潘祖仁第五版高分子化学知识点.docx

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潘祖仁第五版高分子化学知识点

潘祖仁第五版高分子化学知识点

篇一：

潘祖仁第五版高分子化学知识点

第一章：

绪论

一、基本概念

高分子、高分子化合物

单体

结构单元

重复结构单元

单体单元

聚合度

全同立构高分子

间同立构高分子

立构规整性高分子

无规立构高分子

遥爪高分子：

含有反应性末端基团、能进一步聚合的高分子。

均聚物：

由一种（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。

共聚物：

由一种以上（真实的、隐含的或假设的）单体聚合而成的聚合物。

生成共聚物的聚合反应称为共聚反应。

逐步聚合反应：

是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。

链式聚合反应：

是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。

聚合物的多分散性：

聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。

平均分子量：

聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量或平均聚合度。

数均分子量和重均分子量及多分散系数

二、基本理论

1、聚合物的分类：

来源：

天然高分子、半天然高分子和合成高分子

主链元素组成：

碳链高分子、杂链高分子和元素有机高分子

性质和用途：

塑料、纤维和橡胶，以及功能高分子、胶粘剂和涂料

2、聚合物的命名：

习惯命名和IupAc命名

第二章缩聚及逐步聚合反应

一、基本概念

缩合聚合和逐步加成聚合，线形逐步聚合反应和非线形逐步聚合反应，平衡线形逐步聚合反应和不平衡线形逐步聚合反应，单体功能度和平均功能度，均缩聚和混缩聚，熔融缩聚、界面缩聚和固态缩聚，凝胶化现象和凝胶点，无规预聚体和确定结构预聚体。

二、基本理论

1.逐步聚合反应的特征：

a.反应是逐步进行的；b.每一步反应的速率和活化能大致相同；c.反应体系始终由单体和分子量递增的一系列中间产物组，单体以及任何中间产物两分子间都能发生反应；d.聚合产物的分子量是逐步增大的。

2.线形逐步聚合反应聚合产物分子量的控制与稳定

（1）数均聚合度与功能基摩尔比、反应程度的关系

n?

1?

r若r≠1,p指量少功能基的反应程度1?

r-2rp

（2）反应程度的影响因素：

平衡常数

（3）单功能基化合物的作用：

a.分子量调节剂，[r=nA/（nb+2nb’）];b.单功能基化合物对聚合物进行封端，起稳定分子量的作用（分子量稳定剂）。

?

1?

r?

mn?

m0xn?

m0?

?

m0为单体单元的平均分子量?

1?

r-2rp?

3、非线形逐步聚合反应

（1）支化高分子与交联高分子的生成条件：

（2）平均功能度的计算

（1）nA=nb,f=∑nifi/∑ni

（2）nA（3）凝胶点的预测（carothers&Flory）

pc?

21?

pa?

c?

r基团数比、ρ支化单元分率、f官能度2fr?

r?

f-2（4）无规预聚体与确定结构预聚体

第三、四章链式聚合反应

一、基本概念

自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和配位聚合，引发剂半衰期，链转移常数，阻聚剂与缓聚剂，溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合及机理、本体聚合，活性聚合，引发效率，自动加速作用，Ziegler-natta组成、活化理论。

链式聚合反应的特征：

a.聚合过程一般由多个基元反应组成；b.各基元反应的反应速率和活化能差别大；c.单体只能与活性中心反应生成新的活性中心，单体之间不能反应；d.反应体系始终是由单体、聚合产物和微量引发剂及含活性中心的增长链所组成；e.聚合产物的分子量一般不随单体转化率而变。

（活性聚合除外）

二、基本理论

1、单体的聚合反应性能

对于乙烯基单体ch2=chx而言：

（i）x为给（推）电子基团；（ii）x为吸电子基团；（iii）具有c-c双键共轭体系的烯类单体。

2、链式聚合反应的基元反应：

3、链增长反应中单体的加成方式（首尾、首首加成）

4、自由基聚合反应产物的数均聚合度

2ktRp?

?

1I?

s?

?

cm?

cI?

cs?

22mmkpmn

5.自动加速现象及其产生的原因

6、自由基聚合、离子聚合（配位）引发剂的种类及其链引发机理（离子对作用强度与定向聚合）

自由基聚合：

过氧化物、偶氮化物和氧化还原体系

阴离子聚合：

电子转移引发、阴离子加成

阳离子聚合：

质子酸、Lewis酸、碳阳离子源/Lewis酸

配位聚合：

7.活性聚合

第五章链式共聚合反应

一、基本概念

无规共聚物、交替共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物，竞聚率，同系链增长与交叉链增长，恒分共聚，恒分点和Q-e概念。

二、基本理论

1、共聚合反应的意义

2、共聚合反应的控制：

组成与分布的控制

（1）共聚合方程与竞聚率

dm1?

m1?

?

r1?

m1?

?

?

m2?

?

r1f1?

f1f2F1?

?

22dm2m2r21m2?

m1r1f1?

2f1f2?

r2f22

竞聚率r1=k11/k12，物理意义：

r1=0，r1=1，r1>1,r1

（2）共聚产物组成分布控制：

a.恒分点附近投料；b.补充单体保持单体组成恒定法；c.控制单体转化率。

（3）共聚反应类型：

根据两种单体的竞聚率r1、r2及其乘积对二元共聚合反应分类，各自F1－f1曲线的特征及共聚物类型。

?

m1?

?

r2-1或f?

1-r2

1m2r1-12-r1-r2

第六章聚合物的化学反应

1、分类

（i）聚合物的相似转变：

这类反应仅发生在聚合物分子的侧基上，即侧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根本改变的反应，包括：

聚合度变大的化学反应，如扩链（嵌段、接枝等）和交联；

聚合度变小的化学反应，如降解与解聚。

2、高分子效应：

（i）邻基效应：

a.位阻效应；b.静电效应；（ii）功能基孤立化效应

3、聚合物的相似转变应用

氯化聚乙烯、聚乙烯醇及其缩醛化、纤维素的改性

4、聚合度变大的反应

交联：

含双键橡胶的硫化与不含双键橡胶的硫化

接枝和嵌段共聚物合成的基本方法及其特点：

（i）链转移反应法（接枝）；（ii）大分子引发剂法；（iii）辐射接枝法；（iv）功能基偶联法。

5、聚合物的降解与老化

热降解：

a.无规断链反应；b.解聚反应；c.侧基脱除热降解

考试题型：

一、写出单体得到线型高聚物的重复结构单元二、写出高聚物的名称、单体和合成反应方程式三、指出单体适合哪种机理聚合，试简要说明原因四、填空五、综合问答题六、计算题

篇二：

高分子化学全书要点（第五版潘祖仁主编）

第一章绪论知识要点示意图

第二章缩聚和逐步聚合知识要点示意图

缩聚反应

缩聚反应单体缩聚反应分类

体系

按反应热力学的特征分类

平衡缩聚反应

不平衡缩聚反

应按生成聚合物的结构分类

线形缩聚

体型缩聚

逐步聚合反

应

线型缩聚反应

线型缩聚反应

的机理动力学

逐步特性官能团等活性

理论可逆特性

线型缩聚动力

学反应程度

自催化缩聚反

应

缩聚过程中的外加酸催化缩副反应聚反应平衡缩聚动力学

第三章自由基聚合知识要点结构示意图

自由基聚合反应

连锁聚合反应

自由基聚合机理自由基聚合动力学

连锁聚合反应分类

连锁聚合的单体

影响烯烃聚合能力的因素

链引发

聚合过程

自由基聚合

碳碳双键的单烯类

电子效应

链增长

诱导期（零速期）

阳离子聚合

共轭双烯类单体

空间位阻效应

链终止

初期（匀速期）

阴离子

聚合

羰基化合物

链转移反应

中期（加速期）

杂环化合物

后期（减速期）

篇三：

高分子化学第五版潘祖仁版课后习题答案

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xn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。

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largeorbigmolecule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。

4.举例说明和区别：

缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。

答：

按单体-聚合物组成结构变化，可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；而按机理，可分成逐步聚合和连锁聚合两类。

1）缩聚、聚加成和逐步聚合

缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同。

逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长，每步反应的速率和活化能大致相同。

大部分缩聚属于逐步聚合机理，但两者不是同义词。

聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。

属于非缩聚的逐步聚合。

2）加聚、开环聚合和连锁聚合

加聚是烯类单体加成聚合的结果，无副产物产生，加聚物与单体的元素组成相同。

连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成，其活化能和速率常数各不相同。

多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。

环状单体?

-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。

近年来，开环聚合有了较大的发展，可另列一类，与缩聚和加聚并列。

开环聚合物与单体组成相同，无副产物产生，类似加聚；多数开环聚合物属于杂链聚合物，类似缩聚物。

5.写出下列单体的聚合反应式，以及单体、聚合物的名称。

a.ch2=chFb.ch2=c（ch3）2?

?

?

?

c.ho（ch2）5cooh

e.nh2（ch2）6nh+hooc（ch2）4coohd.ch2-ch2||ch2-o

答：

6.按分子式写出聚合物和单体名称以及聚合反应式。

属于加聚、缩聚还是开环聚合，连锁聚合还是逐步聚合？

—2=c（ch3）2—a.[ch]n

——2）5co]n答：

c.[nh（ch—b.[nh（ch2）6nhco（ch2）4co]—n

—2c（ch3）=chch2—d.[ch]n