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高分子期末总结
束铭杰
第一章
1、高分子的基本概念（单体，聚合物，线性，支化，交联，均聚物，共聚物）
（1）单体：通过化学反应能制备出高分子化合物的原料统称为单体。例如乙烯作为单体，能聚合生成聚乙烯；氨基酸作为单体能聚合生成聚氨基酸。
（2）聚合物：指高相对分子质量的聚合产物；又称高聚物、高分子、大分子。常用聚合物的相对分子质量高达104-106，甚至更高。一个大分子往往由许多相同的、简单的基本单元（又称结构单元、重复单元）通过共价键重复连接而成。 e.g聚氯乙烯 [ ―CH2 ―CHCl― ]n
方括号内的―CH2 ―CHCl―是构成聚氯乙烯的基本单元；方括号外的n代表重复连接的次数，称为聚合度（是表征高分子大小的一个重要参数，也叫结构单元数目）
高分子化合物的相对分子质量M就是结构单元的相对分子质量M0与聚合度（DP）或结构单元数（n）的乘积：M= DP* M0=n* M0 （3）线型高分子：是由长的骨架原子组成的（如聚乙烯），也可以有取代侧基（如聚氯乙烯、聚丙烯腈等）。骨架原子都是碳原子的又称碳链高分子。主链骨架原子还含有非碳原子又称杂链高分子。
（4）支化高分子：支化高分子是由线型高分子链中派生出的一些支链，其组成的结构单元和主链是相同的。
（5）交联高分子：高分子链间由化学键结合，可生成交联或网状高分子。 （6）均聚物：由一种结构单元通过共价键连接起来构成的聚合物 ，成为均聚物。
（7） 共聚物：由两种或两种以上单体聚合而成的聚合物叫共聚物。
2、聚合物的命名（四种：单体，结构特征，商品，系统命名法） （1） 根据单体来源或制法命名
很多聚合物的名称是由单体或假想单体名称前加一个“聚”字而来，如聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯。聚乙烯醇的名称是由假想的乙烯醇单体而来，由于乙烯醇是不稳定的，它是以乙醛的形式存在。 （2） 根据聚合物的结构特征命名
很多缩聚物是由两种单体通过官能团间缩合反应制备的。在结构上与单体有了差别。因此可根据结构单元的结构来命名，前面冠以“聚”字。 例如由对苯二甲酸和乙二醇制备成的聚合物叫做聚对苯二甲酸乙二酯，由己二胺和己二酸制备的叫做己二酰己二胺。 （3） 根据商品命名（不考）
聚甲基丙烯酸甲酯称为“有机玻璃”，苯酚和甲醛制备成“酚醛树脂”，尿素和甲醛制备成“脲醛树脂”，甘油和邻苯二甲酸酐制备成“醇酸树脂”；丁二烯和苯乙烯共聚物称为丁苯橡胶，乙烯和丙烯共聚物称为乙丙橡胶。
（4） IUPAC的系统命名法（了解，不考）
3、合成高分子的制备方法（缩聚反应，加聚反应，开环聚合，高分子转化反应）
（1）缩聚反应（缩合聚合反应）
定义：具有官能团的单体，通过缩合反应彼此连接在一起，并消除小分子产物，生成长链高分子的反应。通过缩聚反应生成的聚合物称为缩聚物。常见聚合物有尼龙、聚酯、酚醛树脂、尿醛树脂等。
例子：尼龙是二元胺和二元酸的缩聚物，其中尼龙-66则是己二胺和己二酸的缩聚物；聚酯是二元酸和二元醇的缩聚物，其中对苯二甲酸与乙二醇缩聚生成的是聚对苯二甲酸乙二酯。 （2）加聚反应
定义：一些烯类、炔类、醛类等化合物是具有不饱和键的单体，能进行加成聚合反应生成加聚物。双烯类单体也能经加聚反应生成聚合物。 （3）开环聚合反应
定义：某些环状化合物在催化剂存在下，可开环聚合生成高相对分子质量的线型聚合物。例如，聚甲醛是通过三氧六环单体开环聚合制备的，己内酰胺聚合生成尼龙-6，环氧化物开环生成聚醚等。 （5） 高分子转化反应
定义：通过高分子的转化反应也能使一种高分子化合物变成性质相异的另一种高分子化合物。在合成高分子中最为典型的例子是维尼纶的工业制备。
4.分子量和分子量分布
（1）聚合物的平均分子量（考概念）
聚合物是由大大小小的高分子同系物组成，实际测定到的聚合物相对分子质量是不同相对分子质量的高分子混合物的统计平均值，计算的聚合物也是统计平均的聚合度。不同相对分子质量的高分子所占有的相对比例，就是该聚合物相对分子质量的分布情况。聚合物的这种相对分子质量不均一的特性称为多分散性。 各种方法测得的平均相对分子质量符合不同的统计数学模型因此测得的统计平均值互不相同。常用的平均相对分子质量有：
A．数均分子量Mn ：指通常采用聚合物的稀溶液测定，如用冰点降低/沸点升高、渗透压法和端基滴定法来测定的相对分子质量。（了解）
B．质均分子量Mw ：对聚合物的稀溶液用光散射方法测定的是质均分子量，等于相对分子质量乘上相应质量分数的加和。（了解）
C．黏均分子量Mη：测定聚合物稀溶液的黏度而得到的是黏均分子量（了解） D．Z均分子量Mz ：用超速离心法测定。Z均分子量的统计含意中，更强调了分子大小（质量）的影响。（了解）
（2）聚合物的相对分子质量分布/分子量分布（考概念） A．相对分子质量分布（分子量分布）：指聚合物试样中各个级分的含量和相对分子质量的关系；不同相对分子质量的高分子所占有的相对比例，就是该聚合物相对分子质量的分布情况。
B．相对分子质量的多分散性：聚合物相对分子质量不均一的特性称为多分散性 C．相对分子质量分布指数：表示相对分子质量分布宽度的参数D，称为分布指数。定义D=Mw/Mn. D为1时，是均一相对分子质量的聚合物，D的数值比1越大其相对分子质量分布越宽，多分散性程度越大。
第二章
1.缩聚反应的分类
（1）按缩聚产物的分子结构分类
A．线型缩聚：参加缩聚反应的单体都只含有两个官能团，聚合过程中分子沿着链端向两个方向线性增长，结果形成可溶、可熔的线型缩聚物，这类反应称为线型缩聚反应
B．体型缩聚：参加缩聚反应的单体中至少含有一种含有两个以上官能团，如官能度为2-3或2-4反应体系。聚合过程中，分子链向两个以上方向增长，可以生成支化的和体型交联结构缩聚物，这类反应称为体型缩聚反应。 （2）按参加反应的单体种类分类： A．均缩聚（自缩聚）：只有一种单体参加的缩聚反应，如氨基酸及羟基酸等的缩聚。这种单体本身含有可以发生缩合反应的两种官能团。 B．混缩聚（杂缩聚）：由两种具有不同官能团的单体参加的反应，如二元酸与二元醇、二元酸与二元胺等的缩聚反应。
C．共缩聚：有两种情况，一种是在均缩聚反应体系中加入相同类型第二种单体的缩聚反应；另一种是在混缩聚体系中加入第三种甚至是第四种单体进行的 缩聚反应。利用共缩聚反应可以改变大分子链的组成和结构，从而改变其性能，为缩聚产物的多样化提供了有效手段。
2.线型缩聚反应特征（逐步/可逆平衡性）【必考】
（1）特征1：大分子链增长使逐步进行的 （2）特征2：反应的可逆平衡性
在封闭体系中进行缩聚反应时，由于产物和小分子副产物的逆反应，往往使聚合物相对分子质量难以提高。为了提高缩聚物的相对分子质量，必须打破平衡，在工业生产中常采用减压除去副产物小分子的方法使平衡向着有利于生成大分子的方向移动。（必考：减压除去小分子副产物）
3.典型的逐步反应聚合物
要求：
①PET涤纶②不饱和聚酯③聚碳酸酯④聚氨酯⑤聚酰胺(尼龙6、尼龙66) ⑥酚醛树脂⑦环氧树脂
掌握以上聚合物单体组成，聚合物重复单元、结构单元，聚合物的性能、用途。 ① PET涤纶：（对甲苯二甲酸和乙二醇缩聚而成的聚酯） 单体：
重复单元（结构单元）：
性能：刚性高，熔点高，柔性高，便于成型加工 用途：大量用作合成纤维，也可作合成工程塑料 ② 不饱和聚酯： 单体：
重复单元（结构单元）： 性能：工艺性能优良 用途：涂料 ③ 聚碳酸酯： 单体：
重复单元（结构单元）： 性能：性能优 用途：塑料王 ④ 聚氨酯： 单体：
重复单元（结构单元）：
性能：性能多，适用于许多不同场合
用途：涂料，塑料，纤维，粘接剂，人造革，用途广 ⑤ 聚酰胺(尼龙6、尼龙66) 尼龙-6 单体：
重复单元（结构单元）：
性能：熔点较低，工艺温度范围很宽，抗冲击性和抗溶解性比尼龙66塑料要好,但吸湿性也更强 用途：涂料 尼龙-66
单体：合成塑料
重复单元（结构单元）：
性能：优点多，强度高、柔韧性好、耐磨、易染色、 用途：是重要的合成纤维和塑料 ⑥ 酚醛树脂
单体：苯酚和甲醛 重复单元（结构单元）：
性能：耐高温性、粘结强度高、高残炭率、抗化学性、低烟低毒 用途：制造各种塑料、涂料、胶粘剂及合成纤维 ⑦ 环氧树脂
单体：双酚A和环氧氯丙烷 重复单元（结构单元）：
性能：有很强的黏结性、耐腐蚀、耐溶剂、具有优异力学性能和耐热性 用途：广泛用作粘接剂、浇注料、涂料、层压材料等。
4.缩聚热力学
概 念 ①反应程度P ②聚合度③两者关系 平衡常数与平均聚合度