高分子化學（乙）教學大綱

1、高分子化學（乙）教學大綱一課程基本信息課程中文名稱：高分子化學課程英文名稱：POLYMER CHEMISTRY 課程類型：理論課課程屬性：專業(yè)基礎課總 學 時：32 周學時：4學 分：2面向?qū)ο螅罕究粕刃拚n程：有機化學、物理化學開課院系：化工系二課程的教學目的和基本要求高分子材料正從“量的發(fā)展”過渡到“質(zhì)的提高”，以滿足 21 世紀新技術革命的需要，高分子工業(yè)與高分子材料的應用在化學工業(yè)中占有重要地位。因此高分子化學是化工系學生的必修課程。 高分子化學是研究聚合物的合成原理與化學反應的一門學科。通過課堂教學，使學生掌握高分子的基本概念，合成高分子化合物的基本原理及控制聚合反應速度和分子量的方

2、法。要求學生了解聚合機理與單體結(jié)構(gòu)的關系，聚合反應的特點，以及聚合方法的選擇。 三相關教學環(huán)節(jié)安排課堂教學和課外自學相結(jié)合，每周布置課外習題 2-4題，以加強學生對基本概念和反應機理的理解，鍛煉學生的思維能力與解決實際問題的能力。 四課程主要內(nèi)容及學時分配每周2次（4 學時），共 8 周。第一次：高分子概論主要內(nèi)容：高分子的基本概念（單體，結(jié)構(gòu)單元、重復單元、聚合度）、聚合反應、聚合物的分類和命名，聚合物的分子量及其分布、聚合物的構(gòu)型與構(gòu)象、聚合物的聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變、聚合物的力學性能等。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第一章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Pr

3、inciples of Polymerization, 4th Ed, Chapter 1, John Wiley & Sons, 2004.第二次：縮聚和逐步聚合（一）主要內(nèi)容：縮聚反應，線形縮聚反應的機理（線形縮聚和成環(huán)傾向、線形縮聚機理、縮聚中的副反應等），線形縮聚動力學（官能團等活性概念、線形縮聚動力學等）。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第二章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第三次：縮聚和逐步聚合（二）主

4、要內(nèi)容：線形縮聚物的聚合度（反應程度和平衡常數(shù)對聚合度的影響、基團數(shù)比對聚合度的影響等），線形縮聚物的分子量分布（分子量分布函數(shù)和分子量分布寬度），體形縮聚和凝膠化作用（凝膠點的理論預測和實驗測定方法）。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第二章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第四次：縮聚和逐步聚合（三）主要內(nèi)容：縮聚和逐步聚合的實施方法，幾種重要的縮聚物；第二章課堂練習（要求：掌握線形縮聚反應機理及縮聚反應動力學特征

5、，理解線形縮聚反應的影響因素及控制線形縮聚物聚合度的原理和關系式，掌握體型縮聚反應的特點、基本條件及凝膠點的計算，了解幾種重要縮聚物的合成反應）。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第二章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第五次：自由基聚合（一）主要內(nèi)容：連鎖聚合的單體及其聚合反應機理，聚合熱力學，自由基聚合機理及其與逐步聚合機理的比較。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第三章，化學工業(yè)出版社，2007.Geo

6、rge Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第六次：自由基聚合（二）主要內(nèi)容：自由基聚合的引發(fā)劑（種類、分解動力學、引發(fā)效率等），其它引發(fā)作用，聚合速率方程和各基元反應速率常數(shù)、溫度對聚合速率的影響、凝膠效應和宏觀動力學、轉(zhuǎn)化率-時間曲線類型等。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第三章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley &

7、Sons, 2004.第七次：自由基聚合（三）主要內(nèi)容： 動力學鏈長和聚合度，鏈轉(zhuǎn)移反應和聚合度，阻聚和緩聚的機理及應用。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第三章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第八次：自由基聚合（四）主要內(nèi)容：可控/“活性”自由基聚合；第三章課堂練習（要求：掌握自由基聚合機理及其特征，引發(fā)劑種類及引發(fā)機理，自由基聚合反應速率及其影響因素，（數(shù)均）聚合度（分子量）及其影響因素；理解單體結(jié)構(gòu)與其聚合性能

8、、掌握引發(fā)劑、引發(fā)效率、穩(wěn)態(tài)、自動加速效應、動力學鏈長、鏈轉(zhuǎn)移、阻聚和緩聚等基本概念；了解光、熱、輻射等其它引發(fā)作用等）。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第三章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第九次：自由基共聚合（一）主要內(nèi)容：共聚物的類型和命名，二元共聚物的組成方程與共聚物組成曲線、競聚率的定義及測算，共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關系，前末端效應，多元共聚。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第四章，化學工業(yè)出版

9、社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 6, John Wiley & Sons, 2004.第十次：自由基共聚合（二）主要內(nèi)容：單體活性和自由基活性、Q-e概念等；第四章課堂練習（要求：理解共聚物組成與單體組成的關系、共聚物組成與轉(zhuǎn)化率的關系，掌握二元共聚物組成方程、共聚物組成曲線與競聚率關系，了解共聚物組成的控制方法、自由基和單體活性與取代基的關系、Q-e概念等）。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第四章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of

10、Polymerization, 4th Ed, Chapter 6, John Wiley & Sons, 2004.第十一次：聚合方法主要內(nèi)容：溶液聚合、本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合等聚合方法的配方與工藝特點，懸浮聚合及乳液聚合的成粒機理、聚合動力學和影響因素，乳液聚合的新進展等。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第五章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3 & 4, John Wiley & Sons, 2004.第十二次：離子聚合主要內(nèi)容：陰離子聚合的單體、引發(fā)劑、聚

11、合機理和聚合動力學，陽離子聚合的單體、引發(fā)劑、聚合機理和聚合動力學，離子聚合與自由基聚合的比較。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第六章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 5, John Wiley & Sons, 2004.第十三次：配位聚合主要內(nèi)容： 配位聚合的基本概念，配位聚合的單體和引發(fā)劑（Ziegler-Natta引發(fā)劑及其發(fā)展、茂金屬催化劑等），聚合物的立構(gòu)規(guī)整性，-烯烴（丙烯為例）、共軛二烯烴的配位聚合等。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第七章，化

12、學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 8, John Wiley & Sons, 2004.第十四次：開環(huán)聚合主要內(nèi)容：環(huán)烷烴和雜環(huán)化合物的開環(huán)聚合熱力學，三元環(huán)醚的陰離子開環(huán)聚合，環(huán)醚的陽離子開環(huán)聚合，羰基化合物和三氧六環(huán)的陽離子開環(huán)聚合，己內(nèi)酰胺的陰離子開環(huán)聚合，聚硅氧烷的合成。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第八章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 7, Joh

13、n Wiley & Sons, 2004.第十五次：聚合物的化學反應主要內(nèi)容： 聚合物化學反應的特征，聚合物的加成、氯化、水解、醇解、取代和環(huán)化反應，反應功能高分子，接枝共聚，聚合物的擴連、交聯(lián)、降解與老化等。閱讀材料：潘祖仁主編，高分子化學（第四版），第九章，化學工業(yè)出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 9, John Wiley & Sons, 2004.第十六次：小結(jié)和復習對整個課程內(nèi)容進行回顧，重點說明課程的要點及其作用，鞏固講授的知識內(nèi)容，進行答疑，回答同學提問。附：時間表周次授 課 主 題備注1高分子概論2課時縮聚和逐步聚合（一）2課時2縮聚和逐步聚合（二、三，包括課堂練習）4課時3自由基聚合（一、二）4課時4自由基聚合（三、四，包括課堂練習）4課時5自由基共聚合（一、二，包括課堂練習）4課時6聚合方