发布时间 : 星期一 文章高分子化学答案（熊联明版） - 图文更新完毕开始阅读
第一章
1.说出10种你日常生活中遇到的高分子的名称。
答：氯纶、涤纶、尼龙、丙纶、PET、蛋白质、核酸、涂料、塑料、合成纤维。 2.用简洁的语言说明下列术语
（1）高分子 （2）单体单元 (3)结构单元 （4）重复单元 （5）链节 （6）平均分子量 （7）聚合度 （8）多分散性 答：（1）高分子：相对分子质量高于1万的物质。
（2）单体单元：与形成高分子的原料相联系的组成高分子链的基本结构单元
（3）结构单元：由1个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。 （4）重复单元：将大分子链上化学组成和结构均可重复的最小单位。 （5）链节：组成聚合物的每一个基本重复结构单元。 （6）平均分子量：聚合物中分子量的统计平均值。
（7）聚合度：聚合分子链上，结构单元即单体单元的数目。
（8）多分散性：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。
3.说明低聚物、齐聚物、预聚物、聚合物、高聚物、大分子诸名词的含义、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。聚合物可以看作是高分子的同义词。
从另一角度考虑，大分子可以看做1条大分子链，而聚合物则是许多大分子的聚集体。 根据分子量和聚合度的大小的不同，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，一半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。 4. 举例说明和区别：缩聚、聚加成和逐步聚合，加聚、开环聚合和连锁聚合。
答：按单体-聚合物组成结构变化，可将聚合反应分成缩聚、加聚、开环聚合三大类；而按机理，可分成逐步聚合和连锁聚合两类。
1）缩聚、聚加成和逐步聚合
缩聚是官能团单体间多次缩合反应的结果，除了缩聚物为主产物外，还有低分子副产物产生，缩聚物和单体的元素组成并不相同。
逐步聚合是无活性中心，单体中不同官能团之间相互反应而逐步增长，每步反应的速率和活化能大致相同。大部分缩聚属于逐步聚合机理，但两者不是同义词。
聚加成反应是含活泼氢功能基的亲核化合物与含亲电不饱和功能基的亲电化合物之间的聚合。属于非缩聚的逐步聚合。
2）加聚、开环聚合和连锁聚合
加聚是烯类单体加成聚合的结果，无副产物产生，加聚物与单体的元素组成相同。 连锁聚合由链转移、增长、终止等基元反应组成，其活化能和速率常数各不相同。 多数烯类单体的加聚反应属于连锁聚合机理。
环状单体s-键断裂后而聚合成线形聚合物的反应称作开环聚合。近年来，开环聚合有了较大的发展，可另列一类，与缩聚和加聚并列。开环聚合物与单体组成相同，无副产物产生，类似加聚；多数开环聚合物属于杂链聚合物，类似缩聚物。
5 回答问题
1.高分子化合物的基本特点有哪些
答：力学性质：机械强度 断裂伸长率 模量 力学状态：玻璃态 高弹态 黏流态
热性质：热塑性 热固性 溶解性：溶胀 溶解
2.高分子化合物的分类方法有哪些？是举例说明 答；1）按主链结构：四类
碳链高分子：杂链高分子：元素有机高分子：无机高分子： 2）按用途：六类
塑料： 纤维：橡胶 涂料：黏合剂 功能高分子 3）按来源：天然高分子 改性天然高分子 合成高分子
4）安费诺字的形状类型 线形高分子 支化高分子 交联高分子 5）按原料组成：均聚物 共聚物 高分子共混物 6）按应用功能：通用高分子 功能高分子
7）按化学结构： 聚酯 聚酰胺 聚烯烃 聚氨酯
8）按聚合物的分子量大小： 低聚物 预聚物 高聚物
3.高分子化合物的命名方法有几种？这些命名方法适用于哪些种类的聚合物？试举里说明
答：有五种命名方法
1）习惯命名 适用于天然聚合物，按原料单体的名称命名
2）按高分子的特征结构命名 适用于聚酯 聚醚 聚酰胺 聚脲 聚砜 3）商品命名法 使用与大多数纤维和橡胶 4）英文缩写法
5）系统命名法 有重复单元
6．写出合成下列聚合物的聚合反反应方程式，并以系统命名法命名聚合物 1）HO-[-OC(CH2)8CONH(CH2)6NH-]N-H 聚葵二酰己二胺
nH2N(CH2)6NH2 + nHOOC(CH2)8COOH--- HO-[-OC(CH2)8CONH(CH2)6NH-]N-H+(2n-1)H2O
2)-[-OCNH(CH2)6NHCOO(CH2)4O-]n- 聚氨酯
nHO(CH2)4OH +nO=C=N(CH2)6N=C=O----[-OCNH(CH2)6NHCOO(CH2)4O-]n-
3)H-[-O(CH2)5CO-]n-OH 聚己酸醇 nHO(CH2)5COOH---- H-[-O(CH2)5CO-]n-OH + (n-1)H2O
4)H3C-[-CH2-CH-]n-CH3 聚丁酰胺
|
CONH2
nH3C--CH2-CH--CH3----- H3C-[-CH2-CH-]n-CH3
| | CONH2 CONH2
5)-[-CH2-CH=CH-CH2-]n- 聚丁二烯
nCH2=CH-CH=CH2---------[-CH2-CH=CH-CH2-]n-
6) -[-O-CH2-CH-]n- 聚1，2丁二醇
|
CH3
nH-O-CH2-CH2 ------ -[-O-CH2-CH-]n- + (n-1)H2O ｜ |
CH3 CH3
7举例说明和区别线形结构和体形结构、热塑性聚合物和热固性聚合物、非晶态聚合物和结晶聚合物。 答：线形和支链大分子依靠分子间力聚集成聚合物，聚合物受热时，克服了分子间力，塑化或熔融；冷却后，又凝聚成固态聚合物。受热塑化和冷却固化可以反复可逆进行，这种热行为特称做热塑性。但大分子间力过大（强氢键）的线形聚合物，如纤维素，在热分解温度以下，不能塑化，也就不具备热塑性。 带有潜在官能团的线形或支链大分子受热后，在塑化的同时，交联成体形聚合物，冷却后固化。以后受热不能再塑化变形，这一热行为特称做热固性。但已经交联的聚合物不能在称做热固性。 聚氯乙烯，生橡胶，硝化纤维：线形，热塑性 纤维素：线形，不能塑化，热分解 酚醛塑料模制品，硬橡皮：交联，已经固化，不再塑化 8. 举例说明橡胶、纤维、塑料的结构-性能特征和主要差别。 答：现举纤维、橡胶、塑料几例及其聚合度、热转变温度、分子特性、聚集态、机械性能等主要特征列于下表。 聚合物
聚合度
Tg/℃
纤 维 纶
涤
90~120
69
Tm/℃ 258
分子特性
极性
聚集态
晶态
机械性能
高强高模量
尼龙-66
50~80 50 265 强极性
晶态
高强高模量
橡 顺~5000 -108
- 非极性
高弹态
低强高弹性
胶 丁橡胶
硅橡胶
5000~1万 -123
-40 非极性
高弹态
低强高弹性
塑 聚1500~1万 -125
130 非极性
晶态
中强低模量
料 乙烯
聚氯乙烯
600~1600 81 - 极性
玻璃态
中强中模量 纤维需要有较高的拉伸强度和高模量，并希望有较高的热转变温度，因此多选用带有极性基团（尤其是能够形成氢键）而结构简单的高分子，使聚集成晶态，有足够高的熔点，便于烫熨。强极性或氢键可以造成较大的分子间力，因此，较低的聚合度或分子量就足以产生较大的强度和模量。 橡胶的性能要求是高弹性，多选用非极性高分子，分子链柔顺，呈非晶型高弹态，特征是分子量或聚合度很高，玻璃化温度很低。 塑料性能要求介于纤维和橡胶之间，种类繁多，从接近纤维的硬塑料（如聚氯乙烯，也可拉成纤维）到接近橡胶的软塑料（如聚乙烯，玻璃化温度极低，类似橡胶）都有。低密度聚乙烯结构简单，结晶度高，才有较高的熔点（130℃）；较高的聚合度或分子量才能保证聚乙烯的强度。等规聚丙烯结晶度高，熔点高（175℃），强度也高，已经进入工程塑料的范围。聚氯乙烯含有极性的氯原子，强度中等；但属于非晶型的玻璃态，玻璃化温度较低。使用范围受到限制。 9. 什么叫玻璃化温度？聚合物的熔点有什么特征？为什么要将热转变温度与大分子微结构，平均 分子量并列为表征聚合物的重要指标？ 答：玻璃化温度及熔点是最重要的热转变温度。 熔点是晶态转变成熔体的热转变温度。高分子结构复杂，一般聚合物很难结晶完全，因此往往有一熔融范围。熔点是晶态聚合物的使用上限温度。规整的微结构、适当极性基团的引入都有利于结晶，如低密度聚乙烯、等规聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺-66等。 微结构：结构单元是本质如:PVC级PE