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1、第一章第一章緒論緒論思考題思考題1.舉例說(shuō)明單體、單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)等名詞的含義,以及它們之間的相互關(guān)系和區(qū)別。舉例說(shuō)明單體、單體單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元、鏈節(jié)等名詞的含義,以及它們之間的相互關(guān)系和區(qū)別。答:合成聚合物的原料稱做單體,如加聚中的乙烯、氯乙烯、苯乙烯,縮聚中的己二胺和己二酸、乙二醇和對(duì)苯二甲酸等。在聚合過(guò)程中,單體往往轉(zhuǎn)變成結(jié)構(gòu)單元的形式,進(jìn)入大分子鏈,高分子由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成。在烯類加聚物中,單體
2、單元、結(jié)構(gòu)單元、重復(fù)單元相同,與單體的元素組成也相同,但電子結(jié)構(gòu)卻有變化。在縮聚物中,不采用單體單元術(shù)語(yǔ),因?yàn)榭s聚時(shí)部分原子縮合成低分子副產(chǎn)物析出,結(jié)構(gòu)單元的元素組成不再與單體相同。如果用2種單體縮聚成縮聚物,則由2種結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成重復(fù)單元。聚合物是指由許多簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)單元通過(guò)共價(jià)鍵重復(fù)鍵接而成的分子量高達(dá)104106的同系物的混合物。聚合度是衡量聚合物分子大小的指標(biāo)。以重復(fù)單元數(shù)為基準(zhǔn),即聚合物大分子鏈上所含重復(fù)單元數(shù)目的平均值,以表DP
3、示;以結(jié)構(gòu)單元數(shù)為基準(zhǔn),即聚合物大分子鏈上所含結(jié)構(gòu)單元數(shù)目的平均值,以表示。nX2.舉例說(shuō)明低聚物、齊聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子諸名詞的的含義,以及它們之間的關(guān)系和區(qū)別。舉例說(shuō)明低聚物、齊聚物、聚合物、高聚物、高分子、大分子諸名詞的的含義,以及它們之間的關(guān)系和區(qū)別。答:合成高分子多半是由許多結(jié)構(gòu)單元重復(fù)鍵接而成的聚合物。聚合物(polymer)可以看作是高分子(macromolecule)的同義詞,也曾使用largebigmo
4、lecule的術(shù)語(yǔ)。從另一角度考慮,大分子可以看作1條大分子鏈,而聚合物則是許多大分子的聚集體。根據(jù)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,但兩者并無(wú)嚴(yán)格的界限,一般低聚物的分子量在幾千以下,而高聚物的分子量總要在萬(wàn)以上。多數(shù)場(chǎng)合,聚合物就代表高聚物,不再標(biāo)明“高”字。齊聚物指聚合度只有幾~幾十的聚合物,屬于低聚物的范疇。低聚物的含義更廣泛一些。3.寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍寫出聚氯乙烯、聚苯乙烯、滌綸、尼龍6
5、6、聚丁二烯和天然橡膠的結(jié)構(gòu)式(重復(fù)單元)。選擇其常用、聚丁二烯和天然橡膠的結(jié)構(gòu)式(重復(fù)單元)。選擇其常用分子量,計(jì)算聚合度。分子量,計(jì)算聚合度。聚合物聚合物結(jié)構(gòu)式(重復(fù)單元)結(jié)構(gòu)式(重復(fù)單元)聚氯乙烯[CH2CHCl]n聚苯乙烯[CH2CH(C6H5)]n滌綸[OCH2CH2O?OCC6H4CO]n尼龍66(聚酰胺66)[NH(CH2)6NH?CO(CH2)4CO]n聚丁二烯[CH2CH=CHCH2]n天然橡膠[CH2CH=C(CH3
6、)CH2]n聚合物聚合物分子量分子量萬(wàn)結(jié)構(gòu)單元分子量結(jié)構(gòu)單元分子量萬(wàn)DP=n特征特征塑料塑料聚氯乙烯聚苯乙烯5~1510~3062.5104800~2400960~2900(962~2885)足夠的聚合度,才能達(dá)到一定強(qiáng)度,弱極性要求較高聚合度。HOOC(CH2)4COOH己二酸(聚酰胺66,尼龍66)6.按分子式寫出聚合物和單體名稱以及聚合反應(yīng)式。屬于加聚、縮聚還是開(kāi)環(huán)聚合,連鎖聚合還是逐步聚合?按分子式寫出聚合物和單體名稱以及聚合反
7、應(yīng)式。屬于加聚、縮聚還是開(kāi)環(huán)聚合,連鎖聚合還是逐步聚合?答:a.[CH2=C(CH3)2]nb.[NH(CH2)6NHCO(CH2)4CO]nc.[NH(CH2)5CO]nd.[CH2C(CH3)=CHCH2]n????????序號(hào)序號(hào)單體單體聚合物聚合物加聚、縮聚或開(kāi)環(huán)聚加聚、縮聚或開(kāi)環(huán)聚合連鎖、逐步聚合連鎖、逐步聚合aCH2=C(CH3)2異丁烯聚異丁烯加聚連鎖bNH2(CH2)6NH2己二胺、HOOC(CH2)4COOH己二酸聚已
8、二酰己二胺,尼龍66縮聚逐步cNH(CH2)5CO己內(nèi)酰胺└————┘尼龍6開(kāi)環(huán)逐步(水或酸作催化劑)或連鎖(堿作催化劑)dCH2=C(CH3)CH=CH2異戊二烯聚異戊二烯加聚連鎖7.寫出下列聚合物的單體分子式和常用的聚合反應(yīng)式寫出下列聚合物的單體分子式和常用的聚合反應(yīng)式:聚丙烯腈、天然橡膠、丁苯橡膠、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二聚丙烯腈、天然橡膠、丁苯橡膠、聚甲醛、聚苯醚、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷。甲基硅氧烷。答:聚丙烯腈:丙
9、烯腈CH2=CHCN→天然橡膠:異戊二烯CH2=C(CH3)CH=CH2→丁苯橡膠:丁二烯苯乙烯CH2=CHCH=CH2CH2=CHC6H5→聚甲醛:甲醛CH2O聚苯醚:2,6二甲基苯酚CH3CH3OHCH3CH3OnO2聚四氟乙烯:四氟乙烯CF2=CF2→2聚二甲基硅氧烷:二甲基硅氧烷ClSiClCH3CH3H2OHClOSiCH3CH3n8.舉例說(shuō)明和區(qū)別線形結(jié)構(gòu)和體形結(jié)構(gòu)、熱塑性聚合物和熱固性聚合物、非晶態(tài)聚合物和結(jié)晶聚合物。舉例
10、說(shuō)明和區(qū)別線形結(jié)構(gòu)和體形結(jié)構(gòu)、熱塑性聚合物和熱固性聚合物、非晶態(tài)聚合物和結(jié)晶聚合物。答:線形和支鏈大分子依靠分子間力聚集成聚合物,聚合物受熱時(shí),克服了分子間力,塑化或熔融;冷卻后,又凝聚成固態(tài)聚合物。受熱塑化和冷卻固化可以反復(fù)可逆進(jìn)行,這種熱行為特稱做熱塑性。但大分子間力過(guò)大(強(qiáng)氫鍵)的線形聚合物,如纖維素,在熱分解溫度以下,不能塑化,也就不具備熱塑性。帶有潛在官能團(tuán)的線形或支鏈大分子受熱后,在塑化的同時(shí),交聯(lián)成體形聚合物,冷卻后固化。
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