高分子化学第一章-绪论
（完整版）高分子化学潘祖仁答案（第五版）..
（完整版）⾼分⼦化学潘祖仁答案（第五版）..第⼀章绪论思考题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X表⽰。
n2. 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）。
高分子化学第一章 绪论
高分子化学的定义
高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学
合成(Synthesis)： 由小分子化合物经过聚合反应形成高分子化 合物的过程 例
n H2C CH X CH2 CH X n
反应(Reaction)：以高分子为反应物进行的化学反应
例
分子结构
形态形状
小分子化合物
高分子化合物
制品
使 用 性 能
Xw Mw d 或d Xn Mn
举例：一聚合物样品中的分子量为104 的分子有10mol，分子量 为105的分子有5mol，即M1=104, n1 = 10 mol, M2 = 105, n2 = 5 mol, 则：
Mn
niMi n M NiMi n ni
1
1
n2 M 2 10 104 5 105 4 104 10 5 1 n2
也称 链式 反应，反应需要活性中心。 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下去，瞬间形 成高分子。平均每个大分子的生成时间很短（零点几秒到几秒）
连锁聚合反应的特征：
聚合过程由链引发、链增长和链终止几步基元反应组成， 各步反应速率和活化能差别很大 反应体系中只存在单体、聚合物和微量引发剂
缩聚反应通常是官能团间的聚合反应 反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等 缩聚物中往往留有官能团的结构特征,如 -OCO- -NHCO-， 故大部分缩聚物都是杂链聚合物 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再 是单体分子量的整数倍
1.3.2 按反应机理分类
连锁聚合反应（Chain Polymerization）
塑 料
以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂 和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。 纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100 倍。 具有可逆形变的高弹性材料。 涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和 保护作用的聚合物材料 能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在 一起的聚合物材料 具有特殊功能与用途的精细高分子材料
《高分子化学》习题与答案
《高分子化学》习题与答案沈阳化工学院材料科学与工程学院第一章绪论习题1. 说明下列名词和术语：(1)单体，聚合物，高分子，高聚物(2)碳链聚合物，杂链聚合物，元素有机聚合物，无机高分子(3)主链，侧链，侧基，端基(4)构造单元，单体单元，重复单元，链节(5)聚合度，相对分子质量，相对分子质量分布(6)连锁聚合，逐步聚合，加聚反响，缩聚反响(7)加聚物，缩聚物，低聚物2．与低分子化合物比拟，高分子化合物有什么特征？3. 从时间～转化率、相对分子质量～转化率关系探讨连锁聚合与逐步聚合间的互相关系与差异。
4. 举例说明链式聚合与加聚反响、逐步聚合与缩聚反响间的关系与区分。
5. 各举三例说明下列聚合物(1)自然无机高分子，自然有机高分子，生物高分子。
(2)碳链聚合物，杂链聚合物。
(3)塑料，橡胶，化学纤维，功能高分子。
6. 写出下列单体的聚合反响式和单体、聚合物的名称(1) CH2=CHF(2) CH2=CH(CH3)2CH3|(3) CH2=C|COO CH3(4) HO-( CH2)5-COOH(5) CH2CH2CH2O|__________|7. 写出下列聚合物的一般名称、单体、聚合反响式，并指明这些聚合反响属于加聚反响还是缩聚反响，链式聚合还是逐步聚合？(1) -[- CH2- CH-]n-|COO CH3(2) -[- CH2- CH-]n-|OCOCH3(3) -[- CH2- C = CH- CH2-]n-|CH3(4) -[-NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO-]n-(5) -[-NH(CH2)5CO-]n-8. 写出合成下列聚合物的单体和反响式：(1) 聚苯乙烯(2) 聚丙烯(3) 聚四氟乙烯(4) 丁苯橡胶(5) 顺丁橡胶(6) 聚丙烯腈(7) 涤纶(8) 尼龙6,10 (9) 聚碳酸酯 (10) 聚氨酯9. 写出下列单体形成聚合物的反响式。
指出形成聚合物的重复单元、构造单元、单体单元和单体，并对聚合物命名，说明聚合属于何类聚合反响。
高分子化学答案(第五版)
高分子化学答案（第五版）第一章绪论思考题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。
在生成过程中，单体往往转变成结构单元的形式，步入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而变成。
在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素共同组成也相同，但电子结构却存有变化。
在异构化物中，不使用单体单元术语，因为异构化时部分原子变小制备高分子副产物划出，结构单元的元素共同组成不再与单体相同。
如果用2种单体异构化成异构化物，则由2种结构单元形成重复单元。
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。
聚合度就是来衡量聚合物分子大小的指标。
以重复单元数为基准，即为聚合物大分子链上所不含重复单元数目的平均值，以dp则表示；以结构单元数为基准，即为聚合物大分子链上所不含结构单元数目的平均值，以xn则表示。
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。
请问：制备高分子多半就是由许多结构单元重复键接而变成的聚合物。
聚合物（polymer）可以看做就是高分子（macromolecule）的同义词，也曾采用largeorbigmolecule的术语。
从另一角度考量，大分子可以看做1条大分子链，而聚合物则就是许多大分子的聚集体。
根据分子量或聚合度大小的相同，聚合物中又存有低聚物和高聚物之分后，但两者并并无严苛的界限，通常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“低”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.写下聚氯乙烯、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）。
北京化工大学《高分子化学》 各章要求、重点内容
《高分子化学》各章要求及重点内容第一章 绪论一、基本要求1、掌握高分子化学的基本概念。
2、对重要的相关概念进行辨析。
3、掌握聚合物的分类与命名。
4、正确写出常用聚合物的名称、分子式、聚合反应式。
二、主要内容 1、基本概念单体、高分子、大分子、聚合物、低聚物（齐聚物）； 结构单元、重复单元、单体单元、链节； 主链、侧链、端基、侧基；聚合度、相对分子质量、相对分子质量分布等；加聚反应、缩聚反应、加聚物、缩聚物、连锁聚合、逐步聚合； 2、聚合物的分类、命名及典型聚合物的命名、来源、结构特征 - 表1-5、1-6、1-7、1-8、内容合成高分子、天然高分子；碳链聚合物、杂链聚合物、元素有机聚合物、无机高分子； 聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、聚脲、聚砜。
3、聚合反应的分类及聚合反应式 聚合物分子式（结构式）、结构单元-重复单元的区别与联系； 聚合反应的分类及聚合反应式写法；加成聚合与缩合聚合、连锁聚合与逐步聚合的联系与区别。
第二章 逐步聚合要求一、基本要求1、掌握逐步聚合的基本概念；2、逐步聚合反应分类（从不同的角度分类）3、比较线形逐步聚合与体型逐步聚合反应；4、线形逐步聚合反应聚合度的计算与控制（单体等摩尔比反应与非等摩尔比反应）；5、体型逐步聚合凝胶点的控制；6、正确书写重要逐步聚合聚合物的合成反应式；7、比较连锁聚合与逐步聚合，讨论影响两类反应速率及产物分子量的因素。
二、主要内容 1、基本概念平衡缩聚与不平衡缩聚、线形缩聚与体形缩聚、均缩聚、混缩聚、共缩聚； 缩合聚合、逐步加聚反应（聚加成反应）、氧化偶取联聚合、加成缩合聚合、分解缩聚。
官能团与官能度、平均官能度、官能团等活性理论、反应程度与转化率、当量系数与过量分率； 热塑性树脂与热固型树脂、凝胶点、结构预聚物与无规预聚物； 2、线性逐步聚合相对分子质量控制方法及其计算（1）等物质量反应：PX n -=11封闭体系： )1/(+=K K P 1+=K X n开放体系： wnPnKC X0=（2）非等物质量反应：aAa + bBb （过量）体系：当量系数：B A N N r = 过量分率：AA B N N N q -= 关系：r=1/(1+q) rPr r X n 211-++= )1(22P q q X n -++= aAa + bBb + Cb 体系：,2BBANNN r +=AB NN q ,2= 聚合度计算公式同前3、体型逐步聚合凝胶点的控制官能团等当量：平均官能度：∑∑=iii Nf N f 凝胶点： fP c2=官能团非等当量：所有分子数未过量官能团数⨯=2f 凝胶点： fP c 2= 三、分析应用（1）官能团等活性理论的分析、运用（与自由基聚合、共聚合中等活性理论比较）。
高分子化学知识点总结
第一章 绪论单体：能通过聚合反应形成高分子化合物的低分子化合物，即合成聚合物的原料。
高分子：一个大分子由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成，并具有一定机械性能。
结构单元：在大分子链中出现的以单体结构基础的原子团称为结构单元。
重复单元：大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，可能与结构单元相同，也可能由2个或多个结构单元组成。
单体单元：与单体中原子种类及个数相同的结构单元，仅电子结构有所变化。
重复单元或结构单元类似大分子链中的一个环节，故俗称链节由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物; 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物. 结构单元＝单体单元＝重复单元＝链节聚合度：聚合度是衡量高分子大小的一个指标。
合成尼龙-66具有另一特征：H 2N(CH 2)6NH 2+ HOOC(CH 2)4COOHH--NH(CH 2)6NH--CO(CH 2)4CO--OHn(2n-1) H 2O +结构单元 结构单元 重复结构单元有两种表示法：[1]以大分子链中的结构单元数目表示，记作:[2]:以大分子链中的重复单元数目表示，记作:由聚合度可计算出高分子的分子量： M 是高分子的分子量; M 0 是结构单元的分子量 结构单元＝重复单元＝链节≠ 单体单元单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 结构单元 ≠ 重复单元 ≠ 单体单元 重复单元＝链节 三大合成材料:橡胶，塑料，纤维玻璃化温度：聚合物从玻璃态到高弹态的热转变温度。
分子量及其分布数均分子量：按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子(摩尔)总数∑∑∑∑∑∑====iii iiiii in Mx M WWNM N N WM )(式中，W i ，N i ，M i 分别为i -聚体的重量、分子数、分子量重均分子量：是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量i -聚体的分子量乘以其重量分数的加和∑∑∑∑∑===iiiii i iii w Mw M NM N WM W M 2分布指数表示：重均分子量与数均分子量的比值，M w / M nM w / M n 分子量分布情况1 均一分布 接近 1 (1.5 ~ 2） 分布较窄远离 1 (20 ~ 50) 分布较宽 聚合反应1． 按单体-聚合物结构变化分类【1】 缩聚 【2】加聚 【3】开环聚合 2． 按聚合机理分类【1】逐步聚合 【2】连锁聚合（活性种可以是自由基、阴离子、阳离子；过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成）n xDP n DP x n ==00M DP M x M n ⋅=⋅=第二章逐步聚合反应1逐步聚合的基本概念与连锁聚合不同，逐步聚合的基本特征是聚合度随时间逐步增长，而转化率在聚合初期即可达到很高，因此表现出与连锁聚合完全不同的规律。
高分子化学 第1章 绪论
★ ★ ★
应用广，与人们的衣食住行息息相关 产量大，其产量超过其它材料的总和 高分子科学的知识是我们认识世界、改 造世界的有力武器
8
聚苯乙烯
纤维
我被高分子 聚氯乙烯 包围了呀！ 有机玻璃 淀粉
涤纶
酚醛塑料
蜜胺塑料
环保漆
PE塑料
9
Hyundai QarmaQ
（龙途拉力）
Lexan®（PC）
Xenoy iQ ®（PBT）聚对苯
34
第二种情况：聚合时有小分子生成
n H2N-(--CH 2-)-COOH
5
--NH-(--CH 2-)-CO-- + n H2O n 5
因为聚合时有小分子生成，结构单元比其单体少了 些原子（如：氢原子和氧原子），所以此时的结构 单元不等于单体单元。
结构单元＝重复单元＝链节 单体单元
Attention!
n
结构单元 重复单元
结构单元
结构单元 重复单元 单体单元；重复单元＝链节 结构单元数
xn 2DP 2n
M xn M 0 2DP M 0
注意：Mo为两种结构单元的平均分子量
38
易混淆的
x n 、n及 DP
O C OH
H H O H O C C OH + HO C H H H H O H O C C O C H H
参考书目：
贾红兵主编《高分子化学（第四版）导读与题解》
何旭敏，董炎明《高分子化学学习指导》.2007.8
焦书科主编.《高分子化学习题及解答》. 2004.7
韩哲文主编，《高分子化学》. 2001.12
董炎明，张海良编著.《高分子科学教程》. 2004.9
高分子化学名词解释
高分子化学名词解释work Information Technology Company.2020YEAR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。
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高分子 科学
高分子
高分子
化学
物理
2021/2/6
9
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。
2021/2/6
10
二、高分子科学的发展历史重大事件
1、十九世纪之前:天然高分子的加工利用
2021/2/6
6
前言
➢ 第一节 高分子科学 ➢ 第二节 高分子化学
2021/2/6
7
第一节 高分子科学
一、基本概念 二、高分子科学的发展历史及重大事件 三、中国的高分子科学
1、理论研究 2、工业发展
2021/2/6
8
一、高分子科学的基本概念 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。
4
2021/2/6
教学参考书
• 美国著名教授G.Odian 的《Principles of Polymerization》（第二版）的中译 本。
• 1987年由科学出版社出版。 • 《Principles of Polymerization》于
1970年第一版出版以来,受到普遍好评。 1981年，作者在增补前十年的研究成果后 了出版第二版。九十年代初出版了第三版， 但与第二版相比，新内容增加不多。 • 特点:中译者称该书为“一本系统全面、 通俗易懂、编排均衡的高分子合成化学教 学参考书”。目前仍为国内外许多高等院 校高分子专业的指定教学参考书。不足之 处在于对近年来出现的一些新理论介绍不 够。
• 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
2021/2/6
11
2、十九世纪中叶:天然高分子的化学改性
高分子工业:
- 1838 C.N.Goodyear 天然橡胶硫化
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:
- 1953~56 Ziegler-Natta 催化剂和配位阴离子聚合
- 50年代 Szwarc
阴离子活性聚合
Kennedy
聚合理论
- 1942~49 P.J.Flory, M.L.Huggins, et al 高分子溶液理论
2021/2-/640年代 Harkin-Smith-Ewart
乳液聚合理论 14
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）、
3
2021/2/6
教学参考书
• 复旦大学高分子科学系集体编写 • 1995年7月由复旦大学出版社出版 • 特点:对各种理论问题讲的较深,且包
含有许多近年发现的新理论，为一本 适合理科学生使用的书。各章中以 “小专栏”的形式插入相关的课外知 识，使教材生动活泼。不足之处是对 聚合方法和典型产品介绍不多，工科 学生需补充相关知识。
结构式
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3、二十世纪初叶:高分子工业和科学的创立的准备时期
2021/2/6
高分子工业: - 1907 L.Backeland 酚醛树脂 - 1911 丁钠橡胶 - 1914 醋酸纤维和塑料 - 1925 醋酸乙烯酯工业化 - 1928 聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯
高分子科学:
- 1902 提出蛋白质是由氨基酸残基组成的多肽结构
高分子科学:
- 1932 H.Staudinger
《高分子有机化合物》出版
- 1929~40 W.H.Carothers. P.J.Floury 缩聚反应理论
- 1932~38 W.Kuhn, K.H.Mayer
橡胶弹性理论
- 1935~48 H.Mark, F.R.Mayo, et al 链式聚合反应和共
- 1907 提出分子胶体概念
- 1920 H.Staudinger 提出“共价键联结的大分子”
之现代高分子概念
13
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：氯丁胶(1931)、丁基胶(1940)、丁苯胶(1940) -纤维：PVC(1931)、尼龙-66(1938)、PET(1941)、维纶（1948）
5
教学参考书
《高分子化学》 周其凤 胡汉杰 主编 跨世纪的高分子2001年 第一版 科学丛书 国家自然科学基金委员会 委内出版基金
资助出版 化学工业出版社 材料科学与工程出版中心
《高分子化学教程》 王魁三 寇晓康编著 21世纪高等院校教材 国家工科化学基础课程教学基地
（四川大学）教材 科学出版社 2002年
高分子化学
一、 绪 论
2021/2/6
1
课程考核说明
• 平时成绩 40% , 包括作业,课堂 出勤，纪律，提问等等考核;
• 期末考试成绩 60%.
2021/2/6
2
2021/2/6
教学参考书
• 作者:潘祖仁 浙江大学 教授 • 1980年7月由潘祖仁先生和孙经武（天津
大学）合编《高分子化学》,为文化革命 后我国第一部正式的高校教材。 • 1986年由潘祖仁先生为主编，对全书进行 了较大修改后再次出版。其后十余年间一 直是各校的主要教材，1992年被评为全国 优秀教材。 • 1996年，潘祖仁先生再次对全书进行修定， 补充一些新内容后由化工出版社出版。 • 特点：主要参考G.Odian 的《Principles of Polymerization》，对一些经典理论 给予了系统的论述，对聚合方法和典型产 品制备进行了介绍，适合工科学生使用。 不足之处是对最新进展介绍的不够。
- 1845 C.F.Schobein 硝化纤维
- 1868 J.W.Hyatt
硝化纤维塑料
- 18Байду номын сангаас9 建成最早的人造丝工厂
- 1900 英国建成年产1000t粘胶纤维工厂
2021/2/6
高分子科学: - 1870 提出纤维素、淀粉、蛋白质是大的分子 -1892 W.A.Tilden 确定天然橡胶干馏产物异戊二烯