高聚物合成工藝[共41頁(yè)]

1、1化工中級(jí)工高分子化學(xué)知識(shí)2第一節(jié)第一節(jié) 高分子化合物的命名高分子化合物的命名1、通俗命名法以單體名稱(chēng)為基礎(chǔ)，在前面加“聚”字。32、以原料名稱(chēng)命名、以原料名稱(chēng)命名取單體簡(jiǎn)名，在后面加“樹(shù)脂”。如：苯乙烯 聚苯乙烯樹(shù)脂氯乙烯 聚氯乙烯樹(shù)脂苯酚 甲醛 酚醛樹(shù)脂 尿素 甲醛 脲醛樹(shù)脂 甘油 鄰苯二甲酸酐 醇酸樹(shù)脂樹(shù)脂：未經(jīng)加工的高分子化合物。塑料：添加了添加劑的樹(shù)脂43 3、習(xí)慣命名和商品命名、習(xí)慣命名和商品命名（1）合成纖維：以“綸”作為合成纖維的后綴字滌綸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）丙綸聚丙烯錦綸聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別腈綸聚丙烯腈CH2-CH XCN5（2）合成橡膠：以“橡膠”為后綴字

2、順丁橡膠 聚順式1，3-丁二烯氯丁橡膠 聚2-氯-1，3-丁二烯丁苯橡膠 聚丁二烯-苯乙烯CH2-CH=CH-CH2 Y順丁橡膠CH2-CH=CH-CH2 YCH2-CH Z丁苯橡膠64、以高分子鏈的結(jié)構(gòu)特征命名：聚酰胺 聚酯 聚氨酯 聚醚O -C-O-NH-C-O-OO -C-NH- -O-7英文縮寫(xiě)：聚氯乙烯PVC發(fā)泡聚苯乙烯 EPS聚苯乙烯 丙烯腈腈 AS聚苯乙烯-丁二烯BS聚苯乙烯-丁二烯丙烯腈 ABSCH2-CH=CH-CH2 Y CH2-CH XCNCH2-CH Z8第二節(jié)第二節(jié) 高分子化合物的特性高分子化合物的特性一、良好的機(jī)械強(qiáng)度高分子的強(qiáng)度與分子量密切相關(guān)，分子量越大，強(qiáng)度越

3、高。二、化學(xué)性能穩(wěn)定由于高分子化合物中含有活潑基團(tuán)少，不容易與化學(xué)試劑反應(yīng)，化學(xué)性能比較穩(wěn)定。9三、高彈性和可塑性三、高彈性和可塑性1、柔順性由于高分子分子鏈長(zhǎng)，且可以自由旋轉(zhuǎn)，這使每個(gè)鏈節(jié)的相對(duì)位置可以不斷變化，這種性能稱(chēng)為高分子鏈的柔順性。2、彈性具有柔順性的高聚物在拉伸時(shí)分子鏈被拉直，當(dāng)外力消除后又卷曲收縮，即具有彈性。柔順性與分子結(jié)構(gòu)和分子量密切相關(guān)；柔順性越大，彈性越好。103、可塑性（1）塑化：線型高聚物加熱到一定溫度逐漸軟化，達(dá)到黏性流動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)受外力作用，分子間發(fā)生較大的形變，即塑化（2）可塑性：高分子塑化后冷卻凝固，形變不回復(fù)的特性稱(chēng)為塑性?？伤苄允歉叻肿訜峒庸さ幕A(chǔ)。11

4、四、良好的電絕緣性質(zhì)四、良好的電絕緣性質(zhì)高分子化合物中原子以共價(jià)鍵結(jié)合，不易導(dǎo)電，是良好的電絕緣材料。五、不耐高溫、易燃燒、易老化共價(jià)鍵、含碳化合物12第三節(jié)第三節(jié) 高分子化合物的合成高分子化合物的合成合成反應(yīng)分類(lèi)連鎖聚合自由基型聚合離子型聚合逐步聚合逐步加聚逐步縮聚13一、加聚反應(yīng)一、加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)：由一種或多種單體通過(guò)加成反應(yīng)而聚合形成的分子的反應(yīng)，反應(yīng)中無(wú)低分子析出。大部分加聚反應(yīng)屬于連鎖聚合反應(yīng)，也稱(chēng)鏈?zhǔn)剑ㄟB鎖）反應(yīng)，反應(yīng)需要活性中心。反應(yīng)中一旦形成單體活性中心，就能很快傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個(gè)大分子的生成時(shí)間很短（零點(diǎn)幾秒到幾秒）。141、連鎖聚合反應(yīng)的特征（1）聚合過(guò)程

5、由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)和鏈終止等基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)速率和活化能差別很大。（2）反應(yīng)體系中始終存在單體、聚合物、活性中心和微量引發(fā)劑。15根據(jù)活性中心不同，連鎖聚合反應(yīng)又分為： 自由基聚合：陽(yáng)離子聚合：活性中心為陽(yáng)離子陰離子聚合：活性中心為陰離子配位離子聚合：活性中心為配位離子離子聚合：活性中心為自由基種子聚合： 基因轉(zhuǎn)移聚合162、加聚反應(yīng)分類(lèi)（1）均聚反應(yīng)）均聚反應(yīng)由同種單體發(fā)生的加聚反應(yīng)。如：n CH2= CH2催化劑 CH2-CH2 nCH2-CH nn CH2 = CH催化劑17（2）共聚反應(yīng)）共聚反應(yīng)由二種或二種以上單體共同發(fā)生的加聚反應(yīng)。如：x CH2=CHCN+ y CH2=CH催

6、化劑CH2-CH YCH2-CH XCN18共聚反應(yīng)目的：改善高聚物性能。CH2-CH=CH-CH2 Y CH2-CH XCNCH2-CH Zx CH2=CHCN+ z CH2=CH+ y CH2-CH=CH-CH2催化劑ABS樹(shù)脂193、加聚反應(yīng)特點(diǎn)（1）反應(yīng)中無(wú)小分子化合物析出；（2）單體主要是烯類(lèi)、二烯類(lèi)化合物；（3）加聚物的相對(duì)分子質(zhì)量是單體的整數(shù)倍；（4）瞬間生成高分子；（5）強(qiáng)放熱反應(yīng) 。20二、縮聚反應(yīng)二、縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)：由一種或多種單體通過(guò)縮合反應(yīng)而形成高聚物，同時(shí)伴有低分子生成。如：211、縮聚反應(yīng)特征（1）單體必須具有官能團(tuán)；（2）反應(yīng)中有低分子產(chǎn)物產(chǎn)生；（3）縮聚物大部

7、分是雜鏈聚合物。（4）縮聚物相對(duì)分子質(zhì)量不是單體的整數(shù)倍。222、逐步聚合反應(yīng)特征（1）反應(yīng)初期, 大多數(shù)單體轉(zhuǎn)變成低聚體，隨后低聚體與低聚體作用，逐步形成聚合物；（2）聚合體系由單體和分子量遞增的中間產(chǎn)物所組成；（3）反應(yīng)可逆，可分離出中間產(chǎn)物。23第四節(jié)高分子化合物結(jié)構(gòu)高分子化合物通常是由簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元重復(fù)連接而形成大分子一、分子量的多分散性1、聚合度n是一個(gè)平均值高分子化合物實(shí)際上是結(jié)構(gòu)相同而聚合度不同的化合物的混合物。例：不同牌號(hào)的丁苯橡膠，聚合度各不相同，即分子量也各不相同。242、分子量與聚合度分子量Mn= nM0其中：M0是鏈節(jié)的相對(duì)分子質(zhì)量（1）加聚物： M0是單體的相對(duì)分子質(zhì)

8、量（2）縮聚物： M0不是單體的相對(duì)分子質(zhì)量3、分子量分布分子量分布是影響聚合物性能、加工和應(yīng)用的重要因素25二、高分子的凝聚態(tài)1、凝聚力：分子間作用力高分子的凝聚力比化學(xué)鍵力大高分子具有機(jī)械強(qiáng)度2、高分子的凝聚態(tài)：固態(tài)、液態(tài)（粘流態(tài)）三、高分子鏈運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)1、運(yùn)動(dòng)單元的多重性2、運(yùn)動(dòng)對(duì)時(shí)間的依賴(lài)性3、運(yùn)動(dòng)對(duì)溫度的依賴(lài)性26四、鏈節(jié)連接方式1、線型結(jié)構(gòu)、體型結(jié)構(gòu)2、線型高分子的凝聚態(tài)（1）結(jié)晶態(tài)高分子分子鏈排列緊密，熔點(diǎn)高，強(qiáng)度大，耐溶劑性能好（2）非晶態(tài)高分子分子鏈排列疏松，可溶性好，透明，易軟化27第五節(jié) 高聚物的熱性能一、線型非晶態(tài)高分子的物理狀態(tài)粘流態(tài)玻璃態(tài)高彈態(tài)281、玻璃態(tài)在常溫下處

9、于玻璃態(tài)的高聚物材料，一般用作塑料2、高彈態(tài)在常溫下處于高彈態(tài)的高聚物材料，一般用作橡膠（高彈性材料）3、粘流態(tài)在常溫下處于粘流態(tài)的高聚物材料，一般用作黏合劑、涂料處于粘流態(tài)的高聚物，具有可塑性29二、熱性能1、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg非晶態(tài)高聚物鏈段開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的溫度。Tg是非晶態(tài)塑料的最高使用溫度Tg是非晶態(tài)橡膠的最低使用溫度302、熔點(diǎn)Tm晶態(tài)高聚物在平衡條件下晶體完全消失的溫度。Tm是晶態(tài)塑料或纖維的最高使用溫度Tm是晶態(tài)塑料或纖維加工的最低溫度Tm是一個(gè)區(qū)域，與結(jié)晶過(guò)程有關(guān)313、粘流溫度非晶態(tài)高聚物熔化發(fā)生粘性流動(dòng)的溫度。 Tf是非晶態(tài)高聚物加工的最低溫度 Tf越高，加工性越差4、軟化溫度在

10、外力作用下發(fā)生規(guī)定形變的溫度5、熱分解溫度Td加工最高溫度6、脆化溫度Tb在外力作用下發(fā)生脆斷的溫度32化工中級(jí)工化工中級(jí)工高分子化學(xué)高分子化學(xué)考題考題鑒定點(diǎn)：鑒定點(diǎn)：1、高分子化合物的結(jié)構(gòu)2、高分子化合物的性能3、高聚物的命名4、高分子化學(xué)的基本概念5、高分子化合物的合成方法33丁苯橡膠裝置一、判斷題一、判斷題1、高分子聚合物的鏈的鏈段越短，柔順性越好。()2、高分子材料的性能不僅與材料本身有關(guān)，還與加工過(guò)程、加工的工藝條件和產(chǎn)品特性有關(guān)。 ()3、由單體異戊二烯聚合生成的高分子聚合物可以命名為異戊二烯橡膠。 ()4、一般來(lái)說(shuō)，小分子可以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的高分子也一定能進(jìn)行。 ()345

11、、聯(lián)鎖聚合反應(yīng)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，只能提高單體轉(zhuǎn)化率，但不能增加聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量。()6、熱固性塑料成型后再加熱還可以任意改變形狀，而它的基本性能不變。()正確答案：熱固性塑料成型后再加熱不容易改變形狀。35二、單選題二、單選題1、高分子的骨架結(jié)構(gòu)由線性和(B)共同構(gòu)成。A鏈段B側(cè)鏈基 C端基 D非線性2、高分子化合物的分子主鏈形狀具有(C)。A單一性 B依賴(lài)性 C多樣性 D網(wǎng)狀型3、高分子化合物的命名方法有根據(jù)原料命名法、習(xí)慣命名法和(A)。A高分子化學(xué)結(jié)構(gòu)命名法 B用途命名法C特性命名法 D反應(yīng)機(jī)理命名法364、造成高分子化合物的反應(yīng)活性不同于小分子化合物的主要原因是高分子的(B)。A結(jié)構(gòu)B

12、巨大相對(duì)分子質(zhì)量C化學(xué)性質(zhì)D穩(wěn)定性5、聯(lián)鎖加聚反應(yīng)的主要特征是瞬間生成高分子和(A)。A都是放熱反應(yīng) B都是吸熱反應(yīng)C都是氧化反應(yīng) D配位聚合反應(yīng)6、加熱后變軟，冷卻后又變硬，再加熱還能變軟，可反復(fù)成型的塑料叫做(B)。A熱固性塑料B熱塑性塑料C工程塑料 D普通塑料37三、多選題三、多選題1、高分子化合物的碳雜鏈結(jié)構(gòu)有(C，D)。A梯形 B全碳單鍵 C單鍵 D雙鍵2、(A，C，D)是高聚物所特有的力學(xué)行為。A玻璃態(tài) B耐腐蝕 C高彈態(tài) D粘流態(tài)3、根據(jù)主鏈結(jié)構(gòu)，可將聚合物分成(B，C，D)三類(lèi)。A橡膠 B碳鏈 C雜鏈 D元素有機(jī)4、下列屬于聯(lián)鎖聚合反應(yīng)的是(A，B，D)。A自由基聚合 B離子型

13、聚合C加成縮合 D基因轉(zhuǎn)移聚合38順丁橡膠裝置順丁橡膠裝置一、判斷題（一、判斷題（4649）1高聚物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)是在加工成型中形成的，它影響材料和制品的主要性能。()2高分子材料的性能不僅與材料本身有關(guān)，還與由加工過(guò)程、加工的工藝條件和產(chǎn)品特性有關(guān)。()3一般來(lái)說(shuō)，小分子可以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的高分子不一定能進(jìn)行。()正確答案：一般來(lái)說(shuō)，小分子可以進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的高分子也一定能進(jìn)行。4加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)都屬于連鎖聚合反應(yīng)。 ()正確答案：加聚反應(yīng)屬于連鎖聚合反應(yīng)，縮聚反應(yīng)屬于逐步聚合反應(yīng)。39二、單選題（二、單選題（5356）1高分子的一次結(jié)構(gòu)，主要是大分子的(A)。A結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)B復(fù)合材料結(jié)構(gòu)C集聚態(tài)結(jié)構(gòu)D有規(guī)結(jié)構(gòu)2高分子化合物的分子主鏈形狀具有(C)。A單一性B依賴(lài)性C多樣性D網(wǎng)狀型3造成高分子化合物的反應(yīng)活性不同于小分子化合物的主要原因是高分子的(B)。A結(jié)構(gòu)B巨大相對(duì)分子質(zhì)量C化學(xué)性質(zhì)D穩(wěn)定性41,3丁二烯聚合生成聚丁二烯的化學(xué)反應(yīng)屬于(D)。A聚加成反應(yīng) B自由基聚合反應(yīng)C逐步聚合反應(yīng) D連鎖加聚反