1. 涤纶聚酯属于 ( ) A. 线性饱和脂肪族聚酯 B. 线性芳族聚酯 C. 不饱和聚酯 D. 醇酸树脂 2. 能同时进行自由基聚合，阳离子聚合和阴离子聚合的是 ( ) A. 丙烯腈 B. α—甲基苯乙烯 C. 烷基乙烯基醚 D. 乙烯 3. 在氯乙烯的自由基聚合中，聚氯乙烯的聚合度主要取决于向（） 转移的速率常数。 A.溶剂 B.引发剂 C.聚合物 D.单体 4. 两种单体共聚时得到交替共聚物，则它们的竞聚率应是（） A. r1=r2=0 B. r1= r2 =1 C. r1﹥1，r2﹥1 D. r1﹤1，r2﹤1 5.同时获得高聚合速率和高相对分子质量聚合物的聚合方法是（） A. 溶液聚合 B. 悬浮聚合 C 乳液聚合D. 本体聚合 1. 分子量分布指数 2、竞聚率 3、引发剂效率 4、动力学琏长 5、阻聚作用 三、简单回答下列问题。〖每小题5分，共25分〗 1. 为提高聚甲醛的热稳定性，可以采取的两个措施是什么？简述理由 2. 在自由基聚合反应中，何种条件下会出现反应自动加速现象。采取什么措施可减轻这种现象？ 3．分别绘出自由基聚合与缩合聚合这两类反应的分子量与反应时间的关系示意图，简单说明反应特点。 4．欲使逐步聚合成功，必须考虑哪些原则和措施？ 5. 解释笼蔽效应和诱导分解，它们对引发效率有什么影响？ 四、写出下列聚合反应，并指出其机理。〖每小题2分，共10分〗 1. 3，3′-二（氯亚甲基）丁氧环的开环聚合； 2. 尼龙-66的制备；
3. 聚乙烯醇与甲醛的反应； 4. 有机玻璃的制备； 5. 环氧树脂的制备。 五、写出下列聚合反应的机理。〖每小题10 分，共20 分】 1. 四氢呋喃中用SnCl4 + H2O 引发异丁烯聚合，写出引发，增长，终止的基元反应。 2. 写出用AIBN 引发甲基丙烯酸丁酯聚合的各基元反应。 六、计算题。【每小题10 分，共30 分】 1. 邻苯二甲酸酐(1.5 摩尔)、乙二醇（1.35 摩尔）、甘油（0.1 摩尔）混合体系进行缩 聚。试求 a. p=0.98 时的X b.X = 500 时的p 2. 甲基丙烯酸甲酯由引发剂引发进行自由基聚合，终止后每一大分子含有1.50个引发剂残基，假设无链转移发生，试计算歧化终止与偶合终止的相对数量。 3. 在搅拌下依次向装有四氢呋喃的反应釜中加入0.2mol n-BuLi和20kg苯乙烯。当单体聚合了一半时，向体系中加入1.8g H2O，然后继续反应。假如用水终止的和继续增长的聚苯乙烯的分子量分布指数均是1，试计算 （1）被水终止的聚合物的数均分子量； （2）继续增长所得聚合物的数均分子量； （3）整个体系所得聚合物的数均分子量及其分子量分布指数。 一、选择正确答案填空【每小题1分，共5分】 1—5 ： B B D A C 二、解释下列概念：【每小题2分，共10分】 1、诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应
《高分子化学》课程试题 得分 一、基本概念（共15分,每小题3分） ⒋动力学链长 ⒌引发剂半衰期 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的方法有本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合。 ⒉逐步聚合的方法有熔融缩聚、溶液缩聚、固相缩聚和界面缩聚。 ⒊聚氨酯大分子中有、、 和基团。 ⒋聚合反应按反应机理可分为连锁聚合、逐步聚合、 开环聚合和聚合物之间的化学反应四类。 ⒌聚合物按大分子主链的化学组成碳链聚合物、杂链聚合物、元素无机聚合物和元素有机聚合物四类。 得分 三、简答题（共20分，每小题5分） ⒈乳液聚合的特点是什么 ⒊什么叫自由基自由基有几种类型写出氯乙烯自由基聚合时链终止反应方程式。 四、（共5分，每题1分）选择正确答案填入( )中。 ⒈自由基共聚合可得到( 1 4 )共聚物。 ⑴无规共聚物⑵嵌段共聚物⑶接技共聚物⑷交替共聚物 ⒉为了得到立构规整的PP，丙烯可采用( 4 )聚合。 ⑴自由基聚合⑵阴离子聚合⑶阳离子聚合⑷配位聚合
⒊工业上为了合成聚碳酸酯可采用( 1 2 )聚合方法。 ⑴熔融缩聚⑵界面缩聚⑶溶液缩聚⑷固相缩聚 ⒋聚合度基本不变的化学反应是( 1 ) ⑴PVAc的醇解⑵聚氨酯的扩链反应⑶高抗冲PS的制备⑷环氧树脂的固化 ⒌表征引发剂活性的参数是( 2 4 ) ⑴k p(⑵t1/2⑶k i⑷k d 五、计算题（共35分，根据题目要求计算下列各题） ⒈(15分)用过氧化二苯甲酰(BPO)作引发剂，60℃研究甲基丙烯酸甲酯的本体聚合。 已知：C (偶合终止系数)＝；D (歧化终止系数)＝； f ＝； k p＝×102 L/ ；k d ＝×10-6 s-1； k t＝×106 L/ ；c(I)＝mol / L； C M＝×10-5；C I＝2×10-2； 甲基丙烯酸甲酯的密度为g./ cm3； X。 计算：聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的平均聚合度 n 《高分子化学》课程试题 一、基本概念（共14分，5. 2分, 其余3分） ⒋自由基共聚合反应 ⒌引发剂 二、填空题（将正确的答案填在下列各题的横线处）( 每空1 分，总计20分) ⒈自由聚合的单体有、、和等。 ⒉单体可分为、和三大类。 ⒊表征乳化剂性能的指标是、和。 ⒋阴离子聚合的引发体系有强碱、碱金属和碱金属配合物。 ⒌某些聚合物按大分子主链中含的特征基团可命名为聚酯、聚酰胺、和 聚醚聚合物等。
07中国研究生教育分专业排行榜(武汉大学中国科学评价研究中心)：070305高分子化学与物理 排名学校等级排名学校等级排名学校等级 1 吉林大学A+ 6 南京大学A 11 中国科学技术大学A 2 复旦大学A+ 7 浙江大学A 12 北京化工大学A 3 南开大学A+ 8 四川大学A 13 清华大学A 4 北京大学A 9 上海交通大学A 14 武汉大学A 5 中山大学A 10 华南理工大学A B+ 等(22 个) ：兰州大学、苏州大学、西北工业大学、东华大学、华中科技大学、郑州大学、华东理工大学、湘潭大学、山东大学、湖南大学、青岛科技大学、西北师范大学、大连理工大学、厦门大学、福建师范大学、河北大学、河南大学、安徽大学、福州大学、西北大学、广东工业大学、湖北大学 B 等(22 个) ：东南大学、华侨大学、东北大学、河北工业大学、济南大学、哈尔滨工业大学、合肥工业大学、华东师范大学、南京工业大学、江西师范大学、西安交通大学、鲁东大学、北京师范大学、南京理工大学、江苏工业学院、北京航空航天大学、哈尔滨理工大学、上海大学、太原理工大学、华南师范大学、中北大学、陕西师范大学 C 等(15 个) ：名单略 国家重点学科 北京大学南开大学中山大学复旦大学吉林大学南京大学 博士点 安徽大学北京大学北京化工大学北京师范大学大连理工大学东北师范大学东华大学福建师范大学福州大学复旦大学河北大学河南大学湖南大学华东理工大学华东师范大学华南理工大学华中科技大学吉林大学兰州大学南京大学南开大学青岛科技大学清华大学山东大学山西大学陕西师范大学上海交通大学四川大学苏州大学天津大学同济大学武汉大学西北大学西北工业大学西北师范大学厦门大学湘潭大学浙江大学郑州大学中国科学技术大学中国科学院研究生院中山大学
一、名词解释 3.单体单元:(与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。） 4.结构单元:(构成高分子主链，并决定主链结构的最小的原子组合。) 5.重复结构单元:（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。) 7.聚合度：(结构单元数n定义位高分子的聚合度X。)1.体型缩聚:多官能单体参加反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物,这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应,称为体型缩聚。 2．凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大，当反应进行一定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度(临界反应程度)称为凝胶点。 1７. 转化率 :已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度：参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式,称为偶合终止。 歧化终止:歧化终止两个大分子自由基相互间反应,生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。 链转移反应:链转移反应是指在聚合过程中,链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子(大多数为氢原子)而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基,并能继续进行反应形成新的活性自由基链,使聚合反应继续进行。 引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后,使分子中成键电子云密度分布发生变化,从而使化学键发生极化的现象,称为诱导效应 6.异构化聚合:阳离子聚合中由于碳正离子的不稳定，异构成更稳定的结构,发生所谓的异构化反应。若异构化反应比链增长更快,则进行异构化聚合。 7．活性聚合:当单体转化率达到１00％时，聚合仍不终止,形成所具有反应活性聚合物的聚合。 ８.等规度：表征聚合物的立构规整指数,即有规立聚合物量当的分率。 ５、构型:分子链中通过化学键相连接的原子和原子团的排列方式 ７、几何异构：当分子链的双键两侧的碳原子所连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会形成顺势结构和反式结构,这种结构称为几何异构 １0、构型：分子中由化学键所固定的原子在空间的几何排列。这种排列是稳定的,要改变构型必须经过化学键的断裂和重组; 1１、构象:由于单键的内旋转而产生的分子中原子在空间位置上的变化； 1３、内聚能密度：单位体积的内聚能,内聚能是指将1mｏl的液体或固体分子气化所需要的能量； 17、结晶度:聚合物中结晶部分的重量或体积对全体重量或体积的百分数； 1８、结晶形态:由晶胞排列堆砌生长而成的晶体大小和几何形态; 19、取向：聚合物受到外力作用后，分子链和链段沿外力作用方向的择优排列;
综合化学实验（一）——系列高分子合成与表征 1 试剂精制 在高分子化学中，将能够通过加成或者缩合反应形成高分子化合物的低分子有机化合物称之为单体。 制备好的单体，无论是工业产品还是市售化学试剂，为了防止贮存过程中发生聚合反应，一般都加入阻聚剂如对苯二酚或对叔丁基邻苯二酚，然后在低温下用棕色容器储存，所以在聚合反应之前，必须首先进行单体的纯化工作。 在聚合反应中，常使用各种各样的化学试剂，如引发剂、溶剂、分子量调节剂等等，这些试剂的纯度对聚合反应及其聚合产物性质的影响是很大的，因此，高分子化学实验中，要求使用经过纯化精制的试剂。下面简单介绍几种常用的单体和试剂的精制步骤。 1.1 苯乙烯 苯乙烯为无色(或略带浅黄色)的透明液体。沸点145.2o C，熔点-30.6o C，n D20＝1.5468，纯品比重0.9060(20/4o C)。 苯乙烯的精制方法：在500 mL分液漏斗中装入250 mL苯乙烯，每次用约50 mL 5％NaOH 水溶液洗涤数次，至无色后，再用蒸馏水洗涤至水层显中性。然后，加入适量的无水Na2SO4，静置干燥。干燥后的苯乙烯进行减压蒸馏，收集60o C/5.33kPa馏分，测定纯度。 不同压力下苯乙烯的沸点 温度/o C 18 39.8 44.6 59.8 69.5 82.1 101.4 压力/kPa 0.67 1.33 2.67 5.33 8.00 13.3 26.7 1.2 过硫酸钾(或过硫酸铵) 先在40o C下制备得到过硫酸钾(或过硫酸铵)的饱和水溶液，再加入过量5～l0％的蒸馏水，过滤，滤液放在低温浴或冰箱中冷却。析出的晶体用冷的蒸馏水洗涤，并用BaCl2溶液检验洗涤液。若其中仍含有SO42－则应进行再次结晶。得到的白色针状或白色片状结晶放入真空干燥箱中干燥，存放在干燥器中。 1.4 过氧化苯甲酰 过氧化苯甲酰(BPO)的精制是利用BPO在不同溶剂中溶解度相差很大的原理进行的。过氧化苯甲酰(BPO)在几种常用溶剂中的溶解度如下： 室温下几种溶剂中过氧化苯甲酰的溶解度 溶剂石油醚甲醇乙醇甲苯苯丙酮氯仿 溶解度g/100mL 0.5 1.0 1.5 11.0 14.6 16.4 31.6
单体：能通过相互反应生成高分子的化合物。 高分子或聚合物：由许多结构和组成相同的单元相互键连而成的相对分子质量在10000以上的化合物。相对分子质量低于1000的称为低分子。相对分子质量介于高分子和低分子之间的称为低聚物（又名齐聚物）。相对分子质量大于1 000 000的称为超高相对分子质量聚合物。 主链：构成高分子骨架结构，以化学键结合的原子集合。 侧链或侧基：连接在主链原子上的原子或原子集合，又称支链。支链可以较小，称为侧基；也可以较大，称为侧链。 聚合反应:由低分子单体合成聚合物的反应称做~. 重复单元：聚合物中组成和结构相同的最小单位称为~，又称为链节。 结构单元：构成高分子链并决定高分子性质的最小结构单位（或原子组合）称为~ 单体单元：聚合物中具有与单体的化学组成相同而键合的电子状态不同的单元称为~。 连锁聚合（Chain Polymerization ）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合（Step Polymerization ）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应（Addition Polymerization ）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应（Condensation Polymerization ）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 线型聚合物:指许多重复单元在一个连续长度上连接而成的高分子. 热塑性塑料(Thermoplastics Plastics)：是线型可支链型聚合物，受热即软化或熔融，冷却即固化定型，这一过程可反复进行。聚苯乙烯（PS ）、聚氯乙烯（PVC ）、聚乙烯（PE ）等均属于此类。 热固性塑料(Thermosetting Plastics)：在加工过程中形成交联结构，再加热也不软化和熔融。酚醛树脂、环氧树脂、脲醛树脂等均属于此类。 应力松弛：在固定的温度和形变下，聚合物内部的应力随时间增加而逐渐减弱的现象 蠕变：在一定温度和较小的恒定应力下，聚合物形变随时间而逐渐增大的现象。蠕变反映了材料的尺寸稳定性和长期负载能力 时温等效原理：从分子运动的松驰性质可以知道，同一个力学松驰现象，既可在较高的温度下，较短的时间内观察到，也可以在较低的温度下，较长的时间内观察到。因此，升高温度与延长时间对分子运动和粘弹性都是等效的。 WLF 方程：12()log () S T S C T T a C T T --=+- 脆性断裂：在材料屈服之前发生的断裂称为~
1.解释重复单元，结构单元，单体单元，单体含义 单体：能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子化合物 重复单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。 结构单元：构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团。 单体单元：高分子分子结构中由单个单体分子衍生而来的 最大的结构单元 2 聚合度：单个聚合物分子中所含单体单元的数目。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以D P 表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以X n 表示 3 阻聚常数即阻聚剂的链转移常数，C s =K t r /K p 4.半衰期：指引发剂分解至起始浓度一半所需时间 5.凝胶点：开始出现凝胶瞬间的临界反应程度 6.凝胶现象：在交联逐步聚合反应过程中，随着聚合反应的进行，体系粘度突然增大，失去流动性，反应及搅拌所产生的气泡无法从体系中逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物明显生成的实验现象 7.自动加速效应竞聚率：随着聚合反应的进行，单体转化率（c %）逐步提高，【I 】【M 】逐渐下降，聚合反应速率R p 理应下降，但在许多聚合体系中，R p 不但不下降，反而显著升高，这种现象是没有任何外界因素影响，在反应过程中自动发生的，因而称为自动加速现象；是指聚合反应中期，反应速率自动增加的现象。 8.竞聚率：同一种自由基均聚和共聚链增长速率常数之比，r 1=k 11/k 12 r 2=k 22/k 21 9.乳液聚合：单体在水中分散成乳液状态的聚合。体系有单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 10.引发剂：通常是一些可在聚合温度下具有适当的分解速率，生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 11.胶束：表面活性剂在溶液中的浓度达到某一临界值，如果浓度继续增加，表面活性剂分子中的长链亲油基团通过分子间吸引力相互缔合，自身相互抱成团，而亲水基团则伸向水中，与水分子结合形成聚集体，即胶束。 12.配位聚合：是指采用金属有机化合物与过渡金属化合物的络合体系作为引发剂的聚合反应。 13.交联：是使线型聚合物转化成为具有三维空间网状结构、不溶不熔的聚合物过程。 14.逐步聚合 ：通常是由单体所带的两种不同的官能团之间发生化学反应而进行的。 15.时温等效原理 16.缩聚反应：带有两个或者两个以上官能团的单体之间连续、重复进行的缩合反应，称为缩合聚合反应，即缩聚反应。 17.数均分子量：聚合物中用不同分子量的分子数目统计的平均分子量。 18诱导期：在聚合反应初期，引发剂分解产生的初级自由基首先被体系中杂质消耗，使聚合反应速率实际为零，故此阶段称为诱导期 19阻聚剂：能与链自由基反应生成非自由基或不能引发单体聚合的低活性自由基而使聚合反应完全停止的化合物。 20 链转移速率常数是链转移速率常数和增长速率常数之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。向单体的链转移常数p M tr M k k C , 21 逐步加成聚合反应：形成大分子的方式如同连锁聚合那样是通过单体反复加成而进行的，而动力学过程如同缩聚那样是随着反应时间的延长聚合物的相对分子质量逐步增大。通常没有小分子副产物生成。 22 悬浮聚合：悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 简答题 1.逐步聚合的实施方法 有熔融聚合、溶液聚合、界面缩聚、固相缩聚等 （1）熔融缩聚是单体和聚合产物均处于熔融状态下的聚合反应。是最简单的缩聚方法。只有单体和少量催化剂。优点：产物纯净，分离简单；通常以釜式聚合，生产设备简单；是工业上和实验室常用的方法。 （2）溶液缩聚是单体在溶剂中进行的一种聚合反应.溶剂可以是纯溶剂，也可以是混合溶剂.所用的单体一般活性较高，聚合温度可以较低，副反应也较少。用于一些耐高温高分子的合成，如聚砜、聚酰亚胺聚苯醚 （3）界面缩聚是将两种单体溶于两种互不相溶的溶剂中，混合后在两相界面处进行的缩聚反应。单体活性高，反应快，可在室温下进行；产物分子量可通过选择有机溶剂来控制；对单体纯度和当量比要求不严格，反应主要与界面处的单体浓度有关；原料酰氯较贵，溶剂回收麻烦，应用受限。 （4) 固相缩聚是在玻璃化温度以上、熔点以下的固态所进行的缩聚。它是上述三种方法的补充。 2.连锁聚合和逐步聚合的三个主要区别 答（1）增长方式：连锁聚合总是单体与活性种反应，逐步聚合是官能团之间的反应，官能团可以来自于单体、低聚体、多聚体、大分子 （2）单体转化率：连锁聚合的单体转化率随着反应的进行不断提高，逐步聚合的单体转换率在反应的一开始就接近100% （3）聚合物的分子量：连锁聚合的分子量一般不随时间而变，逐步聚合的分子量随时间的增加而增加。 3 控制线性缩聚反应的分子量可以采取什么措施？ 因为缩聚物的分子两端仍保留着可继续反应的官能团，因此控制聚合物反应的分子量可以采取端基封锁的控制方法：在两官能团等当量的基础上使某官能团稍过量或加入少量单官能团物质。官能团的极少过量，对产物分子量就有显著影响；在线形缩聚中，要得到高分子量，必须保持严格的等当量比。
《高分子化学》习题与解答 第一章、绪论习题与思考题 １.写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结构单元，并对聚合物命名，说明属于何类聚合反应。 （1）CH2=CHCl; （2）CH2＝C (CH3)2; （3）HO(CH2)5COOH; （4）; （5）H2N(CH2)10NH2 + HOOC(CH2)8COOH ; （6）OCN(CH2)6NCO + HO(CH2)2OH ; ２.写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。 （1）（2） （3） （4） （5） （6） ３. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式： （1）聚丙烯晴 （2）丁苯橡胶 （3）涤纶 （4）聚甲醛 （5）聚氧化乙烯 （6）聚砜 ４.解释下列名词： （1）高分子化合物，高分子材料 （2）结构单元，重复单元，聚合度； （3）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数； （4）线型结构大分子，体型结构大分子； （5）均聚物，共聚物，共混物； （6）碳链聚合物，杂链聚合物。 ５.聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量n M及 M和重均分子量w 分子量分布指数。 级分重量分率分子量 1 0.5 1×104 2 0.2 1×105
3 0.2 5×10 5 4 0.1 1×10 6 ６. 常用聚合物分子量示例于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙－66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度，并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。 ７. 高分子化合物的制备方法有哪几类？试分别举例说明之。 ８. 高分子科学的主要研究内容是什么？为什么说它既是一门基础科学，也是一门应用科学？ 习题与思考题 １. 解： (1) 加聚反应 结构单元和重复单元都是： (2)加聚反应 CH 3 nCH 2 C(CH 3)CH 3 [ CH 2CH ]n 结构单元和重复单元都是： (3) 缩聚反应 O [ O(CH 2)5C ]n nHO(CH 2)5 结构单元和重复单元都是 (4) 开环聚合反应 [ CH 2CH 2CH 2O ]n nCH 2CH 2CH 2 O 结构单元和重复单元都是： （5）缩聚反应
高分子化学试题 一、名词解释 第一章绪论（Introduction） 高分子化合物（High Molecular Compound）：所谓高分子化合物，系指那些由众多原子或原子团主要以共价键结合而成的相对分子量在一万以上的化合物。 单体（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的单体为氯乙烯 重复单元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 结构单元（Structural Unit）：单体在大分子链中形成的单元。 单体单元（Monomer Unit）：结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，这种结构单元又称为单体单元。 聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。 聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 数均分子量 (Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。 重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。 粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法测得的聚合物的分子量。 分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相对分子量不同的大分子同系物组成的混合物，用以表达聚合物的相对分子量大小并不相等的专业术语叫多分散性。 分布指数(Distribution Index) ：重均分子量与数均分子量的比值，用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 连锁聚合（Chain Polymerization）：活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。烯类单体的加聚反应大部分属于连锁聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 逐步聚合（Step Polymerization）：无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 加聚反应（Addition Polymerization）：即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 缩聚反应（Condensation Polymerization）：即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 塑料（Plastics）：具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。 橡胶（Rubber）：具有可逆形变的高弹性聚合物材料。在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶属于完全无定型聚合物，它的玻璃化转变温度（T g）低，分子量往往很大，大于几十万。
3.单体单元：（与单体具有相同的化学组成，只是电子结构不同的原子组合。） 4.结构单元：（构成高分子主链，并决定主链结构的最小的原子组合。） 5.重复结构单元：（主链上化学组成相同的最小原子组合，有时简称为重复单元或链节。） 1.体型缩聚：多官能单体参加反应，能形成非线性的多支链产物，支化的大分子有可能进一步交联成体型结构的产物，这种凡能形成体型结构缩聚物的缩聚反应，称为体型缩聚。 2.凝胶现象：体型缩聚反应在聚合过程中一般表现为反应体系的黏度在聚合初期逐渐增大，当反应进行一定程度后，黏度突然急剧增大，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化或凝胶现象。 3.凝胶点：出现凝胶现象时的反应程度（临界反应程度）称为凝胶点。 17. 转化率：已转化为聚合物的单体量占起始单体量的百分数 18. 反应程度：参加反应的官能团数目与起始官能团数目的比值 偶合终止：两个大分子自由基相互结合生成一个大分子的终止方式，称为偶合终止。 歧化终止：歧化终止两个大分子自由基相互间反应，生成两个大分子的终止方式，称为歧化终止。 链转移反应：链转移反应是指在聚合过程中，链自由基可能从单体、引发剂、溶剂或大分子上夺取一个原子（大多数为氢原子）而终止，而失去一个原子的分子则成为新的自由基，并能继续进行反应形成新的活性自由基链，使聚合反应继续进行。 引发剂效率：用于引发聚合的引发剂量占引发剂分解总量的百分率。 诱导分解：自由基（包括初级自由基、单体自由基、链自由基）向引发剂分子的链转移反应。 笼蔽效应：引发剂分解产生的初级自由基在与单体反应生成单体自由基之前，发生了副反应而失活这种效应称为笼蔽效应。 诱导效应:有机分子中引入一原子或基团后，使分子中成键电子云密度分布发生变化，从而使化学键发生极化的现象，称为诱导效应6.异构化聚合：阳离子聚合中由于碳正离子的不稳 定，异构成更稳定的结构，发生所谓的异构化反应。 若异构化反应比链增长更快，则进行异构化聚合。 7.活性聚合：当单体转化率达到100%时，聚 合仍不终止，形成所具有反应活性聚合物的聚合。 8.等规度：表征聚合物的立构规整指数，即有 规立聚合物量当的分率。 5、构型 :分子链中通过化学键相连接的原子 和原子团的排列方式 7、几何异构:当分子链的双键两侧的碳原子所 连接的原子或者集团在空间的排列方式不同时就会 形成顺势结构和反式结构，这种结构称为几何异构 10、构型：分子中由化学键所固定的原子在空 间的几何排列。这种排列是稳定的，要改变构型必 须经过化学键的断裂和重组； 11、构象：由于单键的内旋转而产生的分子中 原子在空间位置上的变化； 13、内聚能密度：单位体积的内聚能，内聚能 是指将1mol的液体或固体分子气化所需要的能量； 17、结晶度：聚合物中结晶部分的重量或体积对全 体重量或体积的百分数； 18、结晶形态：由晶胞排列堆砌生长而成的晶 体大小和几何形态； 19、取向：聚合物受到外力作用后，分子链和 链段沿外力作用方向的择优排列； 20、半结晶时间：结晶过程完成了一半的时间； 21、Avrami指数：反映聚合物结晶过程中晶 核形成机理和晶体生长方式的参数，等于晶体生长 的空间维数和成核过程的时间维数之和； （1）玻璃化转变：玻璃态和高弹态之间的转 变称为玻璃化转变。 （2）黏流转变：高弹态向粘流态的转变称为 黏流转变。 （5）平衡熔点：结晶熔融时晶相和非晶相达 到热力学平衡时的熔点即为平衡熔点。 1、逐步聚合反应包括缩聚反应，逐步加成反 应，一些环状化合物的开环聚合，Diels-Alder加 成反应 通过功能基逐步聚合，每步反应速率常数和 活性基本相同 3、逐步聚合反应从机理上可分为逐步聚合、 连锁聚合两个， 带有同一类型的官能团并可相互反应的单体； 带有相同的官能团，其本身不能进行缩聚反 应，只有同另一类型单体进行反应的单体； 带有不同类型的官能团，他们内部官能团之 间可以进行发生聚合物的单体； 带有不同的官能团，但它们之间不能相互进 行反应，只能同其他类型的单体进行共缩聚反应 的单体 5、缩聚反应按热力学特征分类分为平衡缩聚、 不平衡缩聚 按生成聚合物的结构分类分为线型缩聚、体 型缩聚 按参加反应的单体分类分为均缩聚、混缩 聚、共缩聚 5.尼龙66的化学式为 *NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO* n 6.天然橡胶的分子式是 *CH2C CH3 CH CH2* n 1.自由基聚合是连锁聚合的一种，至少 链引发反应、链增长反应、链终止、由三个 基元反应组成，此外有时还伴有。 2.链终止反应有偶合终止和歧化终止两 种形式。 6聚合反应时对引发剂的选择，本体、溶 液、悬浮聚合时选用油溶性引发剂，乳液聚合选 用水溶性引发剂。 7. 单体在进行自由基过程中一般可分为诱导 期、聚合初期、聚合中期、聚合后期等几个阶段。 17. 自由基引发剂分为:(1)偶氮类引发剂 (2),有机过氧化物类引发剂 (3).氧化还原体系. 三类 18. 自由基聚合的实施方法主要有(1)本体聚 合,(2)溶液聚合,(3)悬浮聚合,(4)乳液聚合,四种.
溶胀：溶剂分子渗入聚合物内部，溶剂分子和高分子的某些链段混合，使聚合物体积膨胀 有限溶胀：最终不能达到溶解的溶胀，产生的条件：非良溶剂或交联聚合物 无限溶胀：最终能达到溶解的溶胀，产生的条件：线性聚合物在良溶剂中 溶解度参数：内聚能密度的平方根 θ状态：溶剂分子之间、高分子链段之间以及高分子链段和溶剂分子间相互作用能相等，高分子链可互相贯穿并处于无扰状态。 X1：哈金斯参数，反映高分子与溶剂混合时相互作用能的变化。 松弛过程：在一定温度和外场作用下，聚合物从一种平衡态通过分子运动过渡到另一种与外界条件相适应的平衡态总是需要时间的现象。 玻璃化转变：玻璃态和高弹态之间的转变 高弹性：聚合物的分子中链发生了运动，使长链分子由卷曲状态变成伸展状，当外力消除后，形变可完全恢复，材料的这种性质称为高弹性。 Tg：玻璃化转变的转变温度称为玻璃化转变温度，用Tg表示 熔融指数：在一定的温度和负荷下，高分子熔体在10min流经一个规定直径和长度的标准毛细管的质量（g）。 假塑性流体：低剪切速率下的流动行为符合牛顿流体行为，但随着剪切速率增大，黏度降低。具有这种流动行为的流体称为假塑性流体。 表观黏度：在中等剪切速率范围内流体所受到剪切应力与剪切速率的比值 剪切变稀：表观粘度随剪切速率的增加而减小 脆性断裂：断裂前试样没有明显的变化，断裂面一般与拉伸方向相垂直，断裂面光洁。一般出现于屈服点之前的断裂。 韧性断裂：断裂前试样发生缩颈现象，断面粗糙。一般发生于屈服点之后的断裂。 强迫高弹形变：Tg或Tm一下的大应力大形变，去除外力，形变不能回复，但加热至Tg 或Tm以上，形变大部分能恢复 高分子的热运动特点： ①运动单元的多重性，小运动单元（侧基、支链、链节、链段）和大运动单元（分子链）的运动 ②高分子热运动是一种松弛过程——分子运动具有时间依赖性
高分子化学与物理主要习题解答 参考书籍：《高分子物理教程柯杨船何平笙主 编》 《高分子化学（第五版）潘祖人主编》 主讲人：柯扬船教授 参与人员：刘壮刘乐王迪靳欢常启帆 学校：中国石油大学（北京） 一,选择题（题库抽选） 1.本体聚合和溶液聚合都属于（）。 A均相聚和 B非均相聚和 C游离基逐步聚合 D连锁聚合 2.本体聚合中，聚合产物与作为溶剂的单体，呈完全（） A相分离 B均相 C非均相 D混相 3.聚苯乙烯，聚氯乙烯和聚乙烯醇的共同特点是( ) A.主链是聚乙烯链，支链不同 B.主链不相同，支链也不相同 C.主链是聚乙烯链，都无支链 D.侧基都不相同，却都能结晶 4.根据推导自由基聚合反应动力学方程所做出的假设，选出下列正确答案（） A.引发剂的诱导速率=引发速率 B.引发剂引发速率=链增长速率 C.引发剂引发速率=链终止速率 5.根据推导缩聚反应和自由基聚合反应的聚合度分布方程，选出下列正确答案[假设，Xw重均聚合度；Xn数均聚合度]（） A.对缩聚反应，Xw/Xn=2； B.对自由基岐化终止聚合反应Xw/Xn≈2 C.对自由基偶合终止聚合反应Xw/Xn≈2 D.对所有逐步聚合反应Xw/Xn≈2
6.设C M为向单体链转移系数，C1为向引发剂转移系数，Cs为向溶剂转移系数，Ktr M为向单体转移速率常数，Ktrl为向引发剂转移速率，Ktrs为向溶剂转移速率，Kp为聚合速率常数，Kd为引发剂分解速率，Kt为引发剂终止速率，Etr M为单向转移活化能，Ep为聚合反应活化能，Et链终止活化能Ed引发剂分解活化能，E是影响聚合度的综合活化能。 请从下列选出不正确的公式（） A.CM=Ktr M/Kp，C1=Ktrl/Kp，Cs=Ktrs/Kp B.对于聚氯乙烯CM≈1/Xn C.CM=Ktr M/Kp=（Atr M/Ap）exp=[-（Etr M-Ep）/RT] D.E=（Ep-Et/2）-Ed/2 7.按照自由基聚合微观动力学理论，Ri为引发剂引发速率，Rp为聚合速率，Kp为聚合速率，Rt为链终止反应速率，kt为链终止速率，Rd为引发剂分解速率，Kd为分解速率[I]为引发剂浓度[M]为游离基浓度，f为引发剂效率，则下列公式或假设不正确的是（） A. Ri= -d[I]dt=2fKd[I] B. Rp= -d[M]dt=Kp[M][M?] C. Rt= - d[M?] dt=2Kt[M?]^2 D. Rd=-d[I]/dt=Kd[I]^2 8.指明和改正下列方程式中的错误（） A. Rp=K[^(1/2)](FKd/Kt)[I]^(1/2)[M] B. V=[Kp/(2Kt)][M?][M] C. Xn=(Xn)0-Cs[S]/[M] D. s=(Kp^2/(2Kt)([M]/Rp) 9.高分子聚合物的聚集态或者凝聚态通常可包括（） A.结晶态，无定形态，液晶态 B.结晶态，液晶态，热固态 C.结晶态，无定形态 D.结晶态，无定形态，液晶态，过滤态或亚稳态 10.高分子链的结构形式是影响高分子结晶的内因，通常影响结晶的主要因素有（） A.分子链柔性，分子链支化度及分子链节对称性 B.分子链取代基大小，分子量大小，分子量分布大小
一、填空题（20X1=20分） 1.聚合物的平均分子量的可以用 数均分子量 、 重均分子量 、 粘均分子量 和Z 均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用 分子量分布指数 表示。 2 聚合物按主链元素的组成可以分为 碳链聚合物 、 杂链聚合物 和 元素有机聚合物 三类。 3. 按聚合物的在反应前后聚合度的变化情况，聚合物的化学反应可以分聚合度相似的转变、聚合度增加的转变 和 聚合度减少的转变 三类。 4. 连锁聚合反应包括 自由基聚合 、 阴离子聚合 、 阳离子聚合 和 配位聚合 等。 5. 按聚合物的分子链结构，逐步聚合反应可分为 线型逐步聚合 和 非线型逐步聚合 反应。 6.由聚合物制成的三大合成材料是指： 合成塑料、合成纤维和 合成橡胶 。 7.多分散系数是表征聚合物的多分散程度，也叫分子量分布（molecular weight distribution, MWD ），其计算公式为： 重均分子量/数均分子量 n w M M d 8.聚合物分类多种多样，根据单体与其生成的聚合物之间在分子组成与结构上的变化把聚合反应分为加聚反应和 缩聚反应 根据反应机理和动力学性质的同，分为连锁聚合反应和 逐步聚合 9. 自由基聚合反应的实施方法主要有：溶液聚合、 本体聚合 、悬浮聚合和 乳液聚合 。而逐步聚合实施方法主要有 熔融聚合 、溶液聚合、界面缩聚。 10.自由基聚合的机理的特征为慢引发、 快增长 、有终止。阳离子聚合机理的特点可以总结为：快引发、快增长、 易转移 、难终止。阴离子聚合机理的特点是快引发、 慢增长 、无终止。 11.聚合物的平均分子量的可以用 数均 、 重均 、 粘均 和Z 均分子量等表示，而分子量分布可以则可以用 重均分子量/数均分子量 表示。 12.对于线性逐步聚合反应，如果r=1，且忽略端基的质量，则聚合度 分布系数:d= 1+P 。 13.加热能使之塑化、成型交联固化后不能再塑化，工业上称这种聚合物为热固性树脂。 14.在均聚反应中，聚合速率、平均分子量、分子量分布是要研究的重要内容。在共聚合中，共聚物的组成和 分布成为首要问题。 15.根据聚合度和基团的变化，聚合物化学反应可分为相似转变；聚合度变大的反应，如嵌段、 交联 、接枝、 接枝 ；聚合度变小的反应，如降解、 解聚 。 16.单体结构与竞聚率之间有着密切的关系，单体对某一自由基反应的活性大小是由 取代基得共轭效应 和 极性效应 两者共同决定的。
第一章绪论 思考题 1. 举例说明单体、单体单元、结构单元、重复单元、链节等名词的含义，以及它们之间的相互关系和区别。 答：合成聚合物的原料称做单体，如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯，缩聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和对苯二甲酸等。 在聚合过程中，单体往往转变成结构单元的形式，进入大分子链，高分子由许多结构单元重复键接而成。在烯类加聚物中，单体单元、结构单元、重复单元相同，与单体的元素组成也相同，但电子结构却有变化。在缩聚物中，不采用单体单元术语，因为缩聚时部分原子缩合成低分子副产物析出，结构单元的元素组成不再与单体相同。如果用2种单体缩聚成缩聚物，则由2种结构单元构成重复单元。 聚合物是指由许多简单的结构单元通过共价键重复键接而成的分子量高达104-106的同系物的混合物。 聚合度是衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值，以DP表示；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值，以 X表 n 示。 2. 举例说明低聚物、齐聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子诸名词的的含义，以及它们之间的关系和区别。
答：合成高分子多半是由许多结构单元重复键接而成的聚合物。聚合物（polymer）可以看作是高分子（macromolecule）的同义词，也曾使用large or big molecule的术语。 从另一角度考虑，大分子可以看作1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量或聚合度大小的不同，聚合物中又有低聚物和高聚物之分，但两者并无严格的界限，一般低聚物的分子量在几千以下，而高聚物的分子量总要在万以上。多数场合，聚合物就代表高聚物，不再标明“高”字。 齐聚物指聚合度只有几~几十的聚合物，属于低聚物的范畴。低聚物的含义更广泛一些。 3. 写出聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙-66、聚丁二烯和天然橡胶的结构式（重复单元）。选择其常用 分子量，计算聚合度。 聚合物结构式（重复单元） 聚氯乙烯-[-CH2CHCl-]- n 聚苯乙烯-[-CH2CH(C6H5)-]n 涤纶-[-OCH2CH2O?OCC6H4CO-]n 尼龙66（聚酰胺-66）-[-NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO-]n 聚丁二烯-[-CH2CH=CHCH2 -]n 天然橡胶-[CH2CH=C(CH3)CH2-]n
高分子化学与物理基础 魏无忌答案 内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
《高分子化学》习题与解 答 第一章、绪论习题与思考题 １. 写出下列单体形成聚合物的反应式。注明聚合物的重复单元和结 构单元，并对聚合物命名，说明属于何类聚合反应。 （1）CH 2=CHCl; （2）CH 2＝C (CH 3)2; （3）HO(CH 2)5COOH; （4） ; （5）H 2N(CH 2)10NH 2 + HOOC(CH 2)8COOH ; （6）OCN(CH 2)6NCO + HO(CH 2)2OH ; ２. 写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式。 （1） （2） （3） （4） （5） （6） ３. 写出合成下列聚合物的单体和聚合反应式： （1） 聚丙烯晴 （2） 丁苯橡胶 （3） 涤纶 （4） 聚甲醛 （5） 聚氧化乙烯 （6） 聚砜2014年9月10日星期三 CH 2CH 2CH 2 O [ CH 2 C ]n CH 3 COOCH 3[ CH 2 CH ]n COOCH 3 [ NH(CH 2)6NHOC(CH 2)4CO ]n [ NH(CH 2)5CO ]n
４. 解释下列名词： （1）高分子化合物，高分子材料 （2）结构单元，重复单元，聚合度； （3）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数； （4）线型结构大分子，体型结构大分子； （5）均聚物，共聚物，共混物； （6）碳链聚合物，杂链聚合物。 ５. 聚合物试样由下列级分组成，试计算该试样的数均分子量n M和重均分子量w M及分子量分布指数。 11×104 21×105 35×105 41×106 ６. 常用聚合物分子量示例于下表中。试计算聚氯乙烯、聚苯乙烯、涤纶、尼龙－66、顺丁橡胶及天然橡胶的聚合度，并根据这六种聚合物的分子量和聚合度认识塑料、纤维和橡胶的差别。 ７. 高分子化合物的制备方法有哪几类试分别举例说明之。 ８. 高分子科学的主要研究内容是什么为什么说它既是一门基础科学，也是一门应用科学
