高分子和聚合物概念的差别
高分子和聚合物概念的差别如下：
一、定义
高分子：高分子是指那些由众多原子或原子团组成的复杂化合物，其相对分子质量通常大于10000。
聚合物：聚合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的化合物。每个重复单元（单体）可以是简单的有机化合物，也可以是复杂的有机化合物。
二、组成单元
高分子：高分子的组成单元可以是非常多样的，可以是单个的原子，也可以是复杂的有机或无机分子。这些组成单元通常是通过化学反应或者物理过程连接在一起的。
聚合物：聚合物的组成单元通常是单体，这些单体在聚合反应中通过共价键连接在一起。每个单体可以是一个简单的有机化合物，也可以是复杂的有机化合物。
三、应用领域
高分子：高分子材料在许多领域都有广泛的应用，包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。高分子材料因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
聚合物：聚合物材料同样在许多领域都有广泛的应用，包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。聚合物因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。
四、性质
高分子：高分子化合物通常具有较高的分子量和多分散性，其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。例如，高分子化合物可能具有较好的机械性能（如强度和韧性）、化学稳定性以及热稳定性等。
聚合物：聚合物通常具有较高的分子量和多分散性，其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。例如，聚合物可能具有较好的机械性能（如强度和韧性）、化学稳定性以及热稳定性等。此外，聚合物通常具有较好的加工性能，可以通过注塑、挤出、压延等工艺进行加工。
五、制备方法
高分子：高分子的制备通常是通过化学反应或者物理过程来实现的。常用的化学反应包括聚合反应、缩聚反应、接枝反应等；常用的物理过程包括溶液纺丝、熔融纺丝、乳液纺丝等。
聚合物：聚合物的制备通常是通过聚合反应来实现的。聚合反应是一种有机化学反应，通常分为加成聚合和缩聚聚合两大类。加成聚合是通过不断添加单体分子并使其相互连接而生成聚合物；缩聚聚合则是通过同时消除小分子如水或醇的方式使单体连接并生成聚合物。
高分子和聚合物概念的差别 高分子和聚合物概念的差别如下： 一、定义 高分子：高分子是指那些由众多原子或原子团组成的复杂化合物，其相对分子质量通常大于10000。 聚合物：聚合物是由许多重复单元通过共价键连接而成的化合物。每个重复单元（单体）可以是简单的有机化合物，也可以是复杂的有机化合物。 二、组成单元 高分子：高分子的组成单元可以是非常多样的，可以是单个的原子，也可以是复杂的有机或无机分子。这些组成单元通常是通过化学反应或者物理过程连接在一起的。 聚合物：聚合物的组成单元通常是单体，这些单体在聚合反应中通过共价键连接在一起。每个单体可以是一个简单的有机化合物，也可以是复杂的有机化合物。 三、应用领域 高分子：高分子材料在许多领域都有广泛的应用，包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。高分子材料因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。 聚合物：聚合物材料同样在许多领域都有广泛的应用，包括塑料、橡胶、纤维、涂料、胶粘剂等。聚合物因其独特的物理和化学性能而被广泛应用于建筑、汽车、电子、医疗、航空航天等领域。 四、性质
高分子：高分子化合物通常具有较高的分子量和多分散性，其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。例如，高分子化合物可能具有较好的机械性能（如强度和韧性）、化学稳定性以及热稳定性等。 聚合物：聚合物通常具有较高的分子量和多分散性，其物理和化学性质往往因分子的结构差异而有所不同。例如，聚合物可能具有较好的机械性能（如强度和韧性）、化学稳定性以及热稳定性等。此外，聚合物通常具有较好的加工性能，可以通过注塑、挤出、压延等工艺进行加工。 五、制备方法 高分子：高分子的制备通常是通过化学反应或者物理过程来实现的。常用的化学反应包括聚合反应、缩聚反应、接枝反应等；常用的物理过程包括溶液纺丝、熔融纺丝、乳液纺丝等。 聚合物：聚合物的制备通常是通过聚合反应来实现的。聚合反应是一种有机化学反应，通常分为加成聚合和缩聚聚合两大类。加成聚合是通过不断添加单体分子并使其相互连接而生成聚合物；缩聚聚合则是通过同时消除小分子如水或醇的方式使单体连接并生成聚合物。
1、高分子（聚合物）：合成高分子多半是许多结构单元重复连接而成的聚合物。 2、碳链聚合物：大分子主链完全由碳原子组成，绝大部分烯类和二烯类的加成聚合物。 3、杂链聚合物：大分子主链中除了碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子。如-O-，-OCO-，-NHCO- 4、结构单元：单体通过聚合反应转变成大分子的一部分结构。 5、反应程度P：参与反应的基团数（N 0-N）占起始基团数N 的分数。 6、体型缩聚：指某-2官能度与另一官能度大于2的单体先进行酯化而后形成交联结构的缩聚过程。 7、界面缩聚：两种单体分别溶于水和有机溶剂中，在界面处进行聚合，具有明显的表面反应的特征，而且不必严格等基团数之比。 8、官能度：一分子中能参与反应的官能团数。 9、偶合终止：两自由基的独电子相互结合成共价键的终止方式，偶合终止的结果是大分子的聚合度为链自由基重复单元数的两倍。 10、歧化终止：某自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子而终止的方式，歧化终止的结果是聚合度与链自由基的单元数相同。 11、动力学链长v：一个活性种从引发开始到链终止所消耗的单体分子数。 12、链转移常数：是链转移速率常数与增长速率常数之比，代表这两反应的竞争能力。 13、竞聚率r：均聚和共聚链增长速率常数之比、自增长速率常数与交叉增长速率常数的比值。 14、无规共聚物：两结构单元M1,M2按概率无规排布。-CO- 15、交替共聚物：共聚物中M1，M2两单元严格交替相间。-alt- 16、嵌段共聚物：由较长的M1链段和另一较长的M2链段构成的大分子。-b- 17、接枝共聚物：主链由M1单元组成，支链则由另一种M2单元组成。-g- 18、悬浮聚合：单体以小液滴状悬浮在水中的聚合方法（单体、水、油溶性引发剂、分散剂）场所:液滴内 19、乳液聚合：单体在水中分散成乳液状态的聚合（单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂）场所：胶束或胶粒 20、摩尔系数：令Na、Nb分别为官能团a、b的起始数，则两种单体的官能团之比r=Na/Nb<1称为摩尔系数。 21、活性聚合：当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，形成具有反应性聚合物的聚合叫活性聚合。 22、异构化聚合：通过增长链碳阳离子发生重排的聚合反应。 23、配位聚合：指烯类单体的碳碳双键双键首先在过渡金属引发剂活性中心上进行配位、活化，随后单体分子相继插入过渡金属—碳键中进行链增长的过程。 24、定向聚合（有规立构聚合）：以形成有规立构聚合物为主的聚合过程。 25、立构规整度：立构规整聚合物的质量占总聚合物质量的分率。 26、立构规整分类： ○1全同立构：取代基处于平面的同侧，或相邻手性中心的构型相同。 ○2间同异构：取代基交替地处在平面的两侧，或相邻手性的构型相反交替排列。 ○3无规立构：取代基在平面两侧或手性中心的构型成无规排列。 27、平均官能度：单体混合物中每一个分子平均带有的官能团数，即单体所带有的全部官能团数除以单体总数。
高分子聚合物聚丙烯酰胺 1、有机高分子 高分子化合物即高分子量化合物（又称高聚物），一般常把分子量上万者称为高分子化合物。而高分子化合物的分子量相差较大，从几万、几十万、几百万到上千万不等。一般常见的高分子化合物其分子量虽高，但其组成元素的种类一般很少，以PAM为例。无论其分子高达几百万、上千万，其组成元素只有碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）四种。所以，高分子从其结构上大多是由几种相同的元素按同一比例构成，组成完全相同的简单结构单元以共价键重复结合而成的大分子。它的结构尤如一根链条，其简单结构单元好比链节，共价键好比销子，形成的链条就好比高分子化合物。所以高分子化合物的分子常称为高分子链，而其简单结构单元称之为链节（m）。链节数目（n）称之为高分子聚合度。链节数目的多少决定了其分子量的大小。显然，聚合度愈大，高分子的相对分子质量（M）也愈大。分子量的大小代表聚合度的高低或分子链的长短。因此： 高分子的相对分子质量=聚合度×链节数即M = n × m。 2、聚丙烯酰胺（PAM）的结构 聚丙烯酰胺在聚合过程中所得的产品分子量并不完全一样，它一般是分子大小不同的同系物的混合物，即每个分子都是由同种链节组成，但各个分子中所含链节数并不都相等。即每个分子的聚合度并不一定相同。故常说的分子量（或聚合度）系指其平均值。
若高分子链没有分支链者称为直链型高分子，若有分支则称为支链型高分子。若高分子链之间有支链连接而形成网状结构者称为体型高分子。 应该注意的是线型和体型之间并无明显的界限。例如含支链很多的线型其性质就接近于体型；而线型在某些低分子（如高价金属盐、甲醛……等）的作用下也可变为体型，这个变化过程称之为交联。 对于线型高分子而言，其平均分子量愈大（或平均聚合度愈大）则其分子链愈长。 在PAM的分子中决定其链节特性的是酰胺基（参见图四），它是亲水的极性基，但由于它不电离，故其亲水性有限。因此，PAM分子中它的数目的多少，即聚合度（链节数）是决定PAM性质，如溶解于水的能力，在水溶液中的状态等的关键因素，也将严重影响其絮凝能力。国内使用的PAM一般含有50 ~70万个链节（即聚合度为50 ~70万，分子量350 ~500万）。 3、部分水解聚丙烯酰胺（PHP）的结构 将PAM与碱共热，则其链节上的酰胺基将发生水解而生成羧钠基（参见图五），这种反应称为PAM的水解，生成产物叫水解聚丙烯酰胺。在水解过程中聚合度不变。 随着水解反应的条件（一般为碱量多少，水解温度，反应时间……）的不同，则PAM中发生水解的酰胺基数目（即其链节数）也不相同。一般情况下是使部分链节上的酰胺基发生水解，得到的产物称为部分
（1）高分子化合物，高分子材料； 高分子化合物指的是由多种原子以相同的，多次重复的结构单元通过共价键连接起来的，分子量是104~106的大分子所组成的化合物。 高分子材料 （2）结构单元，重复单元，聚合度； 构成高分子链并决定高分子结构以一定方式连接起来的原子组合称为结构单元。 聚合物中化学组成相同的最小单位称为重复单元。 高分子链中重复单元的重复次数称为聚合度。 （3）分子量的多分散性，分子量分布，分子量分布指数； 聚合物是分子量不等的同系物的混合物，其分子量或聚合度是一平均值。这种分子量的不均一性称为分子量的多分散性 分子量多分散性可用分子量分布曲线表示。以分子量为横坐标，以所含各种分子的重量或数量百分数为纵坐标，即得分子量的重量或数量分布曲线。 分布指数用来表示分子量分布宽度，定义为： D=M w M n。 （4）线型结构大分子，体型结构大分子； 线型高分子是由长的骨架原子组成的，也可以有取代侧基。通常可以溶解在溶剂中，固态时可以是玻璃态的热塑性塑料，有的聚合物在常温下呈柔顺性材料，也有的是弹性体。 高分子链间产生化学结合可以生成交联或网状高分子。 （5）均聚物，共聚物，共混物； 由一种单体聚合而成的聚合物叫做均聚物 由两种或两种以上的单体聚合而成的聚合物叫做共聚物 两种或更多聚合物机械混合在一起叫做高分子共混物，能将两种或多种聚合物性质综合在一起。 （6）碳链聚合物，杂链聚合物。 骨架原子都是碳原子的高分子又称碳链高分子 主链骨架中还含有非碳原子又称杂链高分子。 (1) 由一种单体进行的缩聚为均缩聚。由两种皆不能独自缩聚的单体进行的缩聚称为混缩聚。由两种或两种以上单体进行的能形成两种或两种以上重复单元的缩聚反应称为共缩聚。 (2) 平均缩聚通常指平衡常数小于103的缩聚反应。非平衡缩聚通常则指平衡常数大于103的缩聚反应或根本不可逆的缩聚反应。 3反应程度Ｐ就是已经反应的官能团数与起始官能团数之比。而转化率指反应了的单体分子与起始单体分子数之比。 4 摩尔系数即当量系数，指起始两种官能团总数之比，其值小于或等于1。 过量百分数 如果反应的单体中有一种或几种三官能团或多官能团单体时，缩聚反应生成的聚合物则是有支链的，甚至交联的结构，这类缩聚反应又称为体型缩聚。体型缩聚进行到某一程度时，开始交联，粘度突然骤增，气泡也难以上升，出现了所谓凝胶，这时的反应程度叫做凝胶点。 ⑴ 配位络合聚合指的是单体分子首先在活性种的空位处配位，形成某些形式的配位络合物。随后单体分子插入过渡金属—碳间中形成大分子的过程。 ⑵ 定向聚合指的是形成有规聚合物为主的聚合过程。 ⑶ 由单体转变为聚合物时密度减小，体积膨胀的聚合称为膨胀聚合。
一．概念 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。 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f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 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。
第一章 绪论 第一节 高分子材料基本概念 高分子材料(Polymer materials)是以高分子化合物为基材的一大类材料的总称。 高分子化合物（macromolecular compound ）常简称高分子或大分子（macromolecule ），又称聚合物（polymer ），或高聚物（high polymer ）。通常情况下，人们并不严格区分这些概念的微细差别，而认为是同一类材料的不同称谓。 高分子化合物的最大特点是分子巨大。大分子由一种或多种小分子通过共价键相互连接而成（通过聚合反应），其形状主要为链状大分子或网状大分子。低分子化合物和高分子化合物之间并无严格界线，化学结构相同的化合物，分子量小者称低分子化合物，分子量大者（通常在10000以上）称高分子化合物。高分子材料的许多奇特和优异性能，如高弹性、粘弹性、物理松弛行为等都与大分子的巨大分子量相关。 构成大分子的最小重复结构单元，简称结构单元，或称链节。构成结构单元的小分子称单体。例如聚乙烯大分子是由乙烯单体通过聚合反应首尾重复连接而成： ～- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2- CH 2-～ 为简便计，可缩写成: -(- CH 2- CH 2-)n - 上式为聚乙烯大分子的一种结构表示式。其中─CH 2─CH 2─为结构单元（链节）。式中的下标n 代表重复结构单元数，又称聚合度，它是衡量分子量大小的一个指标。 严格地讲，高分子化合物与聚合物不完全等同，因为有些高分子化合物并非由简单的重复单元连接而成，而仅仅是分子量很高的物质。聚合物按重复结构单元的多少，或按聚合度的大小又分为低聚物（Oligomer ）和高聚物（Polymer ）。 由一种单体聚合而成的聚合物称均聚物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯等；由两种或两种以上单体共聚合而成的聚合物称共聚物，如丁二烯与苯乙烯共聚合而成的丁苯橡胶；乙烯与辛烯等共聚合而成的聚烯烃热塑性弹性体等。共聚物又可根据结构单元的排列方式不同而分成接枝共聚物、嵌段共聚物、交替共聚物、无规共聚物等。 有一类聚合物是由两种单体通过缩聚反应连接而成的，其重复单元由两种结构单元合并组成。这类聚合物不称共聚物，而称缩聚物，如聚酰胺、环氧树脂、聚酯等。例如尼龙-66（属于一种聚酰胺）由单体己二胺和己二酸缩聚生成，其结构式为： -[-NH-(- CH 2-)6-NH-CO-(- CH 2-)4-CO-]n - ←单体结构单元 →← 单体结构单元→ ←— 重复结构单元 —→ 可以看出，其重复结构单元由─NH-(-CH 2-)6-NH ─和─CO-(-CH 2-)4-CO ─两种单体结构单元组成，它是由两种单体通过缩水聚合反应生成的。 相对分子量是标征高分子材料物性的最重要物理量。聚合物的相对分子量有两大特点，一是分子量很高，达几万至几百万，二是具有多分散性。也就是说，一种聚合物的大分子虽然化学结构相同，但分子链长度不等，聚合度大小各异，因此聚合物可看成是由分子量不等的同系列物组成的混合物。原则上，聚合物的分子量或聚合度只有统计平均的意义，根据统计平均的方法不同，有数均分子量n M 、重均分子量w M 、粘均分子量 M 之别。根据分子 量分布函数或分布曲线，还可定义分子量分布的宽度（molecular weight distribution ），用以表征其多分散性的程度。
高分子：也叫聚合物分子或大分子，其分子结构由许多重复单元通过共价键有规律地连接而成的，一般具有高的分子量，其中的重复单元是由相应的小分子（实际上的或假想的）衍生而来。 聚合反应：由小分子生成高分子的反应过程。 单体：能够进行聚合反应，并在聚合反应后构成所得高分子的基本结构组成单元的小分子。 重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。 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。 聚合度：单个聚合物分子所含单体单元的数目。 逐步聚合反应：在聚合反应过程中，聚合物分子是由体系中的单体分子以及所有聚合度不同的中间产物分子之间通过缩合或加成反应生成的，聚合反应可在单体分子以及任何中间产物分子之间进行。 链式聚合反应：在聚合反应过程中，单体分子之间不能发生聚合反应，聚合反应只能发生在单体分子和聚合反应活性中心之间，单体和聚合反应活性中心反应后生成聚合度增大了的新的活性中心，如此反复，生成聚合物分子。 碳链高分子：主链（链原子）完全由C原子组成。 杂链高分子：链原子除C外，还含O,N,S等杂原子。 元素有机高分子：链原子由Si,B,Al,O,N,S,P等杂原子组成，不含C原子。 聚集态：聚合物的聚集态结构也称超分子结构，是指聚合物内分子链的排列与堆砌结构。柔顺性：聚合物分子链能够通过内旋转作用改变其构象的性能称为聚合物分子链的柔顺性。 单体功能度f：单体分子所含的参与聚合反应的功能基或反应点的数目。 反应程度：反应时间t时，已反应的A或B功能基的分数，即：p = 已反应的A(或B)功能基数/起始的A（或B）功能基数。 凝胶化现象：在交联型逐步聚合反应中，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逸出，可看到凝胶或不溶性聚合物的明显生成。 凝胶点p c：出现凝胶化现象时的反应程度。 无规预聚物：未反应功能基在分子链上无规分布。 确定结构预聚物：具有特定的活性端基或侧基，功能基的种类与数量可通过设计来合成。
高分子名词解释 高分子：具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。 高分子化合物：或称聚合物，是由许多单个高分子组成的物质。 单体：可进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。 结构单元：构成高分子主链结构一部分的单个原子或原子团，可包含一个或多个链单元。重复结构单元：重复组成高分子分子结构的最小的结构单元 单体单元：聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结构单元 聚合度：单个聚合物分子（或链段）所含单体单元的数目。 均聚物：由一种单体聚合而成的高分子 共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子 全同立构高分子：主链上的C*的立体构型全部为D型或L 型。 间同立构高分子：主链上的C*的立体构型各不相同, 即D型与L型相间连接。 立构规整性高分子: C*的立体构型有规则连接，简称等规高分子。 无规立构高分子：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。 聚合反应：由低分子单体合成聚合物的反应 连锁聚合反应：是指在聚合反应过程中，聚合物链是仅由单体和聚合物链上的反应活性中心之间的反应生成，并且在新的聚合物链上再生反应活性点。 逐步聚合：是指在反应过程中，聚合物链是由体系中所有聚合度分子之间通过缩合或加成反应生成的。 聚合物的多分散性：聚合物是由一系列分子量不等的同系物高分子组成，这些同系物高分子之间的分子量差为重复结构单元分子量的倍数，这种同种聚合物分子长短不一的特征称为聚合物的多分散性。 平均分子量：聚合物的分子量或聚合度是统计的，是一个平均值，叫平均分子量或平均聚合度。 加聚反应：单体加成而聚合起来的反应 缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程 官能度：是指一个单体分子中能够参加反应的官能团的数目 平衡缩聚反应：指平衡常数小于 103 的缩聚反应 不平衡缩聚反应：平衡常数大于 103 均缩聚：只有一种单体进行的缩聚反应 混缩聚：两种分别带有相同官能团的单体进行的缩聚反应 共缩聚：在均缩聚中加入第二种单体进行的缩聚反应，在混缩聚中加入第三或第四种单体进行的缩聚反应 凝胶化现象：体系粘度突然急剧增加，难以流动，体系转变为具有弹性的凝胶状物质 反应程度：是参加反应的官能团数占起始官能团数的分数，用P表示 转化率：是指已经参加反应的单体的数目占起始单体量的分数 官能团等活性理论:不同链长的端基官能团，具有相同的反应能力和参加反应的机会，即官能团的活性与分子的大小无关 线形缩聚物聚合度的控制：端基封锁（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） 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 溶液缩聚:是单体在溶剂中进行的一种聚合反应 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
高分子科学基础总结 第一章绪论 1.高分子：也称聚合物分子或大分子，分子量较高(一般为104～106)，其分子结构必须是由许多相同的、简单的基本单元通过共价键重复连接而成的。 2.聚合物：也称高分子化合物，是由许多单个聚合物分子（高分子）组成的物质。 3.单体：能够进行聚合反应，并形成高分子中基本结构组成单元的小分子化合物。 4.重复单元：高分子链上化学组成和结构均可重复的最小单元，也称链节。 5.结构单元：由一种单体分子通过聚合反应而进入聚合物重复单元的那一部分叫做结构单元。 6.单体单元：与单体的元素组成和排列相同，只是电子结构不同的结构单元。 7. 聚合物的多分散性：聚合物是由一系列不同分子量（或聚合度）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小不一的特性称为聚合物的多分散性。 8.聚合反应分类： （1）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。 （2）根据反应机理和动力学性质的不同，分为逐步聚合反应和链式聚合反应 9.聚合物的分类： a.按主链元素组成：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,B,Al,O,Ti, N,S,P 等杂原子组成，但侧基却是含C,H,O 的有机基团。 b.按性质和用途：塑料，纤维，橡胶，涂料，胶黏剂，功能高分子。 第二章逐步聚合反应 1. 逐步聚合反应：由低分子化合物经多次逐步进行的相似的化学反应形成大分子的过程。 2. 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。 3. 单体官能度（f )：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。 4. 平均官能度( f )：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f 表示。 5. 反应程度（P ）：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。 6. 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。 7.线型缩聚反应：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。 8.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。 9.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，
高聚物的基本概念 高聚物又称高分子化合物，它是由许多大分子化合物所组成的物质，组成该大分子的重复单元数很多，增减几个单元并不显著影响其物理性质。 低聚物则是组成该大分子的重复单元数较少，增减几个单元对其物理性质有显著影响。 聚合物是高聚物和低聚物的总称。 高聚物的分子量高达几千到几百万，绝大多数是各种不同分子量的同系混合物，因而称为高分子化合物。 一般把分子量低于1000或1500的化合物称作低分子化合物；分子量在10000以上的化合物称作高分子化合物。 高分子化合物中极大多数是聚合物，但也是有可能不是重复单元连接而成，仅仅是分子量高的物质，这就不宜称作聚合物。不过，有时也混用。 一、高分子化学 高分子化学是研究高分子化合物合成和反应的一门科学。 用来合成高聚物的低分子原料称为单体。如涤纶的单体为EG 、EO 、DMT 、PTA 等。 由单体合成的高聚物一般由许多相同的简单的结构单元，通过共价键重复连接而成。例如涤纶的结构是由下列原子的重复连结而成的： 上式中“~"代表碳链骨架，涤纶的结构式可简写成： R C O O CH 2CH 2O －［］ n . 组成大分子链的单体的主体部分称为结构单元。大分子链上相同结构的重复部分称为重复单元。重复单元又称链节，链节数用n 表示。大分子链上的结构单元数称为聚合度，用表示。但习惯上往往用链节数表示聚合度，即。本书采用这一习惯表示法。 聚合物的分子量 可用下式计算： n X n X n =n M 0n n M M X =⋅
式中，Mo为重复单元的分子量，对PET而言，Mo =192.2。 实际上，一般高聚物均系由化学成分相同而分子量不同的同系聚合物的混合物组成，这种特性称为高聚物分子量的多分散性。所以，高聚物的分子量只能用平均分子量来表示。 纤维要求分子量分布均一，分散性较小或分子量分布较窄。 二、高聚物的命名和分类 1．俗命名法 “聚”+“单体名称”： PTA( ) EG(HOCH CH OH 2．原料命名法 两种原料名称后加“树脂”：酚醛树脂（原料为苯酚和甲醛）、脲醛树脂（原料为尿素和甲醛）等。 3．习惯命名法 用习惯名称或商品名称及英文缩写命名： 4．高聚物的分类 按用途和性能分类为橡胶、塑料、纤维。按主链结构分类为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。 三、高聚物的结构与性能 链节结构、主链结构和线型、支链型、体型结构式大分子内的结构，大分子聚集成结晶态或无定形态则是大分子间的结构。分子内部的结构是分子之间的基础。高聚物的各项物理
什么是高分子？ 答：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，叫高分子化合物。 什么是聚合物的柔顺性？聚合物为什么具有柔顺性？影响聚合物柔顺性的因素有哪些？ 答：高分子链能够改变其构象的性质称为柔顺性。 高分子由于分子量大，分子链中能够内旋转的化学键众多，内旋转使其具有大量不同卷曲程 度的构象状态，因而有良好的柔顺性。 影响因素有主链结构、侧链基结构、侧基极性的强弱、链的长短、分子间作用力、分子链规整度、分子量大小、支化、交联。 什么是液晶？液晶具有什么性质？聚合物都可以形成液晶吗？ 答：液晶是某些物质在熔融态或在溶液状态下所形成的有序流体的总称。 液晶具有高弹性、粘滞性、流变性。 不可以，形成液晶的物质通常具有液晶基元。 什么是聚合物的力学三态？对应的特征温度是什么？聚合物的力学三态有什么特点？交联 聚合物有粘流态吗？ 答：聚合物的力学三态是玻璃态、高弹态和黏流态。 玻璃态和高弹态之间的转变温度称为玻璃化转变温度，高弹态和黏流态之间的转变温度称为 黏流温度。 玻璃态链段运动被冻结，形变小，可逆，模量高；高弹态链段运动被激活，形变大，可逆， 模量低；黏流态分子整链运动被激活，形变很大且不可逆，模量很小，处于粘性流动状态。交联聚合物没有粘流态，原因如下： 1.高分子流动是通过链段的位移运动来完成的。 2. 小分子流动孔穴”理论液体流动模型：低分子液体中存在着许多与分子尺寸相当的孔穴。当没有外力存在时，靠分子的热运动，孔穴周围的分子向孔穴跃迁的几率是相等的，孔穴与分子不断交换位置即产生分子扩散运动。外力存在使分子沿作用力方向跃迁的几率比其他方 向大。分子向前跃迁后，分子原来占有的位置成了新的孔穴，可让后面的分子向前跃迁。分 子在外力方向上的从优跃迁，使分子通过分子间的孔穴相继向某一方向移动，形成液体的宏 观流动现象。当温度升高，分于热运动能量增加，液体中的孔穴也随着增加和膨胀，使流 动的阻力减少。 什么是形变〜温度曲线？ 答：在一定的力学负荷下，高分子材料的形变量与温度的关系成为高聚物的温度-形变曲线。 什么是数均分子量？测试数均分子量的方法有哪些？ 答：以数量为统计权重的平均分子量为数均分子量。 方法：端基分析法、蒸汽压渗透法、冰点降低法、沸点升高法、渗透压发。 什么是晶态聚合物的插线板模型？ 答：就一层晶片而言，其中分子链的排列方式与老式电话交换台的插线板相似，晶片表面上的分子链就像插头电线那样，毫无规则，也不紧凑，构成非晶区，该模型称为插线板模型。 什么是构象？什么是构型？两者有什么区别？
高分子材料和小分子材料的结构差异 高分子材料和小分子材料是化学领域中的两大分类，他们存在着较 大的结构差异。 一、高分子材料的结构 1、大分子结构：高分子材料，又称为聚合物、高聚物，由大量的原子 组成，形成一个有机物，拥有大分子结构。由于其分子式中含有大量 单元，从而具有较大的分子质量，使材料具有较高的单体模量或单体 硬度，无论密度还是弹性模量都较小，可产生机械回收率，及丰富的 外形结构随着使用环境而改变，使得高分子材料具有良好的耐磨性、 耐热性、耐腐蚀性和无毒性等性能，具有多孔形状的易熔性、发泡性 和可溶于液体的特性，使其在材料应用领域越来越广泛。 2、非等比分子结构：高分子材料也有一种非等比数单元组成的化合物，可提供特定的非等比结构，并具有更强的力学和柔韧性，可改变高分 子材料的物理性能，以满足不同行业的不同需求。 二、小分子材料的结构 1、独立分子结构：小分子材料指的是原子或离子个数不多，分子量小 的物质，比如石油中的炼油原料，它们的分子具有相对固定的结构， 并具有多种性能特征，可用来制造一系列特殊形状的高性能材料，如 耐高温材料、耐机械材料、耐腐蚀材料和复合材料等，因其具有较好
的适应性，灵活性和耐久性，能够在特殊环境下牢固耐用。 2、低温熔点──聚合物结构：此外，小分子材料也具有相对低温熔点──聚合物结构，这种结构可以在低温条件下得到结晶，进而产生凝胶和树脂状的物质，具有高强度的性能，通常结合溶剂就可以让小分子材料更容易溶解和熔化，有助于研发新型材料。 总之，高分子材料有更大的分子式，具有较大的体积和弹性，易于溶解、可改变形状和多孔性，而小分子材料具有更小的分子式，构成独立分子结构并具有相对较低的熔点和较强的力学性能，通常用以制造抗机械、抗化学、抗高温或抗环境等材料。
聚合物与高分子化合物 近年来，聚合物和高分子化合物在各个领域都得到了广泛的应用和研究。它们以其独特的性质和多样的应用领域在科学界引起了很大的兴趣。本文将重点介绍聚合物和高分子化合物的定义、特性以及其在不同领域中的应用。 一、聚合物的定义和特性 聚合物是由大量重复单元组成的高分子化合物。它们是由单体通过化学反应（聚合反应）连接而成的巨大分子。聚合物可分为天然聚合物和合成聚合物两大类。 1. 天然聚合物 天然聚合物主要是指存在于自然界中的聚合物，如蛋白质、淀粉、橡胶等。这些聚合物通常具有良好的可生物降解性、可再生性和生物相容性。它们在食品、医药和环境保护等领域有着广泛的应用。 2. 合成聚合物 合成聚合物是在实验室条件下通过聚合反应合成的聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。合成聚合物的特性可以通过改变单体的种类和聚合反应的条件来调控，从而获得不同性质和应用的聚合物。 聚合物具有以下几个特性：
（1）高分子量：聚合物通常具有高分子量，其分子量范围从几千到几百万不等。高分子量使得聚合物具有良好的力学性能和物理化学性质。 （2）绝缘性：大部分聚合物都具有良好的绝缘性能，因此在电子电气、建筑等领域有着广泛的应用。 （3）可塑性：聚合物可以通过加热、挤压、注塑等加工工艺塑造成各种形状，因此在塑料制品的生产中有着重要的地位。 二、聚合物与高分子化合物的应用 聚合物和高分子化合物在众多领域中都有广泛的应用。以下将重点介绍其中几个领域的应用。 1. 塑料制品 聚合物在塑料制品行业中的应用非常广泛。聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等聚合物被广泛用于塑料袋、塑料瓶、塑料容器、塑料家具等制品的生产。由于聚合物具有良好的可塑性和耐用性，塑料制品在日常生活中得到了广泛应用。 2. 纺织品 聚合物纤维是纺织品行业中的重要材料。聚酯纤维、尼龙纤维和丙烯腈纤维等聚合物纤维具有优异的性能，如高强度、耐磨损、易染色等。这些聚合物纤维被广泛用于服装、家居纺织品和工业纺织品的生产中。
一、名词解释 1. 高分子：高分子也叫聚合物分子或大分子，具有高的相对分子量，其结构必须是由多个重复单元所组成。 2. 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。 3. 结构单元：在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结构单元。 4. 共聚物：由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为共聚物。 5. 加聚反应：烯类单体加成而聚合起来的反应称为加聚反应，反应产物称为加聚物。 6. 缩聚反应：是缩合反应多次重复结果形成聚合物的过程，兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义，反应产物称为缩聚物。 7. 高分子的聚集态结构：高分子的聚集态结构，是指高聚物材料整体的内部结构，即高分子链与链之间的排列和堆砌结构。分为晶态、非晶态、液晶态。 8. 官能度：一分子中能参加反应的官能团的数目叫官能度 9. 平均官能度：每一分子平均带有的基团数。 10. 反应程度：参加反应的基团数占起始基团数的分数。 11. 转化率：参加反应的单体量占起始单体量的分数 12. 两者区别: 转化率是指已经参加反应的单体的数目, 反应程 度则是指已经反应的官能团的数目, 如：一种缩聚反应，单体间双双反应很快全部变成二聚体，就单体转化率而言，转化率达100％；而官
能团的反应程度仅50％ 13. 凝胶化现象：体系粘度突然急剧增加，难以流动，体系转变为具有弹性的凝胶状物质，这一现象称为凝胶化。 14. 凝胶点：开始出现凝胶化时的反应程度（临界反应程度）称为凝胶点，用Pc表示，是高度支化的缩聚物过渡到体型缩聚物的转折点。 15. 引发剂：自由基聚合引发剂通常是一些可在聚合温度下具有适当的热分解速率，分解生成自由基，并能引发单体聚合的化合物。 16. 引发剂半衰期：引发剂分解至起始浓度一半所需要的时间。 17. 引发剂效率：引发剂用来引发单体聚合的部分占引发剂分解或消耗总量的分数。 18. 自动加速现象：随着反应进行，体系的粘度增大，活性端基可能被包埋，双基终止困难，速率常Kt下降，聚合反应速率不仅不随单体和引发剂浓度的降低而减慢，反而增大的现象。 19. 茏蔽效应:引发剂分子处在单体或溶剂的”笼子”中,在笼里分解成初级自由基,浓度高,若不及时扩散出笼子,引发笼子外的单体聚合,则初级自由基则易相互结合,歧化等反应,消耗引发剂 20. 动力学链长：平均每一个链自由基（活性种）从引发到终止过程中（包括链转移反应的延续）所消耗的单体分子数。 21. 链转移常数:链转移的速率常数和链增长速率常数之比。 22. 诱导期：即从引发剂开始分解到单体开始转化存在的一个时间间隔。 23. 诱导分解：自由基向引发剂的链转移反应，原来的自由基终止
高分子化学复习材料 一．名词概念 1.高分子化合物 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质量在一万以上的化合物。 2.高聚物: 由多个单体通过化学反应合成的高分子化学物，高聚物具有重复性。 9. 根据主链结构，聚合物分类：可分为碳链、杂链、元素有机聚合物。 10. 热塑性和热固性树脂 具有可溶可熔性的树脂称为热塑性树脂，而不溶不熔的则称为热固性树脂。 19.笼蔽效应 笼蔽效应是指溶液聚合中，引发剂分子受溶剂分子与单体分子包围，部分初级自由基无法与单体分子接触而发生向引发剂或溶剂转移的现象。 23.自动加速现象 自动加速效应又称凝胶化效应。在自由基聚合反应中，由于聚合体系黏度增大而使活性链自由基之间的碰撞机会减少，双基终止难于发生，导致自由基浓度增加，此时单体仍然能够与活性链发生链增长反应，从而使聚合速率自动加快的现象。 24.诱导分解 自由基（含初级自由基和链自由基）向引发剂分子的链转移反应，其结果是消耗一分子引发剂而自由基数目并不增加的现象。 36.配位聚合 配位聚合也称配位离子聚合，是由两种或两种以上组分组成的配位催化剂引发的聚合反应。单体首先在过渡金属活性中心的空位上配位，形成σ→п配位化合物，进而这种被活化的的单体插入过渡金属-碳键进行链增长，最后形成大分子的过程。 37.Zieler-Natta催化剂 由Ⅳ-Ⅷ族过渡金属化合物与Ⅰ-Ⅲ主族金属烷基化合物组成的二元体系许多都具有引发a-烯天烃进行配位聚合的活性，这一大类体系叫做Zieler-Natta催化剂（引发剂体系）。 40. 聚合物的化学反应主要类型 ①聚合度不变的反应—如侧基反应等； ②聚合度增加的反应—如接枝、扩链、嵌段和交联等； ③聚合度减小的反应—如降解、解聚、分解和老化等。 二.填空题 3.连锁聚合的分子量随时间变化不变，逐步聚合随时间增大分子量增大，转化率不变。
高分子化学的相识与感悟 摘要：高分子化学是探讨高分子化合物的合成、化学反应的一门学科，同时还涉与聚合物的结构和性能。本文是讲解并描述我在学习了高分子化学这门课程之后对这门课程的驾驭、理解，以与我感爱好的高分子化学课程中的聚合方法的理解。 关键字：高分子化学高分子聚合物聚合方法 一.我对高分子化学的驾驭 1.什么是高分子化学 高分子化学是探讨高分子化合物（简称高分子）合成（聚合）和化学反应的一门科学；同时还会涉与聚合物的结构和性能。同时也涉与高分子化合物的加工成型和应用等方面。 高分子也成聚合物（或高聚物），有时高分子可指一个大分子，而聚合物则指很多大分子的聚集体。高分子的相对分子质量特别的大，小到几千，大到几百万、上千万的都有。我们有时将相对分子质量较低的高分子化合物叫低聚物。 2.高分子的分类和命名 2.1高分子分类 从不同的专业角度，对高分子进行多种分类，例如按来源、合成方法、用途、热行为、结构等来分类。 在高分子课程学习中，我们对高分子的分类是按有机化学和高分子化学角度来考虑，是依据主链结构将高分子分成三大类： ①碳链聚合物：主链完全有碳原子组成，比如绝大部分的烯类和二
烯类的加成聚合物。 ②杂链聚合物：主链除了碳原子外，还有氧、氮、硫等杂原子，比 如聚醚、聚酯、聚酰胺等缩聚物和杂环开环聚合物以与大多数自然高分子。 ③元素有机聚合物：主链中没有碳原子，主要由硅、硼、铝和氧、 氮、硫、磷等原子组成，但多半是有机基团，比如甲基、乙基、乙烯基、苯基等。 假如主链和侧基均无碳原子，则称物价高分子，像硅酸盐之类。 2.2高分子命名 在有机化学中我们就学过聚合物的命名，在高分子化学中聚合物的命名跟我们以往的命名没有什么区分，在这里命名方法主要分两类： ①单体来源命名法：就是聚合物名称以单体名为基础。比如乙烯的 聚合物我们称为聚乙烯。 ②结构单元命名法：就像有机化学里一样，先确定重复单元结构， 排好单元次序，命名。最终在名字前加一个聚就可以了。 3.聚合反应与聚合方法 3.1聚合反应 在我们学习高分子化学过程中，聚合反应贯穿了我们整个课本，从缩聚和逐步聚合到自由基聚合、自由基共聚合、离子聚合、配位聚合、开环聚合等，聚合反应中有涉与到聚合物的分子量和分布还有聚合物的大分子的结构、它们的链状和聚合物的聚集态、热转变之类的。我们知道聚合反应有很多种类型，同样我们可以将聚合反应分类。 在以前学习关于聚合物的反应时，我们很熟识的有缩聚、加聚和开