高分子总结

第一章 名词:高分子化合物 高分子 单体 重复单元 结构单元 单体单元 聚合度 聚合物分子量 相对分子质量 数均分子量 重均分子量 粘均分子量 分子量分布 多分散性 分布指数 连锁聚合 逐步聚合 加聚反应 缩聚反应 加聚物 缩聚物 塑料 橡胶 纤维 热塑性聚合物 热固性聚合物 碳链聚合物 杂链聚合物 元素有机聚合物 无机高分子

1、高分子化合物:众多原子或原子基团主要以共价键结合而成的相对分子质量在10000以上的化合物。

2、结构单元:高分子中多次重复的且可以表明合成所用单体种类的化学结构。

3、分布指数:重均分子量与数均分子量的比值,即用来表征分子量的分布宽度或多分散性。

4、逐步聚合:无活性中心,通过单体上所带的能够相互反应的官能团逐步反应形成二聚体、三聚体、四聚体等,直到最终在数小时内形成聚合物的反应。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。

第二章

均缩聚 混缩聚 共缩聚 线型缩聚 体型缩聚 平衡缩聚 非平衡缩聚 官能度 平均官能度 基团数比 过量分率 反应程度 转化率 凝胶点 预聚物 无规预聚物 结构预聚物 熔融缩聚 溶液缩聚 界面缩聚

平均官能度:指反应体系中平均每一个分子上带有的能参加反应的官能团(活性中心)的数目。

第三章

活性种 均裂 异裂 自由基聚合 离子聚合 阳离子聚合 阴离子聚合 诱导效应 共轭体系 共轭效应 空间位阻效应 链引发 链增长 链终止 偶合终止 歧化终止 单基终止 双基终止 链转移 引发剂 半衰期 诱导期 诱导分解 笼蔽效应 引发剂效率 转化率 热引发聚合 光引发聚合 光引发效率 辐射聚合 自动加速现象 聚合动力学 动力学链长 链转移常数 链转移剂 阻聚剂 缓聚剂 自由基捕捉剂 自由基寿命 聚合上限温度

1、阴离子聚合:以阴离子作为活性中心的连锁聚合反应。

2、链引发反应:形成单体自由基活性种的反应。链引发反应包括两步:初级自由基的形成(引发剂的分解),单体自由基的形成。

3、诱导期:聚合初期,初级自由基为阻聚杂质所终止,无聚合物形成,聚合速率为零的时期。

4、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粘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。

5、引发剂效率:引发聚合部分引发剂占引发及分解消耗总量的分率称为引发剂效率。

6、动力学链长:每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长,动力学链长在链转移反应中不终止。

第四章

均聚合 共聚合 均聚物 共聚物 无规共聚物 交替共聚物 嵌段共聚物 接枝共聚物 共聚合组成方程 理想共聚 理想恒比共聚 交替共聚 非理想共聚 有恒比点非理想共聚 嵌段共聚 竞聚率 序列长度 序列结构

序列长度:序列中的结构单元数。

第五章

本体聚合 悬浮聚合 溶液聚合 乳液聚合 微悬浮聚合 沉淀聚合 微乳液聚合 种子乳液聚合 分散聚合 乳化剂 胶束 胶束成核 均相成核 反向乳液聚合

第六章

活性聚合 化学计量聚合 开环聚合 离子对 异构化聚合 电子转移引发 阴离子聚合 阳离子聚合

开环聚合:环状单体在引发剂作用下开环,形成线形聚合物的聚合反应。

第七章

配位聚合 定向聚合 Ziegler-Natta聚合 立体异构 构型 构象 光学异构体 几何异构体 全同立构聚合物 间同立构聚合物 无规立构聚合物 立构规整度 全同指数 配位聚合引发体系 Ziegler-Natta引发剂

立构规整度:立构规整聚合物的质量占总聚合物的质量的分率。

第九章 聚合物化学反应 功能高分子 高分子试剂 高分子催化剂 接枝 嵌段 扩链 交联 交联剂 降解 解聚 老化 几率效应 邻近基团效应 无规断链

1、聚合物化学反应:研究聚合物分子链上或分子链间官能团相互转化的化学反应过程。聚合物的化学反应根据聚合物的聚合度和基团的变化(侧基和端基)可分为相似转变、聚合物变大的反应和聚合物变小的反应。

2、功能高分子:是指具有传递、转换或储存物质、能量和信息的高分子,其结构特征是聚合物上带有特殊功能的集团,其中聚合物部分骑着载体的作用,不参与化学反应。按功能的不同,可分为化学功能高分子、物理功能高分子和生物功能高分子。

3、解聚:热裂解一般是自由基反应,先在链端发生断裂,生成活性较低的自由基,然后按连锁机理迅速脱除单体,可以看成链增长的逆反应。

聚合热 胶束增溶现象 高分子效应 引转终止剂 可控活性聚合 等聚合度反应

支化单元 聚合上限温度

1、聚合热:在聚合反应体系前后反应物与生成物能量的变化。聚合反应放出来的热量。

2、可控活性聚合:宏观效果上类似于活性聚合(相对分子质量在一定范围内可设计,相对分子质量分布窄,明显具有活性聚合特征),实际上仍存在不很显著的链转移、链终止的聚合反应,成为可控聚合或可控活性聚合。

3、胶束增容现象:胶束外的单体扩散进入胶束,于是形成了含有聚合物的增溶胶束。

4、高分子效应:聚合物本身的结构对其化学反应性能的影响。

5、引转终止剂:

6、等聚合度反应:高分子反应前后聚合度没有变化的高分子化学反应。

7、聚合上限温度:当聚合和解聚处于平衡状态时(ΔG=0),这时的温度Tc为聚合上限温度。?G??H?T?S?Tc??H/?S

8、支化单元:高分子支链上的结构单元与主链相同的单元。

 

第二篇:高分子总结

1.通用热塑性塑料;2其他塑料;3通用热固性塑料;4工程塑料;5.纤维;6纺丝工艺;7橡胶;8热塑性弹性体;9涂料;10黏合剂;11功能高分子材料;12助剂

1.通用热塑性塑料:PE、PP、PVC和PS PE:结晶度:LDPE<LLDPE<HDPE;LLDPE仅含有短支链,不含长支链,其分子结构的规整性介于LDPE和HDPE之间,密度和结晶度也介于两者之间,更近于HDPE。

物理性能:无臭、无味、无毒,外观呈乳白色的蜡状固体,其密度随聚合方法的不同而异。约为0.91~0.96g/cm.PE块状料是半透明或不透明状,薄膜是透明的,并随结晶度的提高而下降。 2其他塑料:

乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA):EVA的性能与乙酸乙烯酯(VA)的含量有很大的关系,当VA的含量增加时,它的回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能都会提高;当VA的含量降低时,EVA的刚性、耐磨性及电绝缘性都会增加。 聚4-甲基-1-戊烯的密度是塑料中最轻的,透明性很好。其分子主链上连有较大的侧异丁基,使分子链刚性增加。密度:聚4-甲基-1-戊烯<PP<PE

3通用热固性塑料:酚醛树脂、氨基树脂、环氧树脂 和不饱和聚酯等 1)酚醛树脂(PF):定义:凡酚类化合物和醛类化合物经缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。

热塑性酚醛树脂是在酸性条件下、甲醛与苯酚的物质的量的比<1时合成的一种热塑性线性树脂

热固性酚醛树脂是在碱性条件下、过量的甲醛与苯酚经缩聚反应合成的一种热固性网状树脂

氨基树脂(AF):定义:是含有氨基或酰胺基团的化合物与醛类化合物缩聚的产物, 种类:脲甲醛树脂(UF)三聚氰胺甲醛树脂(MF)(又叫密胺树脂,是在碱性条件下,三聚氰胺与甲醛通过缩聚反应得到产物)

环氧树脂(EP)的种类:缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线性脂肪族类、酯环族类

不饱和树脂(UP):定义:是主链上含有酯键的高分子化合物的总称,是由二元醇或多元醇与二元酸或多元酸缩合而成,也可从同一分子内含有羟基和羧基的物质制得。

4工程塑料:定义:是指物理力学性能及热性能比较好的、可以当做结构材料使用的且在较宽的温度范围内课承受一定的机械应力和较苛刻的化学、物理环境中使用的塑料材料。

1)通用工程塑料: 用量大,长期使用温度在100~150℃。

分类:聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚、热塑性聚酯。(具体的结构自己看书)

聚酰胺(PA,尼龙):是指分子主链上含有酰胺基团的高分子化合物,由二元胺和二元酸通过缩聚反应制的。分之间存在强大的氢键,使得PA的结构易发生结晶化。且有较高的力学强度和高得熔点,另外,PA分子中的亚甲基使分子链比较柔顺,因而具有较高的韧性。PA具有较好的力学性能、耐油性、热稳定性,缺点是亲水性强,吸水后尺寸稳定性差,主要原因是酰氨基团有吸水性。

聚碳酸酯(PC):既刚又韧的材料,结晶能力差,基本属于无定形聚合物,具有优良的透明性,缺点是:易产生应力开裂,耐疲劳性差,不耐磨损。 聚甲醛(POM):是一种无侧链、高密度、高结晶度的线性聚合物,具有优异的力学性能。自润滑性好,可做齿轮、轴承,吸湿性小,尺寸稳定性好。热稳定差,易燃烧

聚苯醚(PPO):优点:电绝缘性、耐蠕变性、耐水性、耐热性、尺寸稳定性优异,且具有很宽的使用温度范围。缺点:流动性差、加工性能差、制品易开裂。

热塑性聚酯:定义:由饱和的二元酸和饱和二元醇缩聚的得到的线性高聚物。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET):优点:室温下具有优越的力学性能和摩擦、磨损性能,抗蠕变性能、刚性和硬度都很好,且吸水性低,尺寸稳定性高。缺点:热力学性能与冲击性能很差。

特种工程塑料:聚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、聚芳醚酮等。

耐温性好,结构复杂。 聚四氟乙烯(塑料王):具有优异的耐腐蚀性、自润滑性、耐热性、电绝缘性及较低的摩擦系数,非极性。在塑料中,耐腐蚀性最好,表面能最低,氧指数高。采用乳液纺丝法。

5.纤维一般是细而长的材料,具有弹性模量大、塑性变形小,强度高等特点,有很高的结晶能力,分子量小,一般为几万。(纤维是指长度比直径大很多倍并且有一定柔顺性的纤细物质)

1)四大通用合成纤维:涤纶(PET)、锦纶(尼龙)、腈纶(基丙烯晴)和丙纶(聚丙烯)。

聚酯纤维:是含芳香族取代羧酸酯结构的纤维,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT),聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT),聚萘酯(PEN)。熔点:PET>PTT>PBT。结晶:PBT>PTT>PET。 高性能合成纤维:聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)、聚苯硫醚、聚苯咪唑等。

PPTA:线型刚性伸直链结构,高结晶度,采用液晶纺丝。

功能合成纤维:高分子光纤、导电纤维和生物降解纤维等。 氨纶(聚氨酯):之所以具有如此高的弹性是因为他的高分子链是由低熔点、无定形的软链段和嵌在其中的高熔点、结晶的硬链段所组成。

导电纤维:用导电聚合物可纺丝制成导电纤维如线性共轭聚合物聚3,4-乙烯基二甲噻吩(PEDOT)掺杂聚苯乙烯磺酸(PSS). 高分子光纤(POF):是因光在纤维界面上全放射或纤维的折射率梯度而使光在纤维内曲折反复传播把光约束在纤维内进行光导的材料,以PMMA或PS为芯材,以氟聚合物为包层的光纤,折射率低的皮层包覆折射率高的芯。

6纺丝工艺:分为熔体纺丝和溶液纺丝 1)熔体纺丝是将聚合物所得的聚合物熔体直接进行纺丝。涤纶、聚酰胺、丙纶的生产采用熔融纺丝法。过程:纺丝熔体的制备;熔体经喷丝板孔眼压出形成熔体细流;熔体细流被拉长变细并冷却 凝固;固态纤维上油和卷绕;

2)溶液纺丝:根据凝固方式有干法和湿法。(腈纶只能溶液纺丝)

过程:纺丝熔体的制备;纺丝液经过纺丝泵计量进入喷丝头的毛细孔压出形成原液细流;溶剂像凝固浴扩散,形成初生纤维;纤维拉伸和热定型,上油和卷绕;

湿法主要有四种成形方式:浅浴成形、深浴成形、漏斗浴成形、管浴成形。

干法纺丝中,原液细流不是进入凝固浴,而是进入纺丝甬道。由于甬道中的热空气流的作用,是原液细流中的溶剂挥发,原液细流凝固并伸长辨析形成初生纤维。

干湿法:纺丝液先经过一段空间(空气层),然后进入凝固浴。

UHMPE:用凝胶纺丝,再通过喷丝板喷出,再拉伸发生结构改变,提高结晶度、取向度。溶剂:石蜡,二甲苯。UHMPE是非极性,

表面能低,对表面处理后才有一些表面活性。 7橡胶:

天然橡胶:结构式(看书),极性,能缓慢结晶,若拉伸可在一定程度上结晶,具有很好的弹性;主要成分是异戊二烯,存在顺式和反式,主要是顺式。与聚异戊二烯的区别:聚异戊二烯的顺式比天然橡胶的少,结晶性差。

通用合成橡胶:丁苯橡胶(SBR)(基体:丁二烯、苯乙烯)、聚丁二烯橡胶(BR)(丁二烯)、丁基橡胶(IIR)(异丁烯)、乙丙橡胶(EPR)(乙烯丙烯)、氯丁橡胶(CR)(氯丁二烯)。

丁苯橡胶:非极性,非滑性,做鞋底、轮胎。 聚丁二烯橡胶:顺丁橡胶弹性好,耐低温性好,耐磨损性好,填充性好。一般不单独使用,与天然橡胶、丁苯橡胶并用做轮胎。 丁基橡胶:气密性好,耐温性好。透气性好,稳定。经溴化或氯化后,能改善其与不饱和橡胶的硫化性和黏合性,卤化后用于子午线轮胎的气密层。

乙丙橡胶:二元乙丙橡胶(EPM)和三元乙丙橡胶(EPDM)。饱和的,有好的耐候性、耐氧化性。

氯丁橡胶:硫磺调节型和非硫磺调节型。生胶具有较高的强度,硫化胶具有优异的耐燃性性能和黏合性,耐氧化性,耐臭氧老化和耐天候老化性较好,仅次于乙丙橡胶和丁基橡胶,耐油性仅次于丁腈橡胶。

特种合成橡胶:丁腈橡胶、硅橡胶和氟橡胶等。

丁腈橡胶:耐油性好,需加入炭黑、白炭黑等增强性填料增强后才具有实用的力学性能和较好的耐磨性。

硅橡胶:由硅氧烷与其他有机硅单体共聚的聚合物。强度低,必须加入增强剂(炭黑)补强。

氟橡胶:热稳定性好,耐腐蚀性好。

8 热塑性弹性体:在常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑性化成型的一类弹性体材料。

1)共聚型 :概念:采用嵌段共聚的方式将柔性链(软段)同刚性链(硬段)交替连接成大分子

SBS是苯乙烯和丁二烯的嵌段共聚型热塑性弹性体。其中的二烯烃上双键易氧化降解,因而氢化SBS具有较强的耐氧化性能。做鞋底、胶黏剂、改性沥青。

PU:由二异氰酸酯(硬度)和聚醚或聚酯多元醇(软段)以及低分子量二元醇类扩链剂反应而得。

聚酯类热塑性弹性体:二元羧酸以及其衍生物、长链二元醇以及低分子量二醇混合物通过熔融酯交换反应制的。

聚酰胺弹性体:硬度是聚酰胺,软段是脂肪聚酯或聚醚,之间以酰胺键连接。

2)共混型:采用机械共混方式使橡胶与塑料在熔融共混时形成两相结构。

EPDM/PA6:提高抗冲击强度,但由于聚合物之间不相容。其力学性能较差。 NBR/PA:耐高温、耐油、耐溶剂及力学性能。

EPDM/PP:耐臭氧、耐天候、耐热老化性能、优良的加工性能和弹性。

9 涂料: 指涂布在物体表面而形成的具有保护和装饰作用的膜层材料。

①主要组成:成膜物质、颜料和溶剂,此外还包括催干剂、填充剂、增塑剂、增稠剂和稀释剂等。

成膜物质:基料,是能够溶解于适当溶剂,具有结晶度物质。与物质表面和颜料具有很良好的结合力。

颜料:一类是转化型或反应型成膜物质,另一类是非转换型或挥发性成膜物质。起遮盖、赋色和涂饰。(无颜料叫清漆,有

则叫色漆)

溶剂:能溶解成膜物质的易挥发性有机液体。

②涂装技术

表面处理作用:一、消除被涂物的污垢、灰尘、氧化物、水分、锈渣、油污等;对表面进行适当的改造,包括进行化学处理或机械处理,以消除缺陷或提高附着力。

涂装方法:手工涂装;浸涂和淋涂;空气喷涂;无空气喷涂;静电喷涂;电泳涂装 水性涂料和有机溶剂涂料;

③醇酸树脂涂料:是由多元醇、多元酸及脂肪酸通过缩聚反应制得。由脂肪酸改性。 按改性脂肪酸的性质主要分为两类:一类是干性油醇酸树脂,在室温与氧存在下直接股忽而成膜,用于制自干的油漆;另一类是不干性油醇树脂,碘值低,不能再空气中氧化交联,因而不能直接用作涂料。需与其他树脂混合使用。

优点: 不易老化、耐候性好、光泽持久;附着力好、漆膜柔韧、耐磨;抗矿物油性好、抗醇类溶剂好;施工方便、刷涂喷涂浸涂均可;

缺点:完全干透时间长,漆膜较软,耐热防霉性较差。

④丙烯酸涂料:分为:热塑性丙烯酸树脂和热固性丙烯酸树脂;

特点:色浅、透明;耐光、候性好;耐热、耐过热烘烤;耐腐蚀;

⑤聚氨酯涂料:(聚氨酯可做塑料、橡胶、纤维、涂料、黏合剂)

特点:力学性能优异,漆膜坚硬,柔韧,光亮,耐磨,附着力强;具有好的耐腐蚀性;好的电绝缘性;可与不同的聚合物配合制漆;可制成不同形态的涂料;

⑥其他涂料:环氧树脂涂料;氨基树脂涂料;不饱和聚酯漆;有机硅涂料

10黏合剂(胶黏剂):是通过粘附作用使被粘物相互结合在一起的物质。

按来源分:无机黏合剂和有机黏合剂

按粘接处的要求分:结构型黏合剂和非结构型黏合剂

按固化方式分:水基蒸发型、溶剂挥发型、化学反应型、热熔型和压敏型等

辅助成分:固化剂,硫化剂,促进剂、增韧剂及增塑剂、填料、溶剂等

粘接及其粘接工艺:

达到良好粘接必须具备的两个条件:黏合剂要能很好地润湿被粘物的表面;黏合剂与被粘物之间要有较强的相互作用;

11功能高分子材料

1)物理功能高分子材料分类:导电高分子材料、有机高分子磁体、光学功能高分子材料、液晶聚合物、固-固相转变高分子材料 结构与导电性的关系:物质的导电性是由于物质内部存在的载流子包括正离子、负离子、电子或空穴移动引起的。导电率为单位截面积;单位长度电阻的倒数。根据电导率将材料分为导体、半导体、绝缘体和超导体。导电高分子材料:包括结构型和填充型。结构型包括:共轭高分子材料、电荷转移高分子材料、有机金属高分子材料和高分子电解质。填充型是高分子材料中添加导电性的物质如金属、石墨后具有导电性。

2)光学功能高分子材料:分类:透明高分子材料、光纤通讯高分子材料、光数据存储高分子材料、非线性存储高分子材料、液晶高分子材料和感光树脂。聚4-甲基1-戊烯是结晶聚合物,但透光率大于90%,因为晶区与非晶区的折射率相近。

3)功能转换型高分子材料:

形状记忆树脂:是在温度的影响下,可恢复到他们最初制造的形状得一类智能材料。 具有两相结构:记忆起始形状的固定相和随温度能进行可逆固化或软化的可逆相组成。可逆相为物理交联结构;固定相为化学交联(热固性)和物理交联(热塑性)。 其记忆功能可描述为:①聚合物在高于Tg的温度下变形;②在低于Tg的温度下固定变形的聚合物;③除去固定;④高于Tg的温度,聚合物恢复原始的形状。 环境可降解高分子材料:指能在分泌酵素的微生物作用下降解的高分子材料。包括微生物聚酯、脂肪聚酯、聚乳酸和全淀粉塑料(淀粉中含有氢键,加增塑剂甘油可使塑性提高)。 12助剂:助剂是某些材料和产品在生产或加工过程中所需添加的各种辅助化学品,用以改善生产工艺和提高产品性能 1)增塑剂:凡添加到聚合物体系中能使聚合物体系的塑性增加的物质;分类:内增塑剂和外增塑剂;内增塑剂实际上是聚合物分子的一部分,是在聚合物的聚合过程中所引入的第二单体; 外增塑剂是一个低分子量的化合物,是把它增添加在需要增塑的聚合物内。 作用机理:增塑剂的主要作用是削弱聚合物分子间的次价键,即范德华力,从而增加了聚合物分子链的流动性,降低了聚合物分子链的结晶性 对抗塑化作用的主要因素:聚合物的分子间力和聚合物的结晶度 2)硫化剂 硫化剂的分类:硫、硒等元素;含硫化合物;有机过氧化合物;醌类化合物;金属氧化物;胺类化合物;树脂类; 硫化历程:诱导期;硫化反应期;过硫化期 橡胶硫化剂的选择:硫磺硫化:天然橡胶,丁苯橡胶,丁腈橡胶和聚丁二烯 过氧化物交联剂:硅橡胶,聚酯型聚氨酯橡胶、乙烯-醋酸乙烯橡胶、乙丙橡胶(因内部不含双键) 金属氧化物:氯丁橡胶、氯磺化乙烯和聚硫橡胶 醌类化合物:丁基橡胶、丁苯橡胶和NR 树脂类硫化剂(含有羟基,若被氯、溴取代效果更好):丁基橡胶 胺类硫化剂:氟橡胶和丙烯酸酯橡胶 3)润滑剂:是为了改善塑料特别是热塑性塑料在加工成型时的流动性和脱模性而添加的一种配合剂。 作用机理:外润滑剂:减小物料与设备间的粘附作用;内润滑剂:减小分子间的作用力(摩擦力) 润滑剂与增塑剂的区别:润滑剂极性小,分子键长,润滑剂与聚合物的相容性差,若相容性好,则类似增塑剂。 4)填充剂 作用:增容;降低成本;改善聚合物性能,降低收缩性,使制品的尺寸稳定(提高耐热性和尺寸稳定性)。 碳黑:做填料,有增强作用;防老化; 碳酸钙:是一种活性填料。增加了填料与聚合物的结合

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