高分子化学与物理
高分子化学与物理基础第二版教学反思

高分子化学与物理基础第二版教学反思背景介绍高分子化学与物理基础是化学专业中一门非常重要的课程,其对学生未来从事材料、化工等领域的研发工作都具有很大的指导意义。
本文主要对经过多年改良更新后的高分子化学与物理基础第二版进行教学反思及总结,为今后的教学提供参考。
教学内容高分子化学与物理基础第二版是一本关于高分子基础知识的教材,内容上主要包含了高分子的基本概念、高分子结构、高分子物理性质、合成和加工等方面的内容。
在教学过程中,我们重点关注学生对高分子材料的理解和应用能力的培养。
为此,在课堂上主要采用了讲授、案例分析以及实践操作几种教学方式,并配合了一些相关实验进行辅助教学。
可以肯定的教学效果经过多年的教学实践,我们可以肯定的是,通过高分子化学与物理基础第二版的教学,学生的高分子材料知识掌握程度得到了很大的提高。
在期末考试中,学生的平均分以及及格率都明显高于以前教学的结果。
此外,在学生实践操作中,学生整体表现也较为出色,能够有比较好的理解并进行实际应用。
可以改进的地方虽然教学的效果比较好,但是总还是有一些需要改进的地方。
具体来说,可以从以下几个方面进行改进:1.教学过程需要更加生动有趣。
虽然我们尽量采用了紧密结合实际应用的案例分析和实践操作,但是课堂的教学仍然存在一些枯燥乏味的问题。
今后需要进一步完善课堂教学内容,增加生动有趣的教学案例和实践操作。
2.课程内容需要更新。
随着新技术的不断涌现,以前的知识点是否仍然适用于当前的高分子材料研究,需要我们进行进一步的调整和更新。
今后需要及时关注新的高分子材料研究成果,并及时更新教学内容。
3.学生自主学习能力需要提升。
虽然我们在教学中注重学生的实践操作,但是对于一些学生而言,自主学习能力还有待提高。
今后需要鼓励学生更多地参与教学实践操作,提高自主学习能力。
总结高分子化学与物理基础第二版是一门非常重要的课程,其对学生未来从事材料、化工等领域的研发工作都具有很大的指导意义。
高分子化学与物理基础名词解释

单体:能通过相互反应生成高分子的化合物。
高分子或聚合物:由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。
相对分子质量低于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)。
相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。
主链:构成高分子骨架结构,以化学键结合的原子集合。
侧链或侧基:连接在主链原子上的原子或原子集合,又称支链。
支链可以较小,称为侧基;也可以较大,称为侧链。
聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~.重复单元:聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~,又称为链节。
结构单元:构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位(或原子组合)称为~单体单元:聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。
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。
线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子.热塑性塑料(Thermoplastics Plastics):是线型可支链型聚合物,受热即软化或熔融,冷却即固化定型,这一过程可反复进行。
聚苯乙烯(PS )、聚氯乙烯(PVC )、聚乙烯(PE )等均属于此类。
热固性塑料(Thermosetting Plastics):在加工过程中形成交联结构,再加热也不软化和熔融。
高分子材料的化学和物理性质

高分子材料的化学和物理性质高分子材料是一类具有特殊性质和应用价值的化学材料,它们通常是由重复单元构成的大分子,有着十分复杂的结构和多种功能。
在现代工业、医学、农业等领域中,广泛应用于各种领域中,是一种非常重要的材料。
高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质表现在两个方面:其一是基础化学性质,包括构成元素、原子价、化学键的类型等;其二是高分子分子结构和性质之间的关系。
高分子材料的构成元素主要是碳、氢、氧、氮等元素,其中碳和氢的比例最高,这使得高分子材料具有了很高的稳定性和化学惰性。
而由此所形成的非极性高分子的亲水性较低,故表面本身具有的粘性和换能功较大。
高分子材料的原子(分子)价数,是高分子材料的结构和性质之间的重要关系基础,特别是对于它们的物理性质有着重要影响。
其中,材料的原子价数越大,它与其它原子、离子相互结合能力就越大,其物质的力学稳定性也就更强。
而材料的原子价数越小,由此形成的键能越小,就更容易被热或光线破坏。
高分子材料的化学键类型为共价键和离子键,其中,共价键属于共享电子对,包括单键、双键、三键等,具有稳定的结构和物理性质;离子键属于不同原子间电子转移形成的强化学键,具有高的凝结热和强的结构稳定性,但它们化学稳定性差,较易水解,交联性小,因此会对材料的化学性质产生较大的影响。
高分子材料的分子结构和性质之间的关系,是高分子材料化学性质研究的重点之一。
高分子分子结构的多样性制约了高分子材料的性能与用途,而这一特性又与材料的原子价数和化学键相关。
高分子材料的物理性质高分子材料的物理性质主要包括力学性质、热力学性质、电学性质和光学性质。
高分子材料的力学性质是指这类材料在承受外力时所产生的反应。
它通常表现为弹性、塑性和黏弹性等,而其中最为重要的是强度、韧度和硬度。
高分子材料的热力学性质是指高分子材料物质在热力学条件下的行为。
热力学性质包括热膨胀系数、热导率、比热等,高分子材料的这些性质直接影响着高分子材料的应用。
高分子化学与物理-第6章-高分子化学反应

这一类离子交联的聚合物通常叫离聚物(Ionomers)。
6.2.2. 2 接枝共聚反应
聚合物的接枝反应通常是在高分子主链上连接不同组成的 支链,可分为两种方式:
(1)在高分子主链上引入引发活性中心引发第二单体聚合形成 支链,包括有:
(i)链转移反应法;
(ii)大分子引发剂法;
(iii)辐射接枝法;
(2)有助于了解和验证高分子的结构。
根据高分子的聚合度及功能基团(侧基或端基)的变化聚合物 的化学反应可分为三类:
(i)聚合物的相似转变:反应仅发生在聚合物分子的侧基/端基 上,即侧基/端基由一种基团转变为另一种基团,并不会引起聚 合度的明显改变。
(ii)聚合物的聚合度发生明显变大的反应,包括:交联、嵌段 、接枝、扩链反应;
(Ⅲ)聚合物的聚合度发生明显变小的反应,包括: 降解与解 聚
6.1聚合物化学反应的特性及影响因素
6.1.1聚合物的化学反应特性 (1)高分子的功能基能与小分子的功能基发生类似的化学反应:
➢ 均相反应;
➢ 反应仅由官能团的反应性决定,不存在扩散控制因素;
➢ 所选择的大分子与小分子之间具有相似的空间位阻。
CH2CH2
Cl2 - HCl
CH2CH2
Cl2, SO2 - HCl
CH2CH CH2CH2 Cl
CH2CH CH2CH2 SO2Cl
其反应历程跟小分子饱和烃的氯化反应相同,是一个自由 基链式反应:
光 Cl2 或有机过氧化物 2Cl
CH2CH2 +Cl
CH2CH
+ HCl
CH2CH +Cl2
CH2CH Cl
引 发 S8
+ SmSn - ( m +n=8)
高分子化学与物理主要习题解答

高分子化学与物理主要习题解答参考书籍:《高分子物理教程柯杨船何平笙主编》《高分子化学(第五版)潘祖人主编》主讲人:柯扬船教授参与人员:刘壮刘乐王迪靳欢常启帆学校:中国石油大学(北京)一,选择题(题库抽选)1.本体聚合和溶液聚合都属于()。
A均相聚和B非均相聚和C游离基逐步聚合D连锁聚合2.本体聚合中,聚合产物与作为溶剂的单体,呈完全()A相分离B均相C非均相D混相3.聚苯乙烯,聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( )A.主链是聚乙烯链,支链不同B.主链不相同,支链也不相同C.主链是聚乙烯链,都无支链D.侧基都不相同,却都能结晶4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设,选出下列正确答案()A.引发剂的诱导速率=引发速率B.引发剂引发速率=链增长速率C.引发剂引发速率=链终止速率5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程,选出下列正确答案[假设,Xw重均聚合度;Xn数均聚合度]()A.对缩聚反应,Xw/Xn=2;B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈26.设C M为向单体链转移系数,C1为向引发剂转移系数,Cs为向溶剂转移系数,Ktr M为向单体转移速率常数,Ktrl为向引发剂转移速率,Ktrs为向溶剂转移速率,Kp为聚合速率常数,Kd为引发剂分解速率,Kt为引发剂终止速率,Etr M为单向转移活化能,Ep为聚合反应活化能,Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能,E是影响聚合度的综合活化能。
请从下列选出不正确的公式()A.CM=Ktr M/Kp,C1=Ktrl/Kp,Cs=Ktrs/KpB.对于聚氯乙烯C M≈1/X nC.CM=Ktr M/Kp=(Atr M/Ap)exp=[-(Etr M-Ep)/RT]D.E=(Ep-Et/2)-Ed/27.按照自由基聚合微观动力学理论,Ri为引发剂引发速率,Rp为聚合速率,Kp为聚合速率,Rt为链终止反应速率,kt为链终止速率,Rd为引发剂分解速率,Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度,f为引发剂效率,则下列公式或假设不正确的是()A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I]B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M•]C. Rt= - d[M•] dt=2Kt[M•]^2D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^28.指明和改正下列方程式中的错误()A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M]B. V=[Kp/(2Kt)][M•][M]C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M]D. ꞇs=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp)9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括()A.结晶态,无定形态,液晶态B.结晶态,液晶态,热固态C.结晶态,无定形态D.结晶态,无定形态,液晶态,过滤态或亚稳态10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因,通常影响结晶的主要因素有()A.分子链柔性,分子链支化度及分子链节对称性B.分子链取代基大小,分子量大小,分子量分布大小C.主链规整度大小,主链等规度大小,主链支化度及交联度大小D.主链全同立构结构,缩合聚合反应的高分子链11.高分子链聚集时会产生主价力和次价力,主价力的化学键能常为140-700Kj/mol而次价力键能仅8-42Kj/mol,但是有一些高分子聚合物热降解时却往往发生次价力还未来得及破坏而主价力先行破坏或其分子链先行断裂现象,其原因可能是()A.高聚物分子量通常很高,链段次价力具有加和性B.高分子链次价力加和可能超过主价力C.高分子链之间产生氢键加和效应,支链或交联结构D.高分子量高聚物分子链的氢键范德华力与静电力其加和效应很强12.根据反应分子数N,反应物浓度C和反应程度P的定义,可写出以下种数均聚合度Xn的表达式,其中正确的表达式是()A.Xn=N0/N(N0是高分子结构单元数,N是高分子数)B.Xn=C0/C(C0是高分子单体浓度,C是转化为高聚物的单体浓度)C.Xn=1/(1-P)(P是高分子反应程度)D.1/Xn=K1(K2[M])-C M-Cs[S]/[M](K1是阴离子聚合转移速率常数,K2是阴离子聚合速率常数,[M]是单体浓度,[S]是溶剂浓度,C M是阴离子聚合反应向单位转移常数,Cs是阴离子聚合反应向溶剂转移常数)13.根据高分子聚集态或凝聚态理论,高分子在不同结晶条件形成不同形态的晶体如()A.折叠链晶体,伸展链晶体,纤维状晶体B.串晶体,单晶体和球晶体C.晶胞,晶型和晶状体D.液晶体,枝晶体和缨状胶束晶体二,计算题(题库抽选)14.对于双基终止的自由基聚合物,每一个大分子含有1.3个引发剂残基,假定无链转移,试计算歧化终止和偶合终止反应的相对量。
二级学科___高分子化学与物理_

二级学科:___ 高分子化学与物理_____________英文名称:Polymer Chemistry & Physics代码:____ 070305____________一、学科简介高分子化学与物理是化学学科重要的组成部分,其与有机化学及海洋化学密切相关,在海洋资源的开发利用中作用巨大。
近几年高分子化学与物理得到了快速发展,高分子材料是最重要的材料之一。
在海洋功能材料与分离膜材料制备及其应用等其领域发展迅速,形成了鲜明特色,取得了丰硕得成果。
高分子化学与物理拥有实验室近千平米, 拥有扫描电镜、原子显微镜、元素分析、元素分析-同位素质谱仪、换红外光谱、中高压微型反应设备、电化学工作站、原子吸收分光光度计、差热-热重分析仪、等离子发射光谱仪、膜性能分析测试等基本仪器。
二、培养目标德、智、体、能全面发展,学风严谨、作风正派、具有可持续发展技能得的高分子化学与物理学科专门人才。
掌握高分子化学与物理基本理论知识、基本研究方法和基本技能,并能熟练地应用于本学科方向的研究,了解学科发展方向和研究前沿,具有一定的材料科学、海洋化学、生命科学、物理化学等相关学科的基本知识。
有较高外语水平,能熟练应用与工作及学术交流。
能较熟练地使用计算机和互联网。
毕业后,能在有关企业、科研机构、高校从事产品开发、科研、教学工作,也可以从事有关部门的科技管理工作。
四、修读年限2-3年五、培养体系(一)核心模块核心模块学分要求不低于16学分。
(二)拓展模块公共选修课公共选修课由学校统一组织,面向全校研究生开设,鼓励各学院对全校开设。
硕士研究生至少获得公共选修课2学分。
专业英语学术活动论文写作与学术规范实践训练跨校选修课程选修“211”院校与所学专业相关的课程,取得的相应学分予以承认,但不能超过5学分。
鼓励研究生在有条件的情况下,选修国外一定层次水平的相应高校或研究机构的课程,取得的相应学分予以承认。
具体修课计划由导师和研究生共同制订并报研究生教育中心审批。
高分子化学与物理(2、缩聚及其它逐步聚合反应)
+ (2n-1)H 2 O
2.2.2 缩聚反应的特点
缩聚物有特征结构官能团;有低分子副产物(Byproduct); 缩聚物的分子量不是单体分子量的整数倍。
College of Chemical 聚 反 Wuhan 的 单 体 2.2.3 缩 Engineering, 应 Textile University
说明:单体的官能度与官能团数目不是完全一致。 单体的官能度大于或等于2时才能进行聚合反应。 (p22 表2-3)
College of Chemical Engineering, Wuhan Textile University
④官能团等活性概念(p22)
羧酸大小 (x) 1 2 3 nH(CH2)xCOOH K×104 22.1 15.3 7.5 羧酸大小 nH(CH2)xCOOH (x) K×104 5 6 7 7.4 7.5 7.4
超支化高分子
College of Chemical Engineering, Wuhan Textile University
树枝型高分子
College of Chemical Engineering, Wuhan Textile University
2.4.2 凝胶化现象及凝胶点的测定
凝胶化现象 聚合物的交联化是以聚合过程中的凝胶化现象为标记。
+ (2n-1)H 2 O
College of Chemical Engineering, Wuhan Textile University
按聚合机理或动力学可分为:
连锁聚合(Chain Polymerization):
活性中心(Active Center)引发单体,迅速连锁增长。 自由基聚合 活性中心不同 阳离子聚合
高分子材料的凝聚态物理与化学
高分子材料的凝聚态物理与化学近年来,随着科学技术的发展,高分子材料在日常生活中得到越来越广泛的应用,从塑料袋、塑料瓶到复合材料、电子材料等都离不开高分子材料的应用。
高分子材料也被称为“巨分子材料”,是由大量重复单元结构通过共价键或离子键相互连接而成的材料。
在凝聚态物理与化学的研究中,高分子材料是一个重要的研究领域。
本文将重点阐述高分子材料的凝聚态物理与化学,介绍高分子材料的物理和化学性质及其应用。
一、高分子材料的物理性质高分子材料是由大分子构成的材料,其物理性质与分子结构密切相关。
一般来说,高分子材料具有以下物理性质:1. 高分子材料的密度低,一般在0.9~1.5 g/cm3之间,比许多金属和无机材料的密度低得多。
2. 高分子材料具有相对较高的耐热性和耐寒性,不易燃,但易老化、变形和劣化。
3. 高分子材料的杨氏模量和拉伸模量均低于金属和无机材料,但比许多非金属材料高。
4. 高分子材料可以形成复杂的形状,适用于各种加工方法,包括注塑、挤出、压缩成型等。
5. 高分子材料具有良好的电绝缘性能,可以用于制造电子元件、绝缘材料等。
二、高分子材料的化学性质高分子材料的化学性质与分子之间的相互作用有关。
在高分子材料的结构中,分子之间不仅有共价键连接,还存在分子间力和空间排斥力,从而形成了高分子材料的特殊化学性质。
下面是高分子材料的一些典型化学性质:1. 高分子材料不溶于水,但可以溶于有机溶剂,如丙酮、苯、甲苯等。
溶解度取决于分子量大小、极性、分子结构等因素。
2. 高分子材料在特定条件下可以发生交联、聚合等反应,形成与原料不同的材料。
3. 高分子材料对酸、碱、氧化剂等有不同的耐受性。
4. 高分子材料具有防腐、抗氧化、阻燃等性质,可以用于制造各种工业材料。
三、高分子材料的应用高分子材料的应用范围非常广泛,特别是在现代工业生产和日常生活中,高分子材料已成为重要的材料之一。
以下是高分子材料的一些典型应用:1. 塑料制品。
高分子化学与物理考研就业前景分析
专业介绍高分子化学与物理是以高分子材料为基本研究对象的交叉学科,是高分子科学的基础。
高分子化学与物理是化学下设的二级学科。
高分子化学与物理研究是通过研究高分子材料的结构及化学、物理性质,设计、创制出高性能的高分子材料和制品。
本学科偏重实验合成与理论研究,主要包含“功能高分子设计与合成”,“高分子材料化学”和“高分子材料物理”三个研究方向,主要涉及通用高分子、液晶高分子及高吸附树脂、功能高分子等的合成、表征与应用的研究、膨胀聚合原理的应用研究。
与化学的其它二级学科相比,它与现代物理学有着更加深刻的连带关系,其发展更加依赖于化学和物理学的进步同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻影响。
就业前景由于高分子科学所具备的新材料背景,社会发展和市场竞争等方面的需求给高分子科学的发展以强大的推动,这是高分子科学发展的外部动力。
遵循科学本身的发展规律,不断借鉴、吸收其他学科的新知识、新成就以丰富壮大自己,这是高分子科学发展的内在动力。
在这两种动力的推动下,高分子科学的发展以不断出现新的前沿领域体现出来。
今天,高分子科学已成为高分子产业的理论基础并推动着高分子新产业的形成及发展,其直接和间接的研究成果渗透到了国民经济及人类日常生活的各个领域,构成了人类社会文明的重要组成部分。
毕业生择业面很宽,可以在橡胶、塑料、石油、化工、轻工、医学、食品、纺织、建筑、交通、航空航天等领域施展自己的才能,可从事新产品设计开发,生产过程控制、贸易销售及管理等工作。
市场需求大,就业前景良好。
就业方向本科毕业就业去向:1、化工企业销售/采购(横店集团、浙江物产等等),不用去郊区,可坐写字楼,业务做得好的时候能拿的提成挺多的2、化工厂里的工程师/分析员等(一些浙江民企),普遍远离市区,工作条件差些,收入低。
据说去厂子里薪水和升职还是很受学历限制的,想做研发建议读硕博3、培训机构老师(学而思、新东方......)女生居多,感觉身边好多女生都去了......工资较高,假期多,票圈里俩妹子三天两头出去旅游4、非主流选项:考公、中学老师、互联网运营......研究生就业去向:1、化工企业研发(中石化类国企、万华化学、新合成等等)。
高分子化学与物理(高分子的热运动、力学状态及其转变)-试卷1
高分子化学与物理(高分子的热运动、力学状态及其转变)-试卷1(总分:78.00,做题时间:90分钟)一、名词解释题(总题数:15,分数:30.00)1.玻璃化转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:玻璃化转变:玻璃态和高弹态之间的转变。
)解析:2.黏流转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:黏流转变:高弹态和黏流态之间的转变。
)解析:3.次级转变;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:次级转变:在玻璃化温度下与小尺寸运动单元的运动所对应的松弛转变。
)解析:4.结晶熔融;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:结晶熔融:熔融是物质从结晶状态变为液态的过程。
熔融是结晶的逆过程。
)解析:5.平衡熔点;(分数:2.00)__________________________________________________________________________________________ 正确答案:(正确答案:平衡熔点:在平衡熔点,晶相和非晶相达到热力学平衡,自由能变化△G=0。
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一.名词解释
重复单元:聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元
体型缩聚:是指某一双官能度单体与另一官能度大于2的单体一起缩聚时,先进行支化而后
形成交联结构的三维体型缩聚物的缩聚过程,。
引发剂效率:引发剂分解后,往往只有一部分用来引发单体聚合,这部分引发剂占引发剂分
解或消耗总量的分数称作引发剂效率。另一部分引发剂则因诱导分解和/或笼蔽效应而损耗。
自动加速:又称凝胶效应,是聚合反应进行到一定程度时,聚合速率显著上升的一种现象
降解:指由气候、热、光、氧、射线等作用引起的大分子链断裂或化学结构发生有害变化的
反应
链柔性:高分子链在绕单键内旋转自由度,内旋转可导致高分子链构象的变化,因为伴随着
状态熵增大,自发地趋向于蜷曲状态,这种特性就称为高分子链柔性。
单体:单体是能与同种或他种分子聚合的小分子的统称。是能起聚合反应或缩聚反应等而成
高分子化合物的简单化合物。是合成聚合物所用的-低分子的原料
逐步聚合:逐步聚合反应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。
两种官能团可在不同的单体上,也可在同一单体内。
歧化终止:歧化终止是某自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子而终止的方式。歧化终
止的结果,大分子的聚合度与链自由基的结构单元数相同,每个大分子只有一端是引发剂残
基,另一端为饱和或不饱和,两者各半。
笼蔽效应:在溶液聚合反应中,浓度较低的引发剂分子及其分解出的初级自由基始终处于含
大量溶剂分子的高黏度聚合物溶液的包围之中,一部分初级自由基无法与单体分子接触而更
容易发生向引发剂或溶剂的转移反应,从而使引发剂效率降低。
交联:线型或支型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程。分为化学交联和物
理交联。化学交联一般通过缩聚反应和加聚反应来实现,如橡胶的硫化、不饱和聚酯树脂的
固化等;物理交联利用光、热等辐射使线型聚合物交联。线型聚合物经适度交联后,其力学
强度、弹性、尺寸稳定性、耐溶剂性等均有改善。交联常被用于聚合物的改性。
构型:分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的较定
的立体结构。
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称为结构单元。
缩合聚合:是将许多相同的或不相同的低分子物质相互作用,生成高分子物质,同时析出小
分子,如水、醇、氨、卤化物等的反应。同种分子的缩聚(如氨基酸)反应称为均缩聚;不同
种分子的缩聚称为共缩聚。
偶合终止:偶合终止,又称联合终止。自由基配对两个活泼自由基以共价键相结合,形成没
有活性的饱和分子的反应。是链终止的一种方式。
诱导效应:诱导效应是指在有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布
发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应(Inductive Effects)。在有机化合
物分子中,由于电负性不同的取代基(原子或原子团)的影响,使整个分子中的成键电子云
密度向某一方向偏移,使分子发生极化的效应,叫诱导效应。
扩链:使聚合物主链增长的过程叫扩链,扩链是合成嵌段共聚物的重要方法。
构象:构象指一个分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子放置所产生的空间排布。
二.简答题
1.聚己二酰己二胺聚合反应式和单体名称.
nNH2(CH2)6NH2+nHOOC(CH2)4COOH→(NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO)n---+2nH2O
单体名称;己二酸HOOC(CH2)4COOH 己二胺NH2(CH2)6NH2
2.对苯二甲酸和乙二醇得到的线性高分子。
3.引发剂过硫酸钾-亚硫酸盐体系分子式和分解反应式。
S2O82- + SO32-→-SO42- +SO4—·-+SO3—·
分子式 K2S2O8-SO32-
4.羟基乙酸的缩聚反应。
nHOCH2COOH -→H-[-OCH2CO-]n-OH+(n-1)H2O
5. 计算等摩尔的对苯二甲酸与乙二醇反应体系,在下列反应程度时的平均聚合度和分子量。
0.8 0.995
p 5 200
M 960 38400
6.松弛过程。
松弛过程(relaxation),又称松弛作用。在外力作用下高分子链由原来的构象过渡到与外力
相适应的构象的过程,即高分子链由一种平衡态过渡到另一种平衡态的过程。此过程伴有弹
性形变。
7.聚氟乙烯的聚合反应和单体名称。
n CH2=CHF→-[-CH2-CHF]- n
8.α-甲基苯乙烯得到的高分子和重复单元。
9.引发剂偶氮二异丁腈的分子式和分解式。
10.氨基乙酸的缩聚反应。
11.非晶态聚合物的玻璃化转变。
对于聚合物来说是非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。其分子运动本质是链段运动发
生“冻结”与“自由”的转变。玻璃化转变也发生于结晶聚合物的非晶区中。
12.聚异丁烯
13.1,3-丁二烯聚合
14.过氧化二苯甲酰分子式和分解式
15.乙二醇和己二酸的缩聚反应。
16.粘流转变。
三.问答题
1. 从结构观点讨论温度和剪切速率对聚合物熔体黏度的影响。在聚合物成型加工过程中如
何利用黏度对温度和剪切速率的不同敏感性来改善聚合物的加工流动性?
随温度升高,聚合物黏度下降。黏度随温度升高而下降的幅度与流动活化能的大小有关。对
刚性链聚合物,流动活化能一般都比较大,温度对黏度的影响就比较明显。随温度升高,黏
度明显下降。由于刚性链聚合物的表观黏度对温度表现出较大的敏感性,可以将它们称之为
温敏性聚合物。对于这类聚合物,在成型加工过程中采用改变温度的方法来调节聚合物的黏
度和流动性比较有效。对柔性链聚合物,由于流动活化能比较小,表观黏度随温度变化不大,
尽管随温度升高黏度呈下降趋势,但下降幅度较小。
在极低(第一牛顿区)和极高(第二牛顿区)剪切速率下,聚合物熔体的黏度不随剪切速率变
化,表现出牛顿流体的流动行为。只有在中间剪切速率范围内(假塑性区),剪切速率的变化
才会对熔体黏度产生影响。此时,随剪切速率增加,分子链解缠结不断发生,缠结结构的破
坏和分子链沿流动方向的取向,导致黏度不断下降。对于柔性链聚合物,由于很容易通过链
段的运动实现分子链的取向,所以其黏度随剪切速率增加下降明显;但是,由于刚性链聚合
物中运动单元(链段)较长,链构象的改变比较困难,分子链不容易取向,所以随剪切速率增
加,黏度下降幅度很小。
2. 什么是蠕变与应力松弛?
蠕变:应力不变的条件下,应变随时间延长而增加。
应力松弛:应力不变的条件下,应变随时间延长而减少。
蠕变:固体材料在保持应力不变的条件下,应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不
同,塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现,而蠕变只要应力的作用时间相当长,它
在应力小于弹性极限施加的力时也能出现。许多材料(如金属、塑料、岩石和冰)在一定条
件下都表现出蠕变的性质。由于蠕变,材料在某瞬时的应力状态,一般不仅与该瞬时的变形
有关,而且与该瞬时以前的变形过程有关。许多工程问题都涉及蠕变。。
应力松弛:在维持恒定变形的材料中,应力会随时间的增长而减小,这种现象为应力松弛,
它可理解为一种广义的蠕变。测定应力松弛曲线是测定松弛模量的实验基础。高温下的紧固
零件,其内部的弹性预紧应力随时间衰减,会造成密封泄漏或松脱事故。松弛过程也会引起
超静定结构(见结构力学)中内力随时间重新分布。用振动法消除残余应力就是设法加速松
弛过程,以便消除材料微结构变形不协调引起的内应力。使流动的粘弹性流体速度梯度减小
或突然降为零,流体中的应力逐渐降低或消失的过程也称为应力松弛。
3. 聚合物分子运动的特点?
运动单元的多重性;分子运动的时间依赖性;分子运动的温度依赖性。
4.聚合物流动的作用机理是什么,其流动有什么特征?
机理:小分子液体的流动是分子沿一定方向跃迁的结果。在小分子液体内部,存在着许多与
分子尺寸相当的孔穴,在外力的作用下,分子不断沿外力方向跃迁,填补前面的空穴,分子
原来占有的位置成为新的空穴后,又让后面的分子跃入,从而形成了液体的宏观流动。
特征:a. 聚合物流动是通过链段的位移来完成的;b。聚合物流动不符合牛顿流体流动规律;
c。聚合物流动时伴有弹性形变。
四.计算题
1.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,kp=145 L*(mol*s)-1,kt=7.0*10^7 L*(mol*s)-1, 欲达到
50%转化率,需多长时间?
2.聚氯乙烯分子量10万,尼龙66分子量1万5,聚丁二烯分子量10万。聚合物分子式和
聚合度。(结构单元分子量聚氯乙烯62.5 尼龙66 113 聚丁二烯54 天然橡胶68)
3.聚氯乙烯分子量10万,尼龙66分子量2万,天然橡胶分子量30万。聚合物分子式和聚
合度。