一.概念
led节能灯制作高分子:由原子或原子团(结构单元)以共价键形式连结而成的大分子量同系混合物。
聚合物:是由许多单个高分子(聚合物分子)组成的物质。闪光灯柔光罩
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。 聚合反应:由小分子生成高分子的反应过程
重复单元:大分子链上化学组成和结构均可连续重复出现的最小结构单元,可简称重复单元, 又可称链节(Chain Element)。
单体单元:聚合物分子结构中由单个单体分子衍生而来的最大的结构单元。
结构单元:构成高分子主链结构组成的单个原子或原子团,可包含一个或多个链单元。
聚合物的多分散性:聚合物是由一系列分子量(或聚合度)不等的同系物高分子组成的混合 物,这些同系物高分子之间的分子量差为重复单元分子量的倍数,这种同种聚合物分子长短不一的特性称为聚合物的多分散性。
缩聚反应:缩合聚合反应的简称,是指带有两个或两个以上官能团的单体经过许多次的重复 缩合反应而逐步形成聚合物的过程。
反应程度:在给定时间内已参加反应的官能团数与起始官能团数的比值
线型缩聚:参加缩聚的单体都含有2个官能团,反应时分子沿着链端向两个方向增长,形成 线型缩聚物。
体型缩聚反应:参加反应的单体中至少有一种含有两个以上官能团,反应时分子向两个以上 方向增长,形成体型交联结构缩聚物。
凝胶化现象:体型缩聚反应当反应程度达到某一数值时,体系粘度突然增大,转变成不溶不 熔具有交联网状结构的弹性凝胶的过程
凝胶点:开始出现凝胶化现象时的临界反应程度叫做凝胶点(Pc)
官能团等活性概念:不同链长的官能团,具有相同的 反应能力及参与反应的机会,官能团 的活性基本相同。
单体官能度:一个单体分子中能参与聚合反应的官能团数目称为单体官能度,以f 表示。
平均官能度: 是指聚合反应体系中实际上能参与聚合反应的官能团数相对于体系中单体分 子总数的平均值,用表示。
熔融聚合:是指聚合体系中只加单体和少量的催化剂,不加入任何溶剂,聚合过程中原料单 体和生成的聚合物均处于熔融状态下进行的聚合反应。
界面聚合:界面缩聚是将两种单体分别溶于两种不互溶的溶剂中,再将这两种溶液倒在一起, 在两液相的界面上进行缩聚反应。聚合产物不溶于溶剂,在界面析出。
热塑性聚合物:聚合物大分子之间以物理力聚合而成,加热时可熔融,并能溶于适当溶剂中。 热塑性聚合物受热时可塑化,冷却时则固化成型,并且可以如此反复进行。
热固性聚合物:体型聚合物,加热条件下发生了交联反应,形成了网状或体型结构,再加热 时不能容熔融塑化,也不能溶于溶剂,这类聚合物称为热固性聚合物
链转移常数:链转移速率常数与链 增长速率常数之比
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链式聚合反应:链式聚合反应通过反应活性中心与单体加成生成新的反应活性中心,如此反 复生成聚合物链
动力学链长:指平均每个活性中心(自由基)从引发开始到终止过程中所消耗的单体分子数。 自动加速现象:在聚合中期,出现聚合速率随转化率的增加而自动增加的现象。
引发效率:用于生成单体自由基而引发单体聚合的引发剂量占引发剂消耗总量的百分率,以 f 表示。
笼蔽效应:在溶液聚合中,引发剂的浓度较低,其分解产生的初级自由基,在开始的瞬间被 溶剂分子形成的“笼子”所包围,不能与单体分子接触,一部分初级自由基在扩散出溶 剂 “笼子”之前就结合终止,导致引发效率下降。
诱导分解:自由基向引发剂分子的链转移反应,结果是消耗一分子引发剂而自由基总数未增 加,引发效率降低。
乳液聚合:是在乳化剂的作用下并借助于机械搅拌,使单体在水中分散成乳状液,由水溶性 引发剂引发而进行的聚合反应。
临界胶束浓度:乳化剂开始形成胶束的时的浓度叫临界胶束浓度
引发剂的半衰期:引发剂分解至初始浓度的一半时所需的时间定义为引发剂的半衰期 t1/2
阻聚剂:能与初级自由基或链自由基反应,生成非自由基物质或不能再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称为阻聚剂(inhibitor)
诱导期:从引发剂开始分解到单体开始转化存在一个时间间隔,称诱导期
浆仓库悬浮聚合:是指溶解有引发剂的单体在强力搅拌及分散剂的作用下,以小液滴状态悬浮于水 中进行的聚合反应。
无规共聚物:在共聚物分子中两种单体单元无规则排列
交替共聚物:两种单体单元在共聚物分子链上严格交替排列
嵌段共聚物:两种单体单元在共聚物分子链上成段排列,而且链段长度不等。
接枝共聚物:共聚物中以其中一种单体单元( M1)组成主链,另一单体单元( M2)组成侧 链(支链)与之相连
概率效应: 当高分子链上的相邻官能团成对参与反应时,由于成对基团反应存在几率效应, 即反应过程中间或会产生孤立的单个官能团,由于单个官能团难以继续反应,因而不能 100%转化,只能达到有限的反应程度。
抗氧剂:大多数聚合物抗热氧老化的有效办法是在聚合物中加入能与过氧自由基迅速反应形 成不活泼自由基的化合物,这类化合物常称抗氧剂。
热降解: 指聚合物在单纯热的作用下发生的降解反应
邻基效应:高分子链上相邻官能团对官能团反应能力的影响
聚合物的降解:聚合物的降解反应是指聚合物分子链在热、光、氧、机械力、超声波、化学 药品或微生物等的作用下,分裂成较小分子量产物的反应过程。
解聚反应:在热的作用下,大分子链末端断裂,生成活性较低的自由基,然后按照链式反应 机理,单体单元逐个脱离主链生成单体,这类反应称为解聚。
交联:线型聚合物在热、光、辐射能或交联剂的作用下,分子链间以共价键连接成网状或体 型结构的反应称为交联
老化:是指聚合物在加工、贮存及使用过程中,由于环境因素造成其物理化学性质及力学性 能发生不可逆坏变的现象。
无规断链反应:聚合物受热时主链发生随机断裂,分子量迅速下降,几乎不生成单体,这类 热解反应即为无规断链。
二、填空题
1聚合物的分类(根据主链元素组成和性质及用途)
按链元素组成:
碳链高分子:主链完全由C原子组成
杂链高分子:构成主链的元素除C外,还含O,N,S,P等一些杂原子。
元素有机高分子:主链无碳原子,完全由 Si,O,Al ,Ti, B,
N,S,P等杂原子组成,但侧基却是含C,H,O 的有机基团。
undefined按性质和用途:塑料,纤维,橡胶,涂料,胶黏剂,功能高分子
2.聚合反应分类
⑴根据反应机理的不同,分为逐步聚合反应和链式聚合反应;
⑵根据单体与其生成的聚合物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
3.逐步聚合类型:缩合聚合;逐步加成聚合
4.缩聚反应分类: 参加反应的单体种类:均缩聚,混缩聚,共缩聚 缩聚产物的分子结 构:线型缩聚反应,体型缩聚反应--
5.控制线型缩聚物相对分子质量的两种方法:A.调节原料单体、官能团非等摩尔比配料,使 某种官能团过量,生成聚合物两端具有相同官能团;B. 加入少量单官能团物质,对分子链 进行端基封锁
6.预测聚胶点方程:(为平均官能度)--
7.逐步聚合反应四个实施发法:熔融聚合,溶液聚合,界面缩聚,固相聚合--
8.烯类单体的聚合反应能力和聚合类型(实例):--
双键上的取代基的数目、大小、位置→聚合反应能力
双键上的取代基的电子效应→聚合类型
阴离子聚合:-NO2,-CN,-COOR,-CH=CH,-C6H5
阳离子聚合:-CH=CH,-C6H5,-CH3,-OR
自由基聚合:-CN,-COOR,-CH=CH,-C6H5
9.自由基聚合四个基元反应及其速率方程:
链引发 Ri =d[M•]/dt
链增长 Rp =kp[M] ∑[Mi•] = kp[M][M•]
链终止 偶合终止 Rtc= 2ktc[M•]2 歧化终止 Rtd= 2ktd[M•]2
d链转移
10.链转移反应四种类型:向单体转移,向溶剂转移,向引发剂,向大分子
11.链终止反应有几种方式:偶合终止,歧化终止
12.自由基聚合引发剂的种类:过氧化物 BPO , 偶氮化合物 AIBN--
氧化还原体系 /Fe2+ ,H2O2/Fe2+
13.引发效率下降的两个原因:诱导分解,笼蔽效应
14.引发剂的半衰期计算: 半衰期 t1/2 = ln 2 /kd (60℃ t1/2 )
15.根据60℃时的半衰期把引发剂分为哪三类:高活性,中活性,低活性
16.根据转化率-时间曲线自由基聚合过程分为四段:诱导期,聚合初期,聚合中期,聚合后 期
17.阻聚与缓聚作用比较:
阻聚作用:存在诱导期,诱导期间聚合完全停止。但诱导期过后,聚合速率正常;
缓聚作用:无诱导期,不会使聚合反应停止,但聚合速率降低。
常见的阻聚剂有氧气、苯醌、 DPPH等
氧对聚合反应有两面性:
18.自由基聚合的实施方法及各主要成分:
自由基聚合反应的实施方法主要有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合
19.悬浮聚合分散剂主要有两大类:水溶性的高分子, 不溶于水的无机粉末
1-甲基环戊醇20.典型的乳液聚合过程可分为三个阶段: M/P乳胶粒的生成阶段(成核期),恒速期,降
速期
1.聚合物化学反应种类很多,基于聚合度和基团的变化可分为三类:聚合物的相似转变,聚 合度变大的化学反应,聚合度变小的化学反应
2.聚合物的化学反应的影响因素:物理因素,结构因素(邻基效应,概率效应)--
3.聚合度变大的化学反应包括四种:交联、接枝、扩链和嵌段
4.聚合度变小的化学反应包括:聚合物的降解
5.聚合物的降解可分为五种基本形式:热降解,机械降解,氧化降解,化学降解,光降解--
6.热降解有三种类型:无规断裂反应,解聚反应,侧基的消除--
7.光稳定剂可分为三类:光屏蔽剂,紫外光吸收剂,猝灭剂
8.聚合物最为常见的老化作用包括两种:光氧老化,热氧老化--
三、简答题
第2章
1.平均官能度与缩聚产物结构形态的关系:---
1) f >2 时, Pc<1 ,发生凝胶化,生成体型聚合物;