高分子化学是研究高分子的合成原理及其化学反应的一门科学。课程的任务是通过教学,使学生掌握高分子的基本概念、合成高分子化合物的基本原理及控制聚合物反应速率和分子量的方法、高分子化学反应的特征以及聚合方法的选择。
通过本课程的学习,使学生对高分子材料性能与高分子材料的制备上有基本认识,掌握高分子的定义、分类、命名、合成与反应,同时了解一些重要的高分子材料及高分子领域的最新进展;培养学生具有应用高分子材料的实际能力,具有解决科研和生产实际问题的方法。
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学习者已系统学习基础有机化学
第一章 绪论 3学时
【教学要求】
掌握高分子化合物的基本概念、高分子的平均分子量、分子量分布、大分子微结构等基本特征。
【教学内容】
1、高分子的一些基本概念;
2、高分子的分子量
3、分子量分布及分子链的微观结构。
第二章 逐步聚合 6学时
【教学要求】
掌握单体的官能度,平均官能度,官能团等活性假设的概念和定义;了解反应程度与聚合度的关系;了解缩聚平衡方程;线型缩聚物分子量的控制;体型缩聚反应。
【教学内容】
1、逐步聚合及反应特征;
2、反应机理;
3、反应动力学;
4、聚合度的影响因素和控制方法;
5、线性聚合反应中的分子量分布;
6、支化与交联聚合反应。
第三章 自由基聚合反应 8学时
【教学要求】
了解连锁聚合反应基本特征;掌握自由基聚合机理、反应速率方程推导方法等基本概念;掌握单体结构与聚合机理的关系,自由基聚合反应机理及特征,主要引发剂类型及引发机理,低转化率时自由基聚合动力学;掌握影响聚合速率和分子量的因素,高转化率下的自动加速现象及其产生的原因。
【教学内容】
1、连锁聚合反应的特征;
2、聚合机理;
3、聚合速率;
4、自加速现象;
5、引发反应;
6、分子量和链转移;
7、阻聚、缓聚及分子量分布
8、连锁聚合(自由基)和逐步聚合的比较。
第四章 自由基共聚 5学时
【教学要求】
了解共聚,共聚合速率;掌握二元共聚物瞬时组成与单体组成的关系,竞聚率的意义,典型的共聚物瞬时组成曲;线类型以及共聚物组成与转化率的关系;掌握共聚物组成均一性的控制方法,自由基及单体的活性与取代基的关系以及对反应速率的影响,Q-e概念。
【教学内容】
1、共聚合及共聚物的分类;
2、共聚物组成方程及竞聚率;
3、共聚反应的类型;
4、共聚物组成与转化率的关系;
5、自由基共聚合的相关问题。
第五章 聚合方法 7学时
【教学要求】
了解其自由基聚合方法;掌握经典乳液聚合的机理;掌握本体、溶液、悬浮、乳液等各种聚合实施方法的特点。
【教学内容】
1、聚合方法——本体聚合;
2、聚合方法——溶液聚合;
3、聚合方法——悬浮聚合;
4、聚合方法——乳液聚合;
5、乳化剂在水中的行为特点;
6、乳液聚合体系的物理模型;
7、乳液聚合动力学。
第六章 离子聚合 6学时
【教学要求】
了解离子共聚合;掌握阴、阳离子聚合的单体与引发剂及其相互间的匹配;掌握几种典型的离子聚合反应体系的组成与聚合条件,活性种的主要形式,离子型聚合反应机理及其特征,活性高分子,溶剂、温度及反离子对反应速率和分子量的定性影响。
【教学内容】
1、阳离子聚合引发剂及其引发作用;
2、阳离子聚合机理;
3、阳离子聚合反应动力学及影响因素;
4、阴离子聚合引发剂及其引发作用;
5、活性阴离子聚合机理及动力学;
6、离子聚合与自由基聚合的比较。
第七章 配位聚合 2学时
【教学要求】
了解丙烯配位阴离子聚合机理及定向的原因,极性单体的配位阴离子聚合,二烯烃配位聚合的主要催化剂;掌握聚合物的立体异构现象,配位聚合、定向聚合、等规度等基本概念,Ziegler-Natta催化体系的组成。
【教学内容】
1、聚合物的立体规整性及配位聚合的概念;
2、配位聚合引发剂与单体;
第八章 聚合物的化学反应 2学时
【教学要求】
掌握杂环开环聚合热力学和动力学特征,环醚的开环聚合;熟悉羰基化合物和三氧六环的开环聚合以及己内酰胺的开环聚合;了解聚硅氧烷的聚合方法。
【教学内容】
1、开环聚合及环醚的开环聚合;
2、其他类型化合物的开环聚合
第九章 聚合物的化学反应 3学时
【教学要求】
了解功能高分子,高分子的降解、老化及防老化原理;掌握聚合物化学反应特点,聚合物化学反应的活性及其影响因素,聚合物的相似转变、接枝、扩链、交联反应原理。
【教学内容】
1、高分子化学反应的分类、特性及其影响因素;
2、聚合度相似及聚合度变大转变;
3、聚合度变小的化学转变。
教 材:《高分子化学》第五版,潘祖仁编著,化学工业出版社,2011
参考书:《高分子化学》第四版,潘祖仁编著,化学工业出版社,2008
《高分子化学》增强版,潘祖仁编著,化学工业出版社,2007
《高分子化学》,韩哲文主编,华东理工大学出版社,1994
《高分子化学及工艺学》,胡学贵主编,化学工业出版社,1994
《高分子化学》,潘才元主编,中国科技大学出版社,1997