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DT高分子在线 新材料领域的行业门户 媒体 智库 技术交流、产业合作、成果转化、企业宣传 求职、实习、涨知识 化学这门学科，有很多东西需要在记忆的情况下理解，有许多的名词概念更要牢记于心。 高分子化学是研究高分子化合物的合成、化学反应、物理化学、物理、加工成型、应用等方面的一门新兴的综合性学科。虽然，合成高分子的历史不过80年，高分子化学真正成为一门科学还不足六十年，但其发展非常迅速。 高分子化学作为高分子材料专业的'最核心、最重要、最基础'内容之一，其霸气地位不容忽视。 记得上学时，老师常常念叨的一句话是“基础不牢、地动山摇”！尤其是在考场上，来回踱步、微笑低语，哈哈。请自行脑补一下画面~ 今天，小编就带领大家学习、回忆一下高分子化学上的名词及其基本释义。 “开启化学的大门，发现高分子的魅力”，在校大学生、研发人员、实验人员、材料方面的销售人员，这种资料可是绝对要人手一份，价值不菲、赶紧收藏！ 开启化学的大门 发现高分子的魅力  高分子化合物是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量在一万以上的化合物。 合成聚合物所用的低分子的原料。 在聚合物的大分子链上重复出现的、组成相同的最小基本单元。 单体在大分子链中形成的单元。结构单元与原料相比，除了电子结构变化外，其原子种类和各种原子的个数完全相同，又称为单体单元。 衡量聚合物分子大小的指标。以重复单元数为基准，即聚合物大分子链上所含重复单元数目的平均值；以结构单元数为基准，即聚合物大分子链上所含结构单元数目的平均值。聚合度是一个统计平均值。 重复单元的分子量与重复单元数的乘积；或结构单元数与结构单元分子量的乘积。 聚合物中用不同分子量的分子数目平均的统计平均分子量。 Ni：相应分子所占的数量分数。 聚合物中用不同分子量的分子重量平均的统计平均分子量。 Wi：相应的分子所占的重量分数。 高聚物一般是由不同分子量的同系物组成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般有分布指数和分子量分布曲线两种表示方法。 聚合物是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的专业术语叫多分散性。 重均分子量与数均分子量的比值。用来表征分子量分布的宽度或多分散性。 活性中心引发单体，迅速连锁增长的聚合。连锁聚合需活性中心，根据活性中心的不同可分为自由基聚合、阳离子聚合和阴离子聚合。 无活性中心，单体官能团之间相互反应而逐步增长。绝大多数缩聚反应都属于逐步聚合。 即加成聚合反应，烯类单体经加成而聚合起来的反应。加聚反应无副产物。 即缩合聚合反应，单体经多次缩合而聚合成大分子的反应。该反应常伴随着小分子的生成。 聚合物大分子之间以物理力凝聚而成，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。 许多线性或支链形大分子由化学键连接而成的交联体形聚合物。这类聚合物受热不软化，也不易被溶剂所溶胀。 由低分子单体合成聚合物的反应。 打开单体的π键，使链引发和增长的物质，活性种可以是自由基，也可以是阳离子和阴离子。 化合物共价键的断裂形式，均裂的结果，是共价键上一对电子分属两个基团，使每个基团带有一个独电子，这个带独电子的基团呈中性，称为自由基。 化合物共价键的断裂形式，异裂的结果，共价键上一对电子全部归属于其中一个基团，这个基团形成阴离子，而另一缺电子的基团，称为阳离子。 以自由基作为活性中心的连锁聚合。 活性中心为阴、阳离子的连锁聚合。 以阳离子作为活性中心的连锁聚合。 以阴离子作为活性中心的连锁聚合。 单体的取代基的供电子、吸电子性。 在某些有机物分子中，由于双键、p电子或空的p轨道的相互影响与作用，使得电子云不能仅局限在某个碳原子上，而是分散在一定范围内多个原子上的离域体系中，这种离域体系就是共扼体系。 共扼效应存在于共扼体系中，它是由于轨道相互交盖而引起共扼体系中各键上的电子云密度发生平均化的一种电子效应。共扼效应使体系的键长趋于平均化，体系能量降低，分子趋于稳定。可分为σ-π共轭、p-π共轭、π-π共轭、σ-p共轭。 由取代基的体积、数量、位置所引起的效应，它对单体聚合能力有显著的影响，但它不涉及对活性种的选择。 形成单体自由基活性种的反应。链引发包括两步：初级自由基的形成（即引发剂的分解），单体自由基的形成。 单体自由基形成后，它仍具有活性，能打开第二个烯类分子的π双键，形成新的自由基，新自由基的活性并不随着链段的增加而衰减，与其它单体分子结合成单元更多的链自由基，即链增长。 在自由基聚合过程中，链自由基可能从单体(M)、溶剂(S)、引发剂(I)等低分子或大分子上夺取原子而终止，使失去原子的分子成为自由基，继续新链的增长，这一反应叫链转移反应。 自由基活性高，有相互作用终止而失去活性的倾向。链自由基失去活性形成稳定聚合物的反应称为链终止反应。 链自由基从单体、溶剂、引发剂等低分子或大分子上夺取一个原子而终止，这些失去原子的分子可能形成新的自由基继续反应，也可能形成稳定的自由基而停止聚合。 链自由基的独电子与其它链自由基中的独电子或原子作用形成共价键的终止反应。 两链自由基的独电子相互结合成共价键的终止反应，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。 某链自由基夺取另一自由基的氢原子或其他原子终止反应。歧化终止的结果是聚合度与链自由基的单元数相同。 在聚合体系中能够形成活性中心的物质，使单体在其上连接分为自由基引发剂，离子引发剂。 物质分解至起始浓度（计时起点浓度）一半时所需的时间。 聚合初期初级自由基为阻聚杂质所终止，无聚合物形成，聚合速率为零的时期。 诱导分解实际上是自由基向引发剂的转移反应，其结果会使引发剂效率降低。 在溶液聚合反应中，浓度较低的引发剂分子及分解出的初级自由基始终处于大量溶剂分子的包围之中，初级自由基无法与单体分子接触，易发生向引发剂或溶剂的转移反应，使引发剂效率降低。 引发聚合部分引发剂占引发剂分解消耗总量的分数称为引发剂效率。 单体转化为聚合物的分率，等于转化为聚合物的单体量比用去单体总量。 聚合单体中不加入引发剂，单体只在热的作用下，进行的聚合称为热引发聚合。 单体在光的激发下（不加入引发剂），发生的聚合称为光引发聚合。可分为直接光引发聚合和光敏聚合两种。 又称为自由基的量子产率，表示每吸收一个光量子产生的自由基对数。 以高能辐射线引发单体聚合，即为辐射聚合。 聚合中期随着聚合的进行，聚合速率逐渐增加，出现自动加速现象，自动加速现象主要是体系粘度增加所引起的。 指聚合速率、分子量与引发剂浓度、单体浓度、聚合温度等因素间的定量关系。 每个活性种从引发阶段到终止阶段所消耗的单体分子数定义为动力学链长，动力学链在链转移反应中不终止。 是链转移速率常数和增长速率常数之比，代表链转移反应与链增长反应的竞争能力。 聚合物生产过程中人为地加入的一种自由基能够向其转移的试剂，用于调节聚合物分子量。常用的链转移剂有脂肪族硫醇等。 能够使每一自由基都终止，形成非自由基物质，或形成活性低、不足以再引发的自由基的试剂，它能使聚合完全停止。按机理可分为加成型阻聚剂（如苯醌等）、链转移型阻聚剂（如DPPH等）和电荷转移型阻聚剂（如FeCl3等）等。 能够使一部分自由基终止，聚合减慢的试剂。通常无诱导期。 阻聚反应速率常数与增长速率常数的比值称为阻聚常数，可用来衡量阻聚效率。 指1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和FeCl3这两种高效阻聚剂，它们能够化学计量的1对1消灭自由基。 指自由基从产生到终止所经历的时间，可由稳态时的自由基浓度与自由基消失速率相除求得。 ΔG=0，聚合和解聚处于平衡状态时的温度即为聚合上限温度，在此温度以下进行的聚合反应无热力学障碍；超过聚合上限温度聚合就无法进行。 由一种单体进行的聚合反应。 由两种或两种以上单体共同参加的连锁聚合反应。形成的聚合物中含有两种或多种单体单元。 由均聚合所形成的聚合物。 由共聚合形成的聚合物。 聚合物中组成聚合物的结构单元呈无规排列。 聚合物中两种或多种结构单元严格相间。 聚合物由较长的一种结构单元链段和其它结构单元链段构成，每链段由几百到几千个结构单元组成。 聚合物主链只由某一种结构单元组成，而支链则由其它单元组成。 表示共聚物组成与单体混合物（原料）组成间的定量关系。 是均聚和共聚链增长速率常数之比，r1=k11/k12，r2=k22/k21，竞聚率用于表征两单体的相对活性。 该聚合竞聚率r1×r2=1，共聚物某瞬间加上的单体中１组分所占分率F1＝r1f1/(r1f1 f2)，并且其组成曲线关于另一对角线成对称（非恒比对角线）。 该聚合的竞聚率r1=r2=1，这种聚合不论配比和转化率如何，共聚物组成和单体组成完全相同，F1＝f1，并且随着聚合的进行，F1、f1的值保持恒定不变。 该聚合竞聚率r1=r2=0或者r1→0，r2→0，这种聚合两种自由基都不能与同种单体加成，只能与异种单体共聚，因此不论单体组成如何，结果都是F1=0.5，形成交替共聚物。 竞聚率r1×r2≠1的聚合都是非理想聚合，非理想聚还可再往下细分。 竞聚率r1<1且r2<1的非理想聚合，该共聚物组成曲线与恒比对角线有一交点，在这一点上共聚物的组成与单体组成相同，且随着聚合的进行二者的单体和聚合物的组成保持恒定不变。 该聚合竞聚率r1>1且r2>1，两种自由基都有利于加上同种单体，形成“嵌段共聚物”，但两种单体的链段都不长，很难用这种方法制得商品上的真正嵌段共聚物。 前末端是指自由基活性端的倒数第二个结构单元，带有位阻或极性较大的基团的烯类单体，进行自由基共聚时，前末端单元对末端自由基将产生一定的作用，这即前末端效应。 单体的活性我们一般通过单体的相对活性来衡量，一般用某一自由基同另一单体反应的增长速率常数与该自由基同其本身单体反应的增长速率常数的比值（即竞聚率的倒数）来衡量。 一般表示自由基之间的相对活性，可用不同自由基与同一单体反应的增长速率常数来衡量。 极性相反的单体（带负电性与带正电性）之间易进行共聚，并有交替倾向，这个效应称为极性效应。 Q-e式将自由基同单体的反应速率常数与共轭效应、极性效应相联系起来，可用于估算竞聚率，其式中，P1、Q2表示从共轭效应来衡量1自由基和2单体的活性，而e1、e2分别有1自由基和2单体极性的度量。 主要有本体聚合，溶液聚合，乳液聚合，悬浮聚合四种。 主要有溶液聚合，淤浆聚合。 主要有熔融聚合，溶液聚合，界面聚合。 本体聚合是单体本身、加入少量引发剂（或不加）的聚合。 悬浮聚合一般是单体以液滴状悬浮在水中的聚合，体系主要由单体、水、油溶性引发剂、分散剂四部分组成。 是指单体和引发剂溶于适当溶剂的聚合。 是单体在水中分散成乳液状而进行的聚合，体系由单体、水、水溶性引发剂、水溶性乳化剂组成。 分散剂大致可分为两类， （1）水溶性有机高分子物，作用机理主要是吸咐在液滴表面，形成一层保护膜，起着保护人用，同时还使表面（或界面）张力降低，有利于液滴分散。 （2）不溶于水的无机粉末，作用机理是细粉吸咐在液滴表面，起着机械隔离的作用。 常用的乳化剂是水溶性阴离子表面活性剂，其作用有： （1）降低表面张力，使单体乳化成微小液滴， （2）在液滴表面形成保护层，防止凝聚，使乳液稳定， （3）更为重要的作用是超过某一临界浓度之后，乳化剂分子聚集成胶束，成为引发聚合的场所。 当乳化剂浓度超过临界浓度（CMC）以后，一部分乳化剂分子聚集在一起，乳化剂的疏水基团伸身胶束回部，亲水基伸向水层的一种状态。 该值用来衡量表面活性剂中亲水部分和亲油部分对水溶性的贡献，该值的大小表表亲水性的大小。 在经典的乳液聚合体系中，由于胶束的表面积大，更有利现成捕捉水相中的初级自由基和短链自由基，自由基进入胶束，引发其中单体聚合，形成活性种，这就是所谓的胶束成核。 当选用水溶性较大的单体，溶于水的单体被引发聚合成的短链自由基将含有较多的单体单元，并有相当的亲水性，水相中多条这样较长的短链自由基相互聚集在一起，絮凝成核，以此为核心，单体不断扩散入内，聚合成乳胶粒，这个过程即为均相成核。 当单体转化率达到100%时，聚合仍不终止，形成具有反应活性聚合物（活性聚合物）的聚合叫活性聚合。 阴离子的活性聚合由于其聚合度可由单体和引发剂的浓度定量计算确定，因此也称为化学计量聚合。 环状单体在引发剂作用下开环，形成线形聚合物的聚合反应。 本文由DT新材料整理编辑 未经允许不得擅自改动，转载请联系小编或注明来源 不足之处，欢迎指正、补充 |
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