高分子化学心得体会

高分子化学心得体会在未学习高分子化学以前，对高分子化合物的认识停留在涤纶、橡胶、纤维、树脂等这一些常见的化合物上，对高分子化学的认知就是我们有机化学所讲述的聚合物之间的加成、缩聚之类。学习了高分子化学之后，让我了解到现在的高分子科学的研究十一高分子化学为基础，研究高分子化合物的分子设计、合成及改性等，为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法。而高分子科学的发展由三大合成材料（塑料、合成橡胶和合成纤维）到了精细高分子、功能高分子、生物医学高分子等领域。下面我就本学期以来自己对高分子化学主要内容的学习的心得体会做一简单地总结。一、对高分子化合物的基本认识1、高分子化合物的定义及特点所谓高分子化合物，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10000以上的化合物。所谓“相对分子质量在10000以上”其实只是一个大概的数值。对于不同种类的高分子化合物而言，具备高分子材料特殊物性所必需的相对分子质量下限各不相同，甚至相去甚远。高分子化合物的基本特点主要表现在4个方面：a.相对分子质量很大，而且具有多分散性，一般高分子化合物实际上都是由相对分子质量大小不等的同系物组成的混合物，其相对分子质量具有统计平均意义；b.化学组成比较简单，分子结构有规律；c.分子形态多种多样；d.物性迥异于低分子同系物，尤其是具有黏弹性。2、高分子化合物的分类A.按照来源分类可分为天然高分子和合成高分子两大类。天然高分子如云母、石棉、石墨、蛋白质、淀粉、纤维素、核糖核酸（RNA）、脱氧核糖核酸（DNA）等；合成高分子如聚乙烯、尼龙-66、涤纶等。B.按材料用途分类可分为塑料、橡胶、纤维、涂料、胶黏剂和功能高分子等6大类。C.按主链元素组成分类a.碳链高分子（主链完全由碳原子组成。如聚乙烯）；b.杂链高分子（主链除碳原子外，还含有O、N、S等杂原子。如聚酰胺等）；c.元素有机高分子（主链不含碳原子而由Si、B、Al、O、N、S或P等原子组成，不过侧基由C、H、O等原子组成的有机基团。如硅橡胶）。D.按聚合反应类型分类按Carothers分类法，将聚合反应分为缩合聚合反应和加成聚合反应两大类。由此将其生成的聚合物分别归类为缩聚物和加聚物。E.按化学结构分类参照与之对应的有机化合物结构，可以将合成高分子化合物分为聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃等类型。F.按聚合物的热行为分类按照聚合物受热时的不同行为，可分为热塑性聚合物和热固性聚合物。G.按相对分子质量分类按照聚合物相对分子质量的差异，一般分为高聚物、低聚物、齐聚物和预聚物等。二、对高分子的合成机理的认识按照聚合反应机理，可将聚合反应分为逐步聚合反应和连锁聚合反应两大类。逐步聚合反应主要包括逐步缩合聚合反应和逐步加成聚合反应。按照引发烯类单体进行聚合反应活性中心的不同，连锁聚合又可分为自由基型、阴离子型、阳离子型、配位型聚合反应。1、逐步聚合反应A.逐步聚合反应单体类型a.单体通式：a–R–b，反应类型均缩聚反应，产物均缩聚物，如–羟基酸[HO(CH2)5COOH]；b.单体通式：a–R–a+b–R'–b,反应类型混缩聚反应，产物混缩聚物。二元酸–二元醇[HOOCC6H4COOH+HO(CH2)2OH；c.单体通式：a–R–c，如–氨基醇[H2N(CH2)5OH]等。这类单体的两种官能团之间不能相互作用；仅能参加别的单体进行的均缩聚或混缩聚反应而不能单独进行聚合。反应类型共缩聚反应，产物共缩聚物。B.体型缩聚反应凝胶点的计算a.Carothers方程：b.Flory凝胶点:2、自由基型聚合反应自由基的产生方式：弱共价键的均裂和具有单电子转移的氧化还原反应，除此以外，还有加热、光照和高能辐射等。a.典型弱共价键的均裂（过氧化二苯甲酰（BPO），偶氮二异丁腈（AIBN））b.链转移终止反应链转移反应对相对分子质量影响不大，转移的结果是自由基的数目不变，但其活性可能会发生变化。主要包括有自由基向单体、向引发剂、向溶剂、向大分子以及向阻聚物质的转移等五种。c.自由基反应特点：慢引发、快增长、速终止，存在自动加速过程d.自由基共聚合反应二元共聚物组成方程的推导，有如下假设：等活性假设、长链假设、稳态假设、无副反应发生。其中：r1、r2为竞聚率，f1为某一瞬间单体M1在单体总量中的摩尔分数，f1=1-f23、阴离子型聚合反应阴离子聚合是以带负电荷的离子或离子对为活性中心的一类连锁聚合反应。多数情况下α-烯烃的阴离子活性中心是碳负离子或离子对，一些羰基化合物、杂环化合物等也能够进行阴离子聚合，其活性中心是氧负离子或离子对。阴离子聚合反应的单体：a.带吸电子取代基的-烯烃；如丙烯腈类、丙烯酸酯类等。B.带共轭取代基的-烯烃；主要有苯乙烯、丁二烯和异戊二烯。c.某些含杂原子（如O、N等杂环）的化合物；如环氧乙烷、环氧丙烷、四氢呋喃等，既可以进行阴离子聚合也可以进行阳离子聚合。阴离子聚合反应的引发剂：a.碱金属烷基化合物如正丁基锂（LiBu）等；b.碱金属如Li,Na,K等；c.碱金属络合物如萘钠、苯基锂等。其中以丁基锂和萘钠最为重要也最为常见。a.碱金属烷基化合物引发b.碱金属引发c.碱金属配合物引发阴离子聚合反应特点：快引发、慢增长、不终止（限定体系纯净时）。4、阳离子型聚合反应阴离子聚合反应的单体：a.带推（供）电子取代基的-烯烃；B.带共轭取代基的-烯烃和共轭二烯烃；c.某些含杂原子的化合物，既可以进行阴离子聚合也可以进行阳离子聚合。阳离子聚合反应的引发剂属于亲电试剂，包括之子算、路易斯酸和高能辐射等3类。不同阳离子引发剂链引发通式：a.质子酸引发b.路易斯酸引发阳离子聚合反应最大的特点就是在链增长反应中常发生原子或原子团的重排。5、配位离子聚合反应配位聚合和定向聚合分别着眼于聚合反应机理和聚合物立体结构。立构规整性聚合物的定义：含一种或两种构型的结构单元以单一顺序排列的大分子。典型的配位聚合物：聚丙烯（配位阴离子聚合）。三、总结及对高分子化学课程的建议学好高分子化学，重在要有兴趣，培养学习兴趣能够使我们更有效地进行学习。结合生活实际，解释生活中常用的一些问题，或通过所学知识去解决一些与高分子化学有关的问题，均能使我们能更近一步掌握和灵活运用所学知识，并逐步建立起学习兴趣。我认为老师在讲课时可以不全按照PPT来讲述，可以穿插一些老师自己在工作生活中的经验，生动的讲一些和高分子化学有关的实际应用有关的事例，这样不但可以活跃课堂气氛，也有助于学生理解记忆。提高学生学习高分子化学的兴趣。