）；硝化纤维塑料（1868 J.W.Hyatt）；建成最早的人造丝工厂（1889）；英国建成年产1000t粘胶纤维工厂（1900）高分子科学：提出纤维素、淀粉、蛋白质是大的分子（1870）；确定天然橡胶干馏产物异戊二烯结构式（1892 W.A.Tilden）；
3、二十世纪初叶：高分子工业和科学的创立的准备时期
高分子工业：酚醛树脂（1907 L.Backeland）；丁钠橡胶（1911）；醋酸纤维和塑料（1914）；醋酸乙烯工业化（1925）；聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯（1928）
高分子科学：提出蛋白质是由氨基酸残基组成的多肽结构（1902）；提出分子胶体概念（1907 W.Ostwold）；
提出―共价键联结的大分子‖ 之现代高分子概念（1920 H.Staudinger）
4、二十世纪30~40年代：高分子工业和科学的创立时期
高分子工业：塑料：PVC（1931）、PS（1934）、LDPE（1939）、ABS（1948）
橡胶：氯丁橡胶（1931）、丁基橡胶（1940）、丁苯橡胶（1940）
纤维：PVC纤维（1931）、尼龙-66（1938）、PET（1941）、尼龙-6（1943）、维纶（1948）、PAN（1950）
高分子科学：《高分子有机化合物》出版（1932 H.Staudinger）；建立缩聚反应理论（1929~40
W.H.Carthorse, P.J.Floury）；建立橡胶弹性理论（1932~38 W.Kuhn, K.H.Mayer）；链式聚
合反应和共聚合理论（1935~48 H.Mark, F.R.Mayo, et al）；高分子溶液理论（1942~49
P.J.Flory, M.L.Huggins, et al）；乳液聚合理论（40年代Harkin-Smith-Ewart）
5、二十世纪50年代：现代高分子工业确立、高分子合成化学大发展时期
高分子工业：HDPE （1953~55）、PP（1955~57）、BR（1959）、PC（1957）；石油化工产品的80%用于高分子工业；塑料以两倍于钢铁的速率增长（12~15% / 年）
高分子科学：催化剂和配位阴离子聚合（1953~56 Ziegler-Natta）；阴离子活性聚合（50年代Szwarc）；阳离子聚合（Kennedy）；获得聚乙烯单晶（1957 A.Keller）
6、二十世纪60年代：高分子物理大发展时期
高分子工业：通用塑料：PE、PP、PVC、PS（80%）/ PF、UF、PU、UP（20%）
工程塑料：ABS、PA、PC、PPO、POM、PBT、
合成橡胶：丁苯胶、顺丁胶、乙丙胶、异戊胶、丁基胶、丁腈胶
合成纤维：PET、PAN、PP、PV A、nylon
高分子科学：各种热谱、力谱、电镜、IR手段的应用：高分辨率NMR（1960）；GPC的使用（1964）；7、二十世纪70年代：高分子工程科学大发展时期
高分子工业：生产的高效化、自动化、大型化：塑料~6000万t、橡胶~700万t、化纤~6000万t；高分子合金，如HIPS；高分子复合材料，如碳纤维增强复合材料
高分子科学：导电高分子（1971~78 白川英树等）；Kevlar 纤维（1973）；
8、二十世纪末期：高分子科学的扩展与深化
高分子工业：80年代初，三大合成材料产量超过10亿t，其中塑料8500万t，以体积计超过钢铁的产量；精细高分子、功能高分子、生物医学高分子
高分子科学：提出分子设计概念；基团转移聚合（1983 O.W.Webster）；原子（基团）转移自由基聚合（1994 王锦山）。
四、推动高分子科学发展的动力
1、科学的发现
— 1833年，Berzius在对鲸油的热镏油的分镏产物时，首次提出―要描述这种组成相同但性质相异的物质，我建议称为Polymer（聚合的）物质‖。
— 1892年，Tilden对天然橡胶裂解成分进行分离、分析，确定了异戊二烯结构式。
— 1904年，Green针对纤维素是由小分子堆集而成，还是由糖基通过共价键联结而成的讨论，提出―纤维”物理性质显示出纤维素是高分子量的物质‖。
— 1907年，Ostwald提出分子胶体概念，并于1920年出版《胶体化学》。
— 1920年，Staudinger发表《论聚合》，提出无论天然或合成高分子，其形态和特性都可以由具有共价键连接的链式高分子结构来解释。
— 1924年，Svedberg发明出超速离心机，用于血红蛋白分子量的测定。
— 1932年，Staudinger发表《高分子有机化合物》，现代高分子概念获得公认。
— Svedberg于1926年、 Staudinger于1953年获诺贝尔化学奖。
在高分子科学方面获诺贝尔化学奖的科学家
（1）T.Svedberg（1884-1971）1926年因发明高速离心机并用于高分散胶体化学研究获诺贝尔化学奖
（2）H.Staudinger（1881-1965）1953年因―链状大分子物质的发现‖获诺贝尔化学奖
（3）K.Ziegler（1898-1973）、G.Natta（1903-1979）1963年因―在高分子合成和工艺领域中的重大发现‖共同获诺贝尔化学奖
（4）P.J.Flory (1910-1985) 1974年因在长链分子物理化学性质方面的研究获奖
（5）P.G.de Geenes (1932-) 1991年因把研究简单系统中有序现象的方法推广到比较复杂的物质形式，特别是推广到液晶和聚合物的研究中获诺贝尔物理奖
（6）Alan.G.MacDiarmid(1927-)、Alan.J.Heeger(1936-)、白川英树（1936-）2000年因在导电聚合物领域的开创性工作共同获奖
（7）库尔特.维特里希(1938-)、约翰.芬恩(1917-)、田中耕一（1959-）2002年因在生物大分子研究领域的贡献而获奖
伟人的足迹—高分子化学发展展望
2、人类的需求：美国乳聚丁苯橡胶的开发
* 二次世界大战中珍珠港事件后，美国天然橡胶来源中断
* 1942.8 罗斯福任命B.M.Baruch（金融家）J.B.Conat（哈佛大学校长、化学家）https://www.360docs.net/doc/e66343466.html,pton（麻省理工大学校长、物理学家）组成橡胶调查委员会。
* 1942.9 委员会提出报告：―…如果不能保证迅速提供大量的橡胶，那么我们的战争力量和国内经济两者都会破产，因此，橡胶升级为最紧急的问题。‖
* 美国政府投资7亿美元，利用德国技术，两年内建起51个生产原料和橡胶的工厂，成为仅次于发展原子弹―曼哈顿工程‖的第二大工程。
五、中国高分子科学的发展
1、理论研究
中国的高分子研究起步于二十世纪50年代，做出杰出贡献的有：
—王葆仁先生：在我国高分子科学的形成、发展中进行了重要的组织工作，培养了一大批学科骨干。
—冯新德先生：在自由基聚合、氧化还原引发体系等领域开展了系统的基础研究，并开创了国内医用高分
子研究领域。
—钱人元先生：对我国高分子物理的发展起了奠基作用，开拓了我国高分子溶液、高分子凝聚态、有机金属导体等一些重要的研究领域。
—何炳林先生：开拓了我国离子交换与吸附树脂的研究领域，并在将基础研究和应用研究相结合推动产业发展方面做出了富有成果的尝试。
—钱保功先生：在组织高分子化学、高分子物理进行学科联合，共同开发我国新品种橡胶研究方面做出了重要贡献。
—唐敖庆先生：开展了高分子统计理论研究，在高分子化学、高分子物理理论研究方面开创了一个重要领域。
—徐僖先生：长期开展的塑料成型研究为我国高分子成型科学基础研究的发展起了重要奠基的推动作用。
2、工业发展
新中国成立时，合成树脂的总产量不到200t，合成橡胶与合成纤维均为空白。
自主开发：50年代–大型聚氯乙烯树脂工厂；70年代–大型顺丁橡胶工厂；
80年代–适应于高速纺丝的聚丙烯；90年代–大型热塑性弹性体SBS工厂引进技术（至90年）：
橡胶品种 4 个：氯丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁苯胶乳生产能力18万t/a
纤维品种 5 个：尼龙-6、尼龙-66、聚酯、聚丙烯腈、维尼纶生产能力158万t/a
塑料品种10个：PS、HIPS、LDPE、HDPE、LLDPE等生产能力201万t/a 中国顺丁橡胶的开发
3、研究队伍
科学院院士12人、工程院院士4人、高级研究人员约2000人、总人数约1.5万人。其中30%从事基础研究，70%从事应用研究；从事高分子化学研究占65%，高分子物理研究占25%，高分子工程研究占10%。
第二节高分子化学进展
一、高分子概念的扩大
高分子：由许多结构相同的、简单的单元通过共价键重复连接而成的相对分子质量很大的化合物。
··分子量范围大为拓宽
经典的高分子，分子量一般在104-106。现：一些遥爪聚合物，如丁羟胶，分子量一般在103；油田采油时用的驱油剂，如聚丙烯酰胺，其分子量可达3×107以上。
··由共价键相连拓展到配位键和分子间力作用相连
配位键 - 高分子金属络合物（Macromolecule-Metal Complex — MMC）：
例：金属离子或金属络合物结合于分子链侧基：如每个铜原子（Cu2+）与PVA的四个羟基配位，其中两个被质子化，结果是导致两个PVA的大分子链的连结。
分子间作用力 - 超分子（Supramolecular Polymer）：
例：具有互补作用的小分子单体（或带有同样作用基团的大分子），通过分子间作用力（如氢键、给-受体效应等）组装成超分子高分子。
··由结构相同的、简单的单元拓展为复杂结构
例：蛋白质。人体中主要的蛋白质大约由20种氨基酸通过肽键相连而成，为生命功能材料。表面上与尼龙的缩聚相似，但蛋白质分子量在1万到100万间，由一条或多条多肽链构成，其结构要复杂得多。
二、单体经济学与分子工程
··石油化工原料路线
石油分镏—常压及减压分镏
石油裂解
以石油化工路线为基础合成的主要单体及聚合物
石油
— 生产芳烃
混合物
芳烃
— 生产烯烃
液态烃 （100%）
乙烯（25%）
CH 2 = CH －CH 3
·
以煤炭原料路线为基础合成的主要单体及聚合物
··其它原料路线
主要为天然材料：糠 醛：可由稻草、米糠、棉籽壳等制得
纤维素：可由天然植物中制得
苯、甲苯、二甲苯 萘、蒽 苯酚、甲苯酚
3C + CaO
2500~3000 0C
CaC 2 + CO
CaC 2 + 2H 2O
Ca(OH)2 + CH ≡CH
三、新型催化剂、新聚合机理及聚合方法
1、新型催化剂与催化方法
化学方法：茂金属催化剂、相转移催化剂、微生物聚合、酶催化聚合
物理方法：光引发、核辐射引发、电子束引发、微波引发、等离子体引发
例：茂金属催化剂催化烯烃聚合机理
相转移催化剂催化三溴苯酚缩聚
2、各种聚合历程的转换
A、大分子引发剂法
⑴阴离子聚合→自由基聚合
⑵阴离子聚合→阳离子聚合
⑶阴离子聚合→配位聚合
B、大分子单体法
3、新的聚合机理
自由基聚合：实现对分子量及分子量分布的控制、嵌段共聚物的制备。
阴离子聚合：实现对极性单体的可控聚合。
阳离子聚合：实现对链转移反应、链终止反应的控制。
配位聚合：茂金属催化剂的使用
逐步聚合：引入活性基团以实现温和条件下的反应，通过对单体结构控制实现对大分子链结构的控制1、新的聚合方法及技术
反相悬浮聚合、反相（无皂、超微、超浓）乳液聚合、固相聚合、反应性加工、表面改性、L – B 膜
2、超分子组装
以分子为构筑基元，基于各种分子间相互作用及其协同作用，组装结构各异、形态可控的超分子组装体。离子键和离子化合物：以强烈的作用力成键称离子键，由离子键结合的化合物称离子化合物，如氯化钠。
共价键和共价化合物：按价键理论，两原子各自自旋方向相反的未成对电子轨道重叠成键，由共价键结合的化合物称共价化合物，如甲烷。
金属键：自由电子和金属原子间产生没有方向性的―胶合‖作用力，称金属键。
配位键和配位化合物：成键电子对由一方原子提供，另一原子接受，成配位键，由配位键结合的化合物称配位化合物，如三氯化六氨合钴。
分子间力、氢键和超分子组装：取向力、诱导力、色散力、氢键，由分子间很弱的静电引力产生。以分子为
构筑基元，基于各种分子间相互作用及其协同作用，组装结构各异、形态可
控的超分子组装体。
例：聚苯代喹啉-聚苯乙烯两亲性嵌段共聚物可聚集成球状、囊泡、圆柱状、层状结构聚集体包含的分子数可超过 109个
例：聚苯乙烯基磺酸钠(PSS) –重氮树脂(DAR)多层组装膜间的光诱导化学反应
例：DNA的双螺旋结构
四、基于常规单体的多功能聚合物材料
通用高分子：一般做结构材料使用，如塑料、橡胶、纤维等，主要利用其机械力学性能。
功能高分子：一般做功能材料使用，主要利用其各种物理和化学特性。
- 反应型高分子：高分子试剂、高分子催化剂等
- 光敏型高分子：感光材料、光刻胶、光致变色材料等
- 电活性高分子：导电高分子、能量转换材料等
- 吸附型高分子：离子交换树脂、絮凝剂、吸水树脂等
- 膜型高分子：分离膜、缓释膜等
- 生物高分子：医用高分子、生物活性高分子等
五、高分子的循环利用
物理循环：废旧高分子净化后，加入稳定剂，重新造粒，进行再次加工生产的过程。
化学循环：利用光、热、辐射、化学试剂等使高分子降解成单体或低聚物的过程。
能量回收：废旧高分子作燃料、取热、产生蒸汽等，注意二次污染。
北京化工大学材料科学与工程学院
2005年3月8日
高分子化学试题库
1 高分子化学试题库 一、基本概念题 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。 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。 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。 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。 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。 离子交换树脂离子交换树脂是指具有反应性基团的轻度交联的体型无规聚合物,利用其反应性基团实现离子交换反应的一种高分子试剂。 界面缩聚反应将两种单体分别溶于两种互不相溶的溶剂中,形成两种单体溶液，在两种溶液的界面处进行缩聚反应，并很快形成聚合物的这种缩聚称为界面缩聚。 阴离子聚合增长活性中心是带负电荷的阴离子的连锁聚合,谓之。 平均聚合度平均一个大分子链上所具有的结构单元数目，谓之。 阻聚剂某些物质能与初级自由基和链自由基作用生成非自由基物质,或生成不能再引发单体的低活性自由基,使聚合速率为0, 这种作用称为阻聚作用。具有阻聚作用的物质,称为阻聚剂。 平衡缩聚：缩聚反应进行一段时间后，正反应的速率与逆反应的速率相等，反应达到平衡，平衡时生成物的浓度的乘积与反应物浓度的乘积之比是个常数（称为平稳常数）,用K表示。该种缩聚反应谓之。 无定型聚合物：如果聚合物的一次结构是复杂的，二次结构则为无规线团，无规线团聚集在一起形成的聚合物谓之。 反应程度P：已参加反应的官能团的物质的量（单位为mol）占起始官能团的物质的量的百分比，称为反应程度，记作P。 杂链聚合物：大分子主链中除碳原子外，还有O、S、N、P、S i和苯环等杂原子的聚合物。交替共聚物：共聚物大分子链中两种单体单元严格相间排列的共聚物。 体型缩聚的凝胶点Pc：体型缩聚中出现凝胶时的反应程度叫凝胶点,或称临界反应程度，记作Pc 。 引发剂的引发效率f：引发剂分解产生初级自由基，但初级自由基不一定都能引发单体形成单体自由基，用于引发单体形成单体自由基的百分率，称为引发剂的引发效率，记作f，(f ＜1＝。 向大分子转移常数Cp：链自由基可能向已形成的大分子发生转移反应。转移结果，链自由基形成一个大分子，而原来的大分子变为一个链自由基。Cp=ktr,p/kp,它表征链自由基向大分子转移速率常数与增长速率常数之比。 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,聚合物的结构酷似缩聚物。 聚合度变大的化学反应：聚合物的扩链、嵌段、交联和接枝使聚合物聚合度增大,称为聚合度变大的化学反应。 聚合物相对分子质量稳定化法：聚合物相对分子质量达到要求时,加入官能团封锁剂,使缩聚物两端官能团失去再反应的能力,从而达到控制缩聚物相对分子质量的目的的方法。乳化
北京化工大高分子化学讲义--12页文档资料
教学参考书 1、《高分子化学的理论和应用进展》（研究生） —金关泰教授主编。 — 1995年由中国石化出版社出版。 —由北京化工大学、清华大学、浙江大学、中科院化学所等十个单位的十余位专家和教授分工撰写。 —按基础理论、应用研究和开发研究三个层次展开，内容依次包括“聚合理论的进展”、“聚合新技术”、“高分子新材料”三部分，涉及80年代到90年代初期高分子化学各领域的进展。 —徐僖院士为该书作序，称该书“可视为国外《 Comprehensive Polymer Science 》丛书的补充。” 2、《海外高分子科学的新进展》（研究生） —何天白、胡汉杰编 — 1997年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版 —特点：该书由13位在国际高分子学术界崭露头角的留学海外的中国学者为第一作者领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。内容既包括高分子合成、高分子物理和高分子成型，又有研究方法和新材料，在某种程度上反映了高分子科学的发展新趋势。 3、《高分子化学》（研究生） —周其凤、胡汉杰主编 —2000年，由中国国家自然科学基金委员会资助、化学工业出版社出版《跨世纪的高分子科学》丛书第四分册 —特点：该书由近年来在国内高分子化学领域做出卓有成效的中青年科学家领衔撰写，介绍了各人所从事研究领域的最新成果。在某种程度上反映了国内高分子科学的发展新趋势。 4、《高分子合成新技术》（研究生） —王建国（同济大学）编著 — 2004年化学工业出版社出版。 —作者为硕士研究生开设“高分子化学进展”课所编写的教材。 —特点：包括了20世纪以来高分子化学领域中出现的一些重要的新聚合机理和新聚合技术。作为一本教材， 对20世纪80-90年代比较成熟的新发展进行了较为系统的介绍。 第一章绪论 第一节高分子材料与高分子化学 一、高分子材料 材料是人类生活和生产必需的基础，也是人类文明的物质基础，（必须要知道的）。而材料的使用与一个历史时期内生产力和科学技术水平密切相关。一个国家材料的品种和产量是直接衡量一个国家的科学技术、经济发展水平的重要标志之一。 例：丝织品-长沙长沙马王堆汉墓 碳纤维-美B-2轰炸机 例：CPU制作材料 目前的CPU材料主要以半导体和超半导体技术为主。现有三种材料有可能改变这种
高分子化学第五章答案
思考题聚合方法(过程)中有许多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区别和关系。 答聚合方法有不同的分类方法，如下表： 溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。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。 按聚合体系的溶解性进行分类，聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时，聚合为均相聚合；当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合，则为非均相聚合。 聚合初始，本体聚合和溶液聚合多属于均相体系，悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合；如单体和聚合物完全互溶，则该本体聚合为均相聚合；当单体对聚合物的溶解性不好，聚合物从单体中析出，此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合；溶液聚合中，聚合物不溶于溶剂从而沉析出来，就成为沉淀聚合，有时称作淤浆聚合。 思考题本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。 答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生，保证产品品质，将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。①预聚合。在90-95℃下进行，预聚至10％～20％转化率，自动加速效应刚开始较弱，反应容易控制，但体积已经部分收缩，体系有一定的黏度，便于灌模。②聚合。将预聚物灌入无机玻璃平板模，在(40-50℃)下聚合至转化率90％。低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃)，在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。③高温后处理。转化率达90％以后，在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下，使残留单体充分聚合，通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。其散热问题可由预聚和聚合两段来克服。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，聚苯乙烯本体聚合时出现自动加速较晚。因此预聚时聚合温度为80～90℃，转化率控制在30％～35％，此时未出现自动加速效应，该阶段的聚合温度和转化率均较低，体系黏度较低，有利于聚合热的排除。后聚合阶段可在聚合塔中完成，塔顶温度为100℃，塔底温度为200℃，从塔顶至塔底温度逐渐升高，目的在于逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体，最终转化率在99％以上。 思考题溶液聚合多用离子聚合和配位聚合，而较少用自由基聚合，为什么? 答离子聚合和配位聚合的引发剂容易被水、醇、二氧化碳等含氧化合物所破坏，因此不得不采用有机溶剂进行溶液聚合。 溶液聚合可以降低聚合体系的黏度，改善混合和传热、温度易控、减弱凝胶效应，可避免局部过热。但是溶液聚合也有很多缺点：①单体浓度较低，聚合速度慢，设备生产能力低；②单体浓度低，加上向溶剂的链转移反应，使聚合物的分子量较低；③溶剂分离回收费高，难以除尽聚合物中的残留溶剂。因此溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场合。 思考题悬浮聚合和微悬浮聚合在分散剂选用、产品颗粒特性上有何不同?
高分子化学概念总结
高分子化学试题 目录 高分子化学试题 (1) 一、名词解释 (1) 第一章绪论（Introduction） (1) 第二章自由基聚合(Free-Radical Polymerization) (4) 第三章自由基共聚合(Free-Radical Co-polymerization) (9) 第四章聚合方法(Process of Polymerization) (11) 第五章离子聚合（Ionic Polymerization） (12) 二、填空题 (15) 一、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。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 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。 结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。 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。 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。
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。 数均分子量 (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。 重均分子量（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。 粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。
北京化工大学2018-2019学年第1学期《生物化学基础》期末考试试卷
北北京化?工?大学2018-2019学年年第1学期 《?生物化学基础》期末考试试卷 ?一、单项选择题（每题2分，共8分） 1.α-1,6糖苷键存在于下列列哪种物质（） A.直链淀粉 B. ?支链淀粉 C. α-螺旋 D. ?麦芽糖 2.下列列哪种分?子中包含?二硫键（） A.半胱氨酸 B. 胱氨酸 C. 脯氨酸 D. ?色氨酸 3.多聚腺苷酸?片段是（）的3’末端具有的结构 A.真核?生物DNA B. 真核?生物RNA C. 原核?生物DNA D. 原核?生物RNA 4.下列列三联体中能编码氨基酸的是（） A.5’UAA3’ B. 5’AUU3’ C. 5’UGA3’ D. 5’UAG3’ ?二、填空题（每空3分，共27分） 1. 被称为?生育酚的维?生素是________；辅酶A是维?生素________在?生物体内的主要活性形式。 2. 维持蛋?白质结构稳定的共价键为_______、_______；核酸分?子中核苷酸之间的连接键是 _________。 3. ?生物体内的两条典型的呼吸链分别为_______、________，产?生的ATP数分别为____、____。 三、简答题（每题5分，共20分） 1.DNA双螺旋结构模型是哪些科学家提出的？该模型有哪些基本要点？ 2.1927年年美国科学家S.T.Singer和G.R.Nicolson提出了了?生物膜的流动镶嵌模型，请简述该模型的结 构特点。 3.1分?子硬脂酸完全分解为CO2和H2O净产?生多少ATP（给出简要计算过程）。 4.脱氨基作?用的主要?方式及其定义。 四、论述题（每题15分，共45分） 1.简述三羧酸循环（包括物质代谢和能量量代谢）。 2.结合?米?氏?方程论述酶的三种可逆抑制剂的抑制机理理。 3.简述瘦?肉的主要有机成分在?人体内可能的代谢?方式。
功能高分子材料讲义
第三章功能高分子材料 3．1 概述 功能高分子是高分子化学的一个重要领域，它是研究各种功能性高分子材料的分子设计和合成、结构和性能关系以及作为新材料的应用技术。它主要包括化学功能高分子材料、光功能高分子材料、电、磁功能高分子材料、声功能高分子材料、高分子液晶、医用高分子材料几部分，这一领域的研究主要包括研究分子结构、组成与形成各种特殊功能的关系，也就是从宏观乃至深入到微观，以及从半定量深入到定量，从化学组成和结构原理来阐述特殊功能的规律性，从而探索和合成出新的功能性材料。 3．1．1 功能高分子材料的概念和分类 高分子材料按其使用性能可以分为结构高分子材料和功能高分子材料，结构高分子材料具有较高的比刚度和比强度，可以代替金属作为结构材料，如我们熟知的工程塑料和聚合物基复合材料。 对功能高分子材料，目前尚未有明确的定义，一般认为是指
除了具有一定的力学功能之外还具有特定功能（如导电性、光敏性、化学性和生物活性等）的高分子材料，所谓材料的功能，从根本上说，是指向材料输入某种能量，经过材料的传输转换等过程，再向外界输出的一种作用。材料的这种作用与材料分子中具有的特殊功能的基团和分子结构分不开的。 请注意，不可将功能高分子和功能高分子材料混为一谈，这两者是有明显区别的。功能高分子材料从组成和结构上可以分为结构型和复合型两大类。结构型功能高分子材料是指在高分子链中具有特定功能基团的高分子材料，这种材料所表现的特定功能是由高分子本身的因素决定的。构成结构型功能高分子材料中的高分子叫功能高分子，而复合型功能高分子材料，是指以普通高分子材料为基体或载体，与具有某些特定功能（如导电、导磁）的其它材料进行复合而制得的功能高分子材料，这种材料的特殊功能不是由高分子本身提供的。 功能高分子材料涉及范围广、品种繁多，还未有统一的分类方法，一般按其使用功能来分类，大致可以分为以下几类：（1）化学功能高分子材料 主要包括离子交换树脂，高分子催化剂、高分子试剂、螯合树脂、高分子絮凝剂和高吸水性树脂等。
北京化工大学化学综合复试大纲
硕士研究生《分析化学》复试大纲 第一章误差与数据处理 1-1 误差及其表示方法 1-2 有效数字及计算规则 1-3 提高分析结果准确度的方法 第二章酸碱滴定法 2-1 酸碱质子理论 2-2 缓冲溶液 2-3 酸碱滴定法的基本原理 2-4 酸碱平衡中有关浓度的计算 2-5 酸碱滴定法的应用 第三章络和滴定法 3-1 络和物在溶液中的离解平衡 3-2 副反应系数和条件稳定常数 3-3 提高络和滴定选择性的途径 3-4 络和滴定方式及其应用 第四章氧化还原滴定法 4-1 氧化还原平衡 4-2 氧化还原反应的速度 4-3 高锰酸钾法 4-4 碘量法 第五章分析化学中常用的分离方法 5-1 溶剂萃取分离法 5-2 沉淀分离法 5-3 挥发和蒸馏分离法 第六章电位分析法 6-1 电位分析法的基本原理 6-2 参比电极和指示电极 6-3 直接电位法和电位滴定法 第七章气相色谱法 7-1 气相色谱法基本理论 7-2 气相色谱固定相及检测器 7-3 气相色谱定性及定量分析方法
第八章可见分光光度法 8-1 光辐射的选择原则 8-2 光的吸收定律 8-3 吸光度测量条件的选择 8-4 分光光度法的应用 主要参考用书1．《分析化学》，武汉大学主编，高等教育出版社. 2．《仪器分析》，董慧茹主编，化学工业出版社.
北京化工大学硕士研究生入学考试 《无机化学部分》考试大纲 一、参考书目 《无机化学》，大连理工大学无机化学教研室编，高等教育出版社 2001年6月第4版 二、考试内容 第一章原子结构与元素周期律 1. 微观粒子的波粒二象性 波的微粒性、微粒的波动性、测不准原理 2. 量子力学原子模型 波函数和薛定谔方程、波函数和电子云图形、四个量子数 3. 多电子原子核外电子的分布 基态原子中电子分布原理、多电子原子轨道的能级、鲍林近似能级图、基态原子中电子的分布、简单基态阳离子的电子分布、元素周期表与核外电子分布关系、原子参数与原子性质的周期性 考试要求： 1.了解核外电子运动的特征； 2.掌握波函数与原子轨道、几率密度与电子云的概念； 3.熟悉原子轨道及电子云的角度分布图； 4.掌握四个量子数的量子化条件及其物理意义； 5.掌握多电子原子轨道近似能级图和核外电子排布原理，能正确书写常见元素核外电子排布 及价电子构型； 6.掌握原子结构和元素周期表的关系，原子结构和元素性质的关系。 第二章化学键与分子结构 1. 化学键的定义、类型及键参数 2. 离子键 离子键理论、离子的特征、离子键强度的度量 3. 共价键 价键理论、共价键的类型、键型过渡 4. 分子的几何构型 杂化轨道理论、价层电子对互斥理论、分子轨道理论 5. 金属键 金属晶格、金属键理论 6. 分子间作用力和氢键 分子的极性和变形性、分子间作用力、氢键、离子极化 7. 晶体的内部结构 晶体的基本概念、四种晶体类型的简介 考试要求： 1.掌握离子键理论，了解决定离子化合物性质的因素及离子化合物的特征； 2.掌握共价键理论，了解σ键、π键、配位共价键的形成和特点； 3.掌握杂化轨道理论并能解释一般的分子结构； 4.掌握价层电子对互斥理论，并能用其解释主族元素AB n型分子或离子的构型； 5.理解分子间力、氢键的产生及特点以及它们对物质物理性质的影响； 6.理解离子极化概念、离子极化规律和附加极化作用以及它们对物质结构和性质的影响； 7.了解四种晶体结构类型及特征 第三章配位化合物 1. 配位化合物的定义和组成
高分子化学第五章答案
第五章聚合方法 思考题聚合方法(过程)中有许多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区别和关系。 答聚合方法有不同的分类方法，如下表： $ 按聚合体系中反应物的相态考虑，本体聚合是单体加有(或不加)少量引发剂的聚合。溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。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。 按聚合体系的溶解性进行分类，聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时，聚合为均相聚合；当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合，则为非均相聚合。 聚合初始，本体聚合和溶液聚合多属于均相体系，悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合；如单体和聚合物完全互溶，则该本体聚合为均相聚合；当单体对聚合物的溶解性不好，聚合物从单体中析出，此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合；溶液聚合中，聚合物不溶于溶剂从而沉析出来，就成为沉淀聚合，有时称作淤浆聚合。 思考题本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。 答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生，保证产品品质，将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。①预聚合。在90-95℃下进行，预聚至10％～20％转化率，自动加速效应刚开始较弱，反应容易控制，但体积已经部分收缩，体系有一定的黏度，便于灌模。②聚合。将预聚物灌入无机玻璃平板模，在(40-50℃)下聚合至转化率90％。低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃)，在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。③高温后处理。转化率达90％以后，在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下，使残留单体充分聚合，通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。其散热问题可由预聚和聚合两段来克服。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，聚苯乙烯本体聚合时出现自动加速较晚。因此预聚时聚合温度为80～90℃，转化率控制在30％～35％，此时未出现自动加速效应，该阶段的聚合温度和转化率均较低，体系黏度较低，有利于聚合热的排除。后聚合阶段可在聚合塔中完成，塔顶温度为100℃，塔底温度为200℃，从塔顶至塔底温度逐渐升高，目的在于逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体，最终转化率在99％以上。 思考题溶液聚合多用离子聚合和配位聚合，而较少用自由基聚合，为什么] 答离子聚合和配位聚合的引发剂容易被水、醇、二氧化碳等含氧化合物所破坏，因此不得不采用有机溶剂进行溶液聚合。 溶液聚合可以降低聚合体系的黏度，改善混合和传热、温度易控、减弱凝胶效应，可
高分子化学 第七章
第七章（P.199） 2.解释和区别下列诸名词：配位聚合，络合聚合，插入聚合，定向聚合，有 规立构聚合。 配位聚合：配位聚合是指单体分子首先在活性种空位上配位，形成 络合物，而配位活化后的单体在金属－烷基之间插入增长。配位和插入反复进行的聚合过程。故又称作络合引发聚合或插入聚合。配位聚合是离子过程，也称为配位离子聚合。 络合聚合：配位聚合和是同义词，其含义一方面是指引发剂有配位或络合能力，另一方面指聚合过程中伴有配位或络合反应，但配位一词更为确切。 插入聚合：配位聚合和插入聚合是同义词，其含义是指单体是通过插入的方式来完成增长的。 定向聚合：也称有规立构聚合，指形成立体规整聚合物的聚合反应。 有规立构聚合：指形成有规立构聚合物为主的聚合反应。任何聚合过程或聚合方法，只要形成形成有规立构聚合物为主，都是有规立构聚合。 3.区别聚合物的构型和构象。简述光学异构和几何异构。聚丙稀和聚丁二烯 有几种立体异构体？ 构型和构象：⑴. 构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。要改变构型必须经过化学键的断裂和重组，构型不同的异构体有旋光异构体和几何异构体。⑵. 构象是原子绕C-C单键内旋转而产生的分子在空间的不同形态。
光学异构和几何异构：⑴. 光学异构体是指由构型所产生的异构现象，是由手性中心所产生的，有R （右）和S （左）型，也称对映异构或手性异构。⑵. 几何异构是由分子中双键或环所产生的，有Z （顺式）和E （反式）构型。 聚丙稀和聚丁二烯的立体异构体：⑴. 丙稀有三种立体异构体，即：全同立构聚丙烯。间同立构聚丙烯和无规立构聚丙烯。⑵. 聚丁二烯可能有四种立体异构体，即：顺式-1,4，反式-1,4，、全同-1,2，间同-1,2-聚丁二烯。 5. 下列哪些单体能够配位聚合，采用什么引发剂？形成怎样的立构规整聚合 物？有无旋光活性？写出反应式。 ⑴ . 丙稀能进行配位聚合，引发剂可选用()Cl AlEt TiCl 23,,-δγα，形成全同 立构聚丙烯，由于分子中仅有假手性中心，所以聚合物无旋光性。 ⑵ . 异丁烯能进行配位聚合，无定向可言，仅考虑速率，引发剂可选用 34AlEt TiCl -，两甲基相同，无立体异构现象，也无旋光性。 ⑶ . 丁二烯能进行配位聚合， Ziegler-Natta 型、π-烯丙基型和烷基锂型 引发剂都可选用，选用34AlEt TiCl -，顺式-1,4占95％，选用 ()134<-Ti Al AlR TiCl ，反式-1,4占91％，形成的聚合物是几何异构体， 没有旋光性。选用()()[]陈化103=-V Al AlR acac V ，间规-1,2占92～96％， 选用()()未陈化3656AlR H CNC Cr -，等规-1,2占97～100％。也无旋光性。 ⑷ . 胺基丙酸不能进行配位聚合。
北京化工大学高分子基础理论习题附标准答案
第一章 1写出下列聚合物的英文缩写及结构式，并按主链结构进行分类 聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯尼龙66聚对苯二甲酸乙二醇酯聚碳酸酯聚异戊二烯聚丁二烯 1简述自由基聚合的基元反应及自由基聚合的特征。 自由基聚合的基元反应：链引发、链增长和链终止。 自由基聚合的特征：慢引发、快增长、速终止。在自由基聚合的三步基元反应中，链引发是控制整个聚合速率的关键，链增长和链终止是一对竞争反应，受反应速率常数和反应物浓度的影响。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。 2简述聚合度增大的高分子化学反应主要有哪些？并分别举例说明其在工业上的应用。 聚合度增大的高分子化学反应主要有：交联反应、接枝反应、扩链反应
交联反应是指：聚合物分子链间通过化学键连接成一个整体网络结构的过程，如：用硫或硫化物使橡胶交联硫化；用过氧化物使聚乙烯交联提高聚乙烯管材的耐压等级及耐热性。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。 接枝反应是指：在高分子主链上接上结构、组成不同支链的化学反应，如将马来酸酐接枝聚丙烯用作PA/PP共混物的相容剂。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 扩链反应是指：通过链末端功能基反应形成聚合度增大了的线形高分子链的过 程。如将回收PET树脂经扩链反应制备高粘度PET。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 第三章 1根据链结构，将下列聚合物按柔顺性大小排序并说明原因： (1)PE, PP, PS,聚二甲基硅氧烷 柔顺性从大到小顺序为：聚二甲基硅氧烷>聚乙烯〉聚丙烯>聚苯乙烯原因：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯均为碳链聚合物，而聚二甲基硅氧烷为杂链高分子，Si-0键键长、键角比C-C大，且0原子上没有取代基，因此单键内旋转受到的阻碍少，分子链柔顺性最高，另外聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯三种碳链聚合物相比，取代基(或侧基)体积依次增大，对C-C单键内选择阻碍增加， 大分子链柔顺性依次降低。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。 (2)PP，PVC，PAN 柔顺性从大到小依次为：PP> PVC > PAN 原因：以上三种聚合物均为碳链聚合物，取代基的极性-CH3，-Cl，-CN依次增强，取代基极性增大，大分子链之间相互作用力增强，对主链C-C单键内旋转阻碍增大，因此，大分子链柔顺性依次降低謀养抟箧飆鐸怼类蒋薔。 (3)PE，POM，PS 柔顺性从大到小依次为：POM > PE> PS 原因：POM (-O-CH2-)为杂链聚合物，0原子上没有其他取代基，且0-C单键的键长、键角均大于C-C键，所以POM大分子链柔顺性最好，PE和PS相比，PS含有苯环取代基，体积大，造成与之相连的PS大分子主链上的C-C内旋转受到阻碍较大，因此PS大分子链的柔顺性最差。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。 2从结构观点分析，比较下列高聚物中结晶能力的强弱并进行排序，并说明理由HDPE，等规PP,无规PP,等规PS
高分子化学复习资料(整合全集)
一、填空题（20X1=20分） 1.聚合物的平均分子量的可以用 数均分子量 、 重均分子量 、 粘均分子量 和Z 均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用 分子量分布指数 表示。 2 聚合物按主链元素的组成可以分为 碳链聚合物 、 杂链聚合物 和 元素有机聚合物 三类。 3. 按聚合物的在反应前后聚合度的变化情况，聚合物的化学反应可以分聚合度相似的转变、聚合度增加的转变 和 聚合度减少的转变 三类。 4. 连锁聚合反应包括 自由基聚合 、 阴离子聚合 、 阳离子聚合 和 配位聚合 等。 5. 按聚合物的分子链结构，逐步聚合反应可分为 线型逐步聚合 和 非线型逐步聚合 反应。 6.由聚合物制成的三大合成材料是指： 合成塑料、合成纤维和 合成橡胶 。 7.多分散系数是表征聚合物的多分散程度，也叫分子量分布（ , ），其计算公式为： 重均分子量/数均分子量 n w M M d 8.聚合物分类多种多样，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和 缩聚反应 根据反应机理和动力学性质的同，分为连锁聚合反应和 逐步聚合 9. 自由基聚合反应的实施方法主要有：溶液聚合、 本体聚合 、
悬浮聚合和乳液聚合。而逐步聚合实施方法主要有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚。 10.自由基聚合的机理的特征为慢引发、快增长、有终止。阳离子聚合机理的特点可以总结为：快引发、快增长、易转移、难终止。阴离子聚合机理的特点是快引发、慢增长、无终止。 11.聚合物的平均分子量的可以用数均、重均、粘均和Z均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用重均分子量/数均分子量表示。 12.对于线性逐步聚合反应，如果1，且忽略端基的质量，则聚 合度 分布系数 1 。 13.加热能使之塑化、成型交联固化后不能再塑化，工业上称这种聚合物为热固性树脂。 14.在均聚反应中，聚合速率、平均分子量、分子量分布是要研究的重要内容。在共聚合中，共聚物的组成和分布成为首要问题。 15.根据聚合度和基团的变化，聚合物化学反应可分为相似转变；聚合度变大的反应，如嵌段、交联、接枝、接枝；聚合度变小的反应，如降解、解聚。 16.单体结构与竞聚率之间有着密切的关系，单体对某一自由基反应的活性大小是由取代基得共轭效应和极性效应两者共同决定的。
高分子化学第五版资料
名词解释： 1、溶胶效应→当转化率达到一定数值时，由于粘度的增加而导致聚合速度迅速增大的现象叫做凝胶效应 2、凝胶点→多官能团单体聚合到某一程度，开始交联，气泡也难以上升，出现凝胶化现象，这时所对应的反应程度叫做凝胶点 3、半衰期→引发剂分解至其实浓度一般所需要的时间 4、引发剂效率→引发聚合的引发剂占引发剂分解或者消耗总量的分数 5、自由基寿命→自由基从产生到终止所经历的时间 5、动力学连场→每一个单体从链引发到链终止所消耗的单体分子数 6、均聚物→有一种单体引发聚合的聚合物 7、官能度→一分子物质能参与反应的官能团数目 8、立构规整度→立构规整聚合物占总聚合物的百分数 填空： 1、聚合反应按聚合机理可分为逐步聚合和连锁聚合，按单体结构变化可分为缩聚反应、加聚反应和开环聚合。其中属于连锁反应的又分为自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。连锁反应的基元反应包含链引发、链增长、（链转移）、链终止。 2、聚合物按主链结构可分为碳链聚合物、杂链聚合物、半有机聚合物、（无机聚合物）。 3、有机合成材料包含橡胶、纤维、树脂三大类。 4、著名的化学家 Carothers 提出了凝胶点理论，Ziegler-Natta 发现了金属络合催化体系。 5、甲苯和甲醛进行共聚的时候甲苯的聚合度为 3 。 6、共聚中影响聚合度的因素有反应程度、平衡常数和集团数比，如果集团数比不相同时一 般通过控制集团数比来控制预聚合度 7、线型缩聚通过外加酸催化时平均聚合度和时间的关系为X k ' Ct 1 8、逐步聚合的实施方法有：溶液聚合、熔融聚合、界面聚合和固相聚合，其中酯交换法合 成聚氨酯和涤纶聚酯的合成时用熔融聚合的方法，光气法合成聚氨酯应当用界面聚合。 9、自由基聚合从微观角度看其聚合特点是：慢引发、快增长、速终止。故其控速步骤是链 引发阶段。 10、聚合反应中所应用的引发剂可分为偶氮类、有机过氧类和无机过氧类三种。 fk 11、自由基聚合中聚合速率与引发剂浓度之间的关系为：R k k I M，此关系 成立的前提是做出了聚合度比较大、等活性理论和稳态假设三个假定。 ln 2 12、自由基聚合反应中一引发剂的分解速率常数为k d,则这个引发剂的半衰期t1/2= ，一 k 般选取引发剂的时候，其半衰期应在聚合温度下达到 10h 左右。 13、自由基共聚会生成交替共聚、无规共聚、嵌段共聚和接枝共聚四中类型聚合物。 14、自由基共聚中影响单体竞聚率的因素有溶剂、温度、压力等。对竞聚率的测定方法有曲线拟合法、直接交叉法和截距斜率法三种。 15、聚合反应中常用的聚合方法有溶液聚合、本体聚合、乳液聚合和悬浮聚合四种，其中乳液聚合的组成有：单体、水溶性引发剂、水、乳化剂；悬浮聚合的组成包含：单体、油溶性引发剂、水和分散剂。四类聚合方法中在能提高聚合速率的同时提高聚合度的是乳液聚合。
高分子化学第五章答案
第五章聚合方法 思考题5、1聚合方法(过程)中有许多名称,如本体聚合、溶液聚合与悬浮聚合,均相聚合与非均相聚合,沉淀聚合与淤浆聚合,试说明它们相互问的区别与关系。 答聚合方法有不同的分类方法,如下表: 液聚合就是单体与引发剂溶于适当溶剂中的聚合。悬浮聚合一般就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。 按聚合体系的溶解性进行分类,聚合反应可以分成均相聚合与非均相聚合。当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时,聚合为均相聚合;当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合,则为非均相聚合。 聚合初始,本体聚合与溶液聚合多属于均相体系,悬浮聚合与乳液聚合属于非均相聚合;如单体与聚合物完全互溶,则该本体聚合为均相聚合;当单体对聚合物的溶解性不好,聚合物从单体中析出,此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合;溶液聚合中,聚合物不溶于溶剂从而沉析出来,就成为沉淀聚合,有时称作淤浆聚合。 思考题5、2本体法制备有机玻璃板与通用级聚苯乙烯,比较过程特征,说明如何解决传热问题、保证产品品质。 答间歇本体聚合就是制备有机玻璃板的主要方法。为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩与气泡产生,保证产品品质,将聚合分成预聚合、聚合与高温后处理三个阶段来控制。①预聚合。在90-95℃下进行,预聚至10％～20％转化率,自动加速效应刚开始较弱,反应容易控制,但体积已经部分收缩,体系有一定的黏度,便于灌模。②聚合。将预聚物灌入无机玻璃平板模,在(40-50℃)下聚合至转化率90％。低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应与气泡的产生(MMA的沸点为100℃),在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。③高温后处理。转化率达90％以后,在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下,使残留单体充分聚合,通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。其散热问题可由预聚与聚合两段来克服。苯乙烯就是聚苯乙烯的良溶剂,聚苯乙烯本体聚合时出现自动加速较晚。因此预聚时聚合温度为80～90℃,转化率控制在30％～35％,此时未出现自动加速效应,该阶段的聚合温度与转化率均较低,体系黏度较低,有利于聚合热的排除。后聚合阶段可在聚合塔中完成,塔顶温度为100℃,塔底温度为200℃,从塔顶至塔底温度逐渐升高,目的在于逐渐提高单体转化率,尽量使单体完全转化,减少残余单体,最终转化率在99％以上。 思考题5、3溶液聚合多用离子聚合与配位聚合,而较少用自由基聚合,为什么? 答离子聚合与配位聚合的引发剂容易被水、醇、二氧化碳等含氧化合物所破坏,因此不得不采用有机溶剂进行溶液聚合。 溶液聚合可以降低聚合体系的黏度,改善混合与传热、温度易控、减弱凝胶效应,可避免局部过热。但就是溶液聚合也有很多缺点:①单体浓度较低,聚合速度慢,设备生产能力低;②单体浓度低,加上向溶剂的链转移反应,使聚合物的分子量较低;③溶剂分离回收费高,难以除尽聚合物中的残留溶剂。因此溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场合。 思考题5、4悬浮聚合与微悬浮聚合在分散剂选用、产品颗粒特性上有何不同? 答悬浮聚合常用的分散剂有无机粉末或水溶性的高分子,其中无机粉末包括碳酸镁、磷酸钙等,其作用机理就是吸附在液滴或颗粒表面,起机械隔离的作用。要求聚合物粒子透明时,多采用无机粉末作为分散剂。水溶性有机高分子包括明胶、纤维素衍生物(如羟丙基纤维
北京化工大学基础化学试卷-考试样题
北京化工大学基础化学试卷 学院_____________专业_____________班级______________ 姓名____________学号____________日期____________ （请考生注意：本试卷共页） 一、是非题（判断下列叙述是否正确，正确的在括号中画√，错误的画×） (本大题分12小题,每小题1分,共12分) 1、已知H 3AsO4H++H2AsO4-K H 2AsO4-H++HAsO42-K HAsO 42-H++AsO43-K 则H 3AsO43H++AsO43-的K=K·K·K。（） 2、O (g) + 2e-→ O2- (g)，?r H= - 639 kJ·mol-1，即氧的电子亲和能为639kJ·mol-1。（） 3、HgCl2分子和H2O分子的空间构型均为V型，它们的中心原子采取相同方式的杂化轨道成键。 （） 4、配合物Na3[Ag(S2O3)2]应命名为二(硫代硫酸根)合银(Ⅰ)酸钠。（） 5、H2O的熔点比HF高，所以O-H…O氢键的键能比F-H…F氢键的键能大。（） 6、凡是中心原子采用sp2杂化方式形成的分子，必定是平面三角形构型。（） 7、某原子所形成共价键的数目，等于该原子基态时未成对电子的数目。（） 8、由于E(Li+/Li)最小，所以锂是金属性最强的元素。（） 9、铁(Ⅱ)、钴(Ⅱ)、镍(Ⅱ)还原性强弱的次序为：Fe(Ⅱ)>Co(Ⅱ)>Ni(Ⅱ)。（） 10、银的化合物易溶于水的多，而难溶于水的较少。（） 11、金属离子A3+、B2+可分别形成[A(NH3)6]3+和[B(NH3)6]2+，它们的稳定常数依次为4?105和2?1010， 则相同浓度的[A(NH3)6]3+和[B(NH3)6]2+溶液中，A3+和B2+的浓度关系是c(A3+)>c(B2+)。（）12、用EDTA准确滴定金属离子M2+的必要条件为lg cK≥8 。（） 二、选择题（在下列各题中，选择出符合题意的答案，将其代号填入括号内） (本大题分20小题，每小题1.5分，共30分) 1、在酸性溶液中下列离子能稳定存在的是（）。 (A) CrO42-(B) Cr2O72-(C) MnO4-(D) MnO42- 2、下列物质中，与Cl2作用生成漂白粉的是（）。 (A) 水合硫酸钙(B)无水硫酸钙(C) 氢氧化钙(D) 氯化钙 3、下列物质中，其分子具有V形几何构型的是（）。 (A)NO2(B)CO2(C)CH4(D)O3 4、某金属离子可以形成磁矩分别为5.92B.M.和1.73B.M.的两种八面体配合物，该金属离子是（ ）。 (A) Fe2+(B) Fe3+(C) Co2+(D) Ni2+
高分子化学实验讲义资料
高分子化学实验 华东师大化学系高分子教研组 2008年7月
目录 实验一常见塑料和纤维的简易鉴别--------------------------------------------------1 实验二甲基丙烯酸甲酯的本体聚合——有机玻璃的制造-----------------------4 实验三用膨胀计测定苯乙烯自由基聚合反应速度--------------------------------6 实验四酚醛塑料的合成-----------------------------------------------------------------8 实验五乙酸乙烯酯的乳液聚合——白胶水的制备-------------------------------11 实验六丙烯酰胺的溶液聚合----------------------------------------------------------13 实验七聚合物单体的预处理----------------------------------------------------------14 实验八丙烯酸酯类压敏胶的制备----------------------------------------------------14 实验九强酸型阳离子交换树脂的制备----------------------------------------------16 实验十界面缩聚法制备尼龙—610----------------------------------------------------20
实验一常见塑料和纤维的简易鉴别 随着高聚物科学的迅速发展，塑料、纤维的品种日益增多。在科学研究和日常生活中都需对一些未知样品进行鉴别。通常对单组分的纯样品，可根据其不同的外观形态和内在性质的差异，用燃烧法、溶解法等方法就可比较准确、方便地进行鉴别。但对组成结构比较复杂的塑料和纤维，则往往需要先纯化，然后进行元素分析确定大致成份，接着可根据需要进行红外光谱、紫外光谱，核磁谱及裂解色质联用谱等分析，才能得出正确的结论。 一、实验目的 学会以燃烧法、溶剂溶解法鉴别一些常见的塑料和纤维。 二、实验原理 1. 燃烧法燃烧试验是最简单的试验方法。仔细观察塑料、纤维在燃烧时所发生的变化，如燃烧的方式、火焰的颜色、燃烧时散发出来的气味，燃烧后灰烬的颜色、形状和硬度等各种特征，即准确掌握“烟、焰、味、灰”几方面的特征。才能作出正确的判断。燃烧法的优点是简便易行，不需特殊的设备试剂，但此方法比较粗糙。 塑料、纤维的燃烧特征见附表1—1，2。 2．溶解法溶解法是根据各种纤维在不同的化学试剂中的溶解特性来鉴别纤维的。这种方法操作较简单，试剂容易准备，准确性较高。由于一种溶剂能溶解多种纤维，因此需要进行几种溶剂的溶解试验，才能做出正确判断。 各种纤维的溶解情况见附表1—3。 三、主要仪器和试剂 煤气灯、试管、镊子、滴瓶、5％NaOH、20％HCl、70％H2SO4、40％甲酸、冰醋酸、65％硫氰酸钾、丙酮等。 四、实验步骤 1. 燃烧鉴别法： 取一片塑料（少量纤维），用镊子夹住其一端，慢慢向煤气灯（或酒精灯）的火焰靠近。仔细观察塑料接近火焰、在火焰中以及离开火焰时的燃烧状态，鉴别燃烧时发出的气味。纤维鉴别的方法同上。 2. 溶解法： 将少量纤维置于小试管中，注入某种溶剂或溶液（溶比为100∶1），摇动试管或用玻璃棒搅拌5—15分钟。仔细观察溶解情况。有时还须将溶液加热至一定温度或煮沸。注意用易燃的溶剂时不能直接用火加热。
高分子化学第五章答案
第五章聚合方法 思考题 5.1聚合方法(过程)中有许多名称，如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合，均相聚合和非均相聚合，沉淀聚合和淤浆聚合，试说明它们相互问的区别和关系。 答聚合方法有不同的分类方法，如下表： 按聚合体系中反应物的相态考虑，本体聚合是单体加有(或不加)少量引发剂的聚合。溶液聚合是单体和引发剂溶于适当溶剂中的聚合。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。 按聚合体系的溶解性进行分类，聚合反应可以分成均相聚合和非均相聚合。当单体、溶剂、聚合物之间具有很好的相溶性时，聚合为均相聚合；当单体、溶剂、聚合物之间相溶性不好而产生相分离的聚合，则为非均相聚合。 聚合初始，本体聚合和溶液聚合多属于均相体系，悬浮聚合和乳液聚合属于非均相聚合；如单体和聚合物完全互溶，则该本体聚合为均相聚合；当单体对聚合物的溶解性不好，聚合物从单体中析出，此时的本体聚合则成为非均相的沉淀聚合；溶液聚合中，聚合物不溶于溶剂从而沉析出来，就成为沉淀聚合，有时称作淤浆聚合。 思考题5.2本体法制备有机玻璃板和通用级聚苯乙烯，比较过程特征，说明如何解决传热问题、保证产品品质。 答间歇本体聚合是制备有机玻璃板的主要方法。为解决聚合过程中的散热困难、避免体积收缩和气泡产生，保证产品品质，将聚合分成预聚合、聚合和高温后处理三个阶段来控制。①预聚合。在90-95℃下进行，预聚至10％～20％转化率，自动加速效应刚开始较弱，反应容易控制，但体积已经部分收缩，体系有一定的黏度，便于灌模。②聚合。将预聚物灌入无机玻璃平板模，在(40-50℃)下聚合至转化率90％。低温(40～50℃)聚合的目的在于避免或减弱自动加速效应和气泡的产生(MMA的沸点为100℃)，在无机玻璃平板模中聚合的目的在于增加散热面。③高温后处理。转化率达90％以后，在高于PMMA的玻璃化温度的条件(100～120℃)下，使残留单体充分聚合，通用级聚苯乙烯可以采用本体聚合法生产。其散热问题可由预聚和聚合两段来克服。苯乙烯是聚苯乙烯的良溶剂，聚苯乙烯本体聚合时出现自动加速较晚。因此预聚时聚合温度为80～90℃，转化率控制在30％～35％，此时未出现自动加速效应，该阶段的聚合温度和转化率均较低，体系黏度较低，有利于聚合热的排除。后聚合阶段可在聚合塔中完成，塔顶温度为100℃，塔底温度为200℃，从塔顶至塔底温度逐渐升高，目的在于逐渐提高单体转化率，尽量使单体完全转化，减少残余单体，最终转化率在99％以上。 思考题5.3溶液聚合多用离子聚合和配位聚合，而较少用自由基聚合，为什么? 答离子聚合和配位聚合的引发剂容易被水、醇、二氧化碳等含氧化合物所破坏，因此不得不采用有机溶剂进行溶液聚合。 溶液聚合可以降低聚合体系的黏度，改善混合和传热、温度易控、减弱凝胶效应，可避免局部过热。但是溶液聚合也有很多缺点：①单体浓度较低，聚合速度慢，设备生产能力低；②单体浓度低，加上向溶剂的链转移反应，使聚合物的分子量较低；③溶剂分离回收费高，难以除尽聚合物中的残留溶剂。因此溶液聚合多用于聚合物溶液直接使用的场合。