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复习笔记

一、高分子的基本概念

1.高分子

高分子是指由千百个原子彼此以共价键结合形成的相对分子质量特别大、具有重复结构单元的化合物。

2.单体

单体是指能够聚合形成高分子化合物的低分子化合物，即聚合物的合成原料。

3.结构单元、单体单元、重复单元

(1)结构单元是指构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位;

(2)单体单元是指聚合物中与单体化学组成相同而键合电子状态不同的结构单位;

(3)重复单元是指聚合物中组成和结构相同的最小单位。

4.聚合度

(1)表示法

①以大分子链中的结构单元数目表示，记作X

②以大分子链中的重复单元数目表示，记作DP

(2)关系式

①由一种结构单元组成的高分子

M=X ·M=DP·Mo

式中M是高分子的分子量;M是结构单元的分子量。

②由两种结构单元组成的高分子

M=XM_=2DP·Mo

式中 M是两种结构单元的平均分子量。

5.三大合成材料

(1)合成树脂和塑料;

(2)合成纤维:

(3)合成橡胶。

二、聚合物的分类和命名

1.分类

(1)按单体来源

天然高分子、合成高分子、改性高分子。

(2)按材料性能和用途

合成树脂和塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料、胶粘剂、功能高分子。

(3)按高分子主链结构

①碳链聚合物

大分子主链完全由碳原子组成。

②杂链聚合物

大分子主链中除碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。

③元素有机聚合物

大分子主链中没有碳原子，主要有硅、硼、铝和氧、氦、硫、磷等原子，但侧基多半是有机基团。

④无机高分子

主链和侧基均无碳原子。

(4)按热行为

①热塑性聚合物

可溶于适当的溶剂，加热时熔融塑化，冷却时固化成型，能够重复加工成型，如涤纶、尼龙等。

②热固性聚合物

在加热条件下发生交联反应，形成网状或体形结构，再加热时不能熔融塑化，也不溶于溶剂，如酚醛树脂、

硫化橡胶等。

2.命名

命名方法包括单体来源命名法和系统命名法。

三、聚合反应

由低分子单体合成聚合物的反应总称为聚合反应。

1.按单体-聚合物结构变化分类

(1)缩聚

缩聚反应是指官能团单体多次缩合形成聚合物的反应，产物除缩聚物外，还有水、醇、氨或氯化氢等低分子

副产物。

(2)加聚

加聚反应是指烯类单体π键断裂进而加成聚合的反应。加聚物结构单元的元素组成与单体相同，仅电子结构

有所变化。

(3)开环聚合

开环聚合是指环状单体σ键断裂进而聚合形成线形聚合物的反应。

2.按聚合机理和动力学分类

(1)逐步聚合

①定义

逐步聚合是指单体所带的两种不同官能团间发生化学反应并生成高聚物的聚合反应。

②特征

a.低分子转变成高分子是逐步缓慢进行的，各步反应速率和活化能大致相同;

b.反应早期，单体很快聚合成二、三、四聚体等中间产物，后续反应在这些低聚体间进行;

c.大部分缩聚反应都属于逐步聚合:

d，单体通常是含有官能团的化合物;

e.分子量随时间逐步增大，短期内单体转化率很高，但基团的反应程度很低;

f.聚合体系由单体和分子量递增的系列中间产物组成。

(2)连锁聚合

①定义

连锁聚合是指由活性中心引发单体迅速连锁增长的聚合反应。

②类型

连锁聚合从活性种开始，活性种可以是自由基、阴离子或阳离子，根据活性种的不同，连锁聚合可以分为自

由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合。

②特征

a.聚合过程由链引发、链增长、链终止等基元反应组成，各基元反应的速率和活化能差别很大;

b.链引发是活性种的形成，活性种与单体加成，使链迅速增长，活性种的破坏就是链终止:

c，除微量引发剂外，体系始终由单体和高分子聚合物组成，没有分子量递增的中间产物;

d.分子量随时间无变化或变化甚微，但转化率随时间而增大，单体则相应减少。活性阴离子聚合中分子量

随转化率的增大而线性增加。

四、分子量及其分布

1.平均分子量

(1)数均分子量M

①定义式

∑n,M,

Zm

=∑x,м

n

∑(m/M)

②测定方法

渗透压、蒸气压等依数性方法。

(2)重均分子量M。

①定义式

M

ZmM

2nM

∑«м,

m

n,M

以上两式中，n 、m 、M分别代表i-聚合体的分子数、质量和分子量。

②测定方法

光散射法、凝胶渗透色谱法。

(3)粘均分子量M

①定义式

M.=

∑m,M"

ZnM+l

m

∑n,M

式中a是高分子稀溶液特性粘数-分子量关系式n=KM中的指数，一般为0.5~0.9。

②测定方法

其测定方法为粘度法。

(4)三种分子量的比较

以上三种分子量的大小依次为:MM

2.分子量分布

分子量分布有两种表示方法:

(1)分子量分布指数

dMM

(2)分子量分布曲线