高分子科学基础总结(1)

2024年3月14日发(作者：保证的近义词)

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，

出现不溶不熔具有交联网状结构的弹性凝胶的过程。

10.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）。

11. 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。

12. 界面缩聚: 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。

13．逐步聚合反应类型：缩合聚合和 逐步加成聚合

14. 缩聚反应分类：

(1)参加反应的单体种类：均缩聚：只有一种单体参加的缩聚反应

混缩聚：由两种对称性双官能团单体参加的缩聚反应。

共缩聚：a.均缩聚体系+相同类型的第二种单体

b.混缩聚体系+第三（甚至第四）种单体

(2)缩聚产物的分子结构：线型缩聚反应和体型缩聚反应

(3)反应的热力学特征：平衡缩聚和不平衡缩聚

15.控制线型缩聚物分子量两种方法：

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。

16. Carothers方程：凝胶点 Pc=2/f

17. 逐步聚合反应的实施方法:

（1）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。

（2）溶液聚合：是指单体加适当催化剂，在溶剂中进行聚合反应的一种实施方

法。其溶剂可以是单一的，也可以是几种溶剂混合

（3）. 界面缩聚: 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。

（4）固相聚合：单体或预聚物在固态条件下的缩聚反应。主要应用于熔点高的

单体或部分结晶低聚物的后聚合反应。

18. 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；

（2） f =2 时， Pc=1 ，不会凝胶化，生成线型聚合物；

（3） f ＜ 2 时， Pc ＞ 1 ，不能进行缩聚反应。

19. 影响缩聚平衡的因素 ：

（1）温度：温度对平衡常数影响不大，对聚合度影响也较小， 但 是T ↑ 反

应速率↑缩短反应达到平衡的时间t平衡↓ ，同时由于T ↑体系粘度↓ ，有

利于小分子副产物的排除， Xn ↑，而反应达到平衡后T ↑ 副反应↑ Xn ↓

（2）压力：降低压力有利于小分子副产物的排除使平衡向生成大分子的方向移

动。

（3）反应程度：按官能团等活性理论，温度不变，平衡常数应不随反应程度（P ）

而改变。但实际反应后期，P ↑ Xn ↑官能团反应活性↓K ↑

20.举例说明形成线型缩聚物的条件

例子： n H2N(CH2)6NH2 + n HOOC(CH2)4COOH----》

H-[HN(CH2)6NH-OC(CH2)4CO]n-OH + (2n-1) H2O

条件;