第一單元什麼是高聚物？
什麼是高聚物？首先，他們是合成物和大分子，而且不同於低分子化合物，譬如說普通的鹽。與低分子化合物不同的是，普通鹽的分子量僅僅是58.
5，而高聚物的分子量高於105，甚至大於106。這些大分子或「高分子」由許多小分子組成。小分子相互結合形成大分子，大分子能夠是一種或多種化合物。
舉例說明，想象一組大小相同並由相同的材料製成的環。當這些環相互連線起來，可以把形成的鏈看成是具有同種分子量化合物組成的高聚物。另一方面，獨特的環可以大小不同、材料不同，相連線後形成具有不同分子量化合物組成的聚合物。
許多單元相連線給予了聚合物乙個名稱，poly意味著「多、聚、重複」，mer意味著「鏈節、基體」（希臘語中）。例如：稱為丁二烯的氣態化合物，分子量為54，化合將近4000次，得到分子量大約為200000被稱作聚丁二烯（合成橡膠）的高聚物。
形成高聚物的低分子化合物稱為單體。下面簡單地描述一下形成過程：
丁二烯 ＋丁二烯＋…＋丁二烯——→聚丁二烯
（4000次）
因而能夠看到分子量僅為54的小分子物質（單體）如何逐漸形成分子量為200000的大分子（高聚物）。實質上，正是由於聚合物的巨大的分子尺寸才使其效能不同於象苯這樣的一般化合物。例如，固態苯，在5.
5℃熔融成液態苯，進一步加熱，煮沸成氣態苯。與這類簡單化合物明確的行為相比，像聚乙烯這樣的聚合物不能在某一特定的溫度快速地熔融成純淨的液體。而聚合物變得越來越軟，最終，變成十分粘稠的聚合物熔融體。
將這種熱而粘稠的聚合物熔融體進一步加熱，不會轉變成各種氣體，但它不再是聚乙烯（如圖1.1）。
固態苯——→液態苯——→氣態苯
加熱，5.5℃ 加熱，80℃
固體聚乙烯——→熔化的聚乙烯——→各種分解產物-但不是聚乙烯
加熱加熱
圖1.1 低分子量化合物（苯）和聚合物（聚乙烯）受熱後的不同行為
發現另一種不同的聚合物行為和低分子量化合物行為是關於溶解過程。例如，讓我們研究一下，將氯化鈉慢慢地新增到固定量的水中。鹽，代表一種低分子量化合物，在水中達到點（叫飽和點）溶解，但，此後，進一步新增鹽不進入溶液中卻沉到底部而保持原有的固體狀態。
飽和鹽溶液的粘度與水的粘度不是十分不同，但是，如果我們用聚合物替代，譬如說，將聚乙烯醇新增到固定量的水中，聚合物不是馬上進入到溶液中。聚乙烯醇顆粒首先吸水溶脹，發生形變，經過很長的時間以後進入到溶液中。同樣地，我們可以將大量的聚合物加入到同樣量的水中，不存在飽和點。
將越來越多的聚合物加入水中，認為聚合物溶解的時間明顯地增加，最終呈現柔軟像麵糰一樣粘稠的混合物。另乙個特點是，在水中聚乙烯醇不會像過量的氯化鈉在飽和鹽溶液中那樣能保持其初始的粉末狀態。總之，我們可以講（1）聚乙烯醇的溶解需要很長時間，（2）不存在飽和點，（3）粘度的增加是典型聚合物溶於溶液中的特性，這些特性主要歸因於聚合物大分子的尺寸。
如圖1.2說明了低分子量化合物和聚合物的溶解行為。
氯化鈉晶體加入到水中——→晶體進入到溶液中.溶液的粘度不是十分不同於
充分攪拌
水的粘度——→形成飽和溶液.剩餘的晶體維持不溶解狀態.
加入更多的晶體並攪拌
氯化鈉的溶解
聚乙烯醇碎片加入到水中——→碎片開始溶脹——→碎片慢慢地進入到溶液中
允許維持現狀充分攪拌
——→形成粘稠的聚合物溶液.溶液粘度十分高於水的粘度
繼續攪拌
聚合物的溶解
圖1.2 低分子量化合物（氯化鈉）和聚合物（聚乙烯醇）不同的溶解行為
unit 2 chain polymerization
第二單元鏈式聚合反應
staudinger第乙個發現一例現象，許多烯烴和不飽和烯烴通過開啟雙鍵可以形成鏈式大分子。二烯烴以同樣的方式聚合，然而，僅限於兩個雙鍵中的乙個。這類反應是通過單體分子首先加成到引發劑自由基或引發劑離子上而進行的，靠這些反應活性中心由引發劑轉移到被加成的單體上。
以同樣的方式，借助於鏈式反應，單體分子乙個接乙個地被加成（每秒2000～20000個單體）直到活性中心通過不同的反應型別而終止。聚合反應是鏈式反應的原因有兩種：因為反應動力學和因為作為反應產物它是一種鏈式分子。
鏈分子的長度與動力學鏈長成正比。
鏈式反應可以概括為以下過程（r·相當與引發劑自由基）：略
因而通過上述過程由氯乙烯得到聚氯乙烯，或由苯乙烯獲得聚苯乙烯，或乙烯獲得聚乙烯，等等。
借助於聚合度估算的分子鏈長，在乙個大範圍內可以通過選擇適宜的反應條件被改變。通常，通過大量地製備和利用聚合物，聚合度在1000～5000範圍內，但在許多情況下可低於500、高於10000。這不應該把所有聚合物材料的分子量理解為由500，或1000，或5000個單體單元組成。
在幾乎所有的事例中，聚合物材料由不同聚合度的聚合物分子的混合物組成。
聚合反應，鏈式反應，依照與眾所周知的氯（氣）-氫（氣）反應和光氣的分解機理進行。
雙鍵活化過程的引發劑反應，可以通過熱、輻射、超聲波或引發劑產生。用自由基型或離子型引發劑引發鏈式反應可以很清楚地進行觀察。這些是高能態的化合物，它們能夠加成不飽和化合物（單體）並保持自由基或離子活性中心以致單體可以以同樣的方式進一步加成。
對於增長反應的各個步驟，每一步僅需要相當少的活化能，因此通過一步簡單的活化反應（即引發反應）即可將許多烯類單體分子轉化成聚合物，這正如連鎖反應這個術語的內涵那樣。因為少量的引發劑引發形成大量的聚合物原料（1：1000～1：
10000），從表面上看聚合反應很可能是催化反應。由於這個原因，通常把聚合反應的引發劑看作是聚合反應的引發劑，但是，嚴格地講它們不是真正意義上的催化劑，因為聚合反應的催化劑進入到反應內部而成為一部分，同時可以在反應產物，既聚合物的末端發現。此外離子引發劑和自由基引發劑有的是金屬絡合物引發劑（例如，通過四氯化鈦或三氯化鈦與烷基鋁的反應可以得到），z引發劑在聚合反應中起到了重要作用，它們催化活動的機理還不是十分清楚。
第三單元逐步聚合
許多不同的化學反應通過逐步聚合可用於合成聚合材料。這些反應包括酯化、醯胺化、氨基甲酸酯、芳香族取代物的形成等。通過反應聚合反應在兩種不同的官能團，如，羥基和羧基，或異氰酸酯和羥基之間。
所有的逐步聚合反應根據所使用單體的型別可分為兩類。第一類涉及兩種不同的官能團單體，每一種單體僅具有一種官能團。一種多官能團單體每個分子有兩個或多個官能團。
第二類涉及含有兩類官能團的單種單體。聚醯胺的合成說明了聚合反應的兩個官能團。因此聚醯胺可以由二元胺和二元酸的反應或氨基酸之間的反應得到。
nh2n-r-nh2+nho2c-r』-co2h→
h-(-nh-r-nhco-r』-co-)n-oh+(2n-1)h2o (3.1)
or from the reaction of amino acids with themselves
nh2r-co2h→ h-(-nh-r-co-)n-oh+(n-1)h20 (3.2)
a+b-b →–[-a-a-b-b-]-a-b→–[-a-b-]-
兩種官能團之間的反應一般來說可以通過下列反應式表示
反應式略
反應（3.1）說明前一種形式，而反應（3.2）具有後一種形式。
圖3.1 逐步聚合的示意圖
（a） 未反應單體；（b）50%已反應；（c）83.3%已反應；(d) 100%已反應（虛線表示反應種類）
聚酯化，是否在二元酸和二元醇或羥基酸分子間進行，是逐步聚合反應過程的乙個例子。酯化反應出現在單體本體中兩個單體分子相碰撞的位置，且酯一旦形成，依靠酯上仍有活性的羥基或羧基還可以進一步進行反應。酯化的結果是單體分子很快地被消耗掉，而分子量卻沒有多少增加。
圖3.1說明了這個現象。例如，假定圖3.
1中的每乙個方格代表乙個羥基酸分子。（b）中的二聚體分子，消耗二分之一的單體分子聚合物種類的聚合度（dp）是2。（c）中當三聚體和更多的二聚體形成，大於80%的單體分子已反應，但dp僅僅還是2.
5。（d）中當所有的單體反應完，dp是4。但形成的每一種聚合物分子還有反應活性的端基；因此，聚合反應將以逐步的方式繼續進行，其每一步酯化反應的反應速率和反應機理均與初始單體的酯化作用相同。
因此，分子量緩慢增加直至高水平的單體轉化率，而且分子量將繼續增加直到粘度的增加使其難以除去酯化反應的水或難以找到相互反應的端基。
在a-a+b-b的聚合反應中也可以看到，精確的當量平衡是獲得高分子量所必需的。假如存在一些但官能團雜質，由於鏈的端基失活，反應將使分子量減少。同樣，在a-b類的縮聚反應中高純度的單體是必要的，而且可以歸結高收率的反應僅是形成聚合物的實際反應，因為副反應會破壞當量平衡。
-------stevens m p. polymer chemistry. london:
addison-wesley publishing ***pany, 1975. 13
unit 4 ionic polymerization
第四單元離子聚合反應
離子聚合反應，與自由基聚合反應相似，也有鏈反應的機理。但是，離子聚合的動力學明顯地不同於自由基聚合反應。
(1)離子聚合的引發反應僅需要很小的活化能。因此，聚合反應的速率僅對溫度有較少的依賴性。在許多情況下離子聚合猛烈地發生甚至低於50℃（例如，苯乙烯的陰離子聚合反應在-70℃在四氫呋喃中，或異丁烯的陽離子聚合在-100℃在液態乙烯中）。
（2）對於離子聚合來說，不存在通過再結合反應而進行的強迫鏈終止，因為生長鏈之間不能發生鏈終止。鏈終止反應僅僅通過雜質而發生，或者說通過和某些像水、醇、酸、胺或氧這樣的化合物進行加成而發生，且一般來說（鏈終止反應）可通過這樣的化合物來進行，這種化合物在中性聚合物或沒有聚合活性的離子型聚合物生成的過程中可以和活性聚合物離子進行反應。如果引發劑僅僅部分地離解，引發反應即為乙個平衡反應，在出現平衡反應的場合，在乙個方向上進行鏈引發反應，而在另乙個方向上則發生鏈終止反應。
通常離子聚合反應能通過酸性或鹼性化合物被引發。對於陽離子聚合反應來說，bf3,alcl3,ticl4和sncl4與水、或乙醇，或叔烊鹽的絡合物提供了部分活性。正離子是產生鏈引發的化合物。
例如：(反應略)
三乙基硼氟酸烊
然而，bf3也可以與hcl、h2so4和khso4引發陽離子聚合反應。陰離子聚合反應的引發劑是鹼金屬和它們的有機金屬化合物，例如苯基鋰、丁基鋰和三苯甲基鋰，它們在不同的溶劑中或多或少地強烈分解。所謂的alfin催化劑就是屬於這一類，這類催化劑是異丙醇鈉、烯丙基鈉和氯化鈉的混合物。
bf3為引發劑（異丁烯為單體），證明僅在痕量水或乙醇的存在下聚合反應是可以進行的。如果消除痕量的水，單純的bf3不會引發聚合反應。按照上述反應為了能形成bf3-絡合物和引發劑離子水或乙醇是必需的。
但是不應將水或乙醇描述成「助催化劑」。
正與自由基聚合反應一樣，通過離子聚合反應也能製備共聚物，例如，苯乙烯-丁二烯陰離子共聚物，或異丁烯-苯乙烯陽離子共聚物，或異丁烯-乙烯基醚共聚物，等等。正如對自由基型聚合已經詳細描述過那樣，人們可以用所謂的競聚率r1和r2來表徵每單體對。然而，這兩個引數的實際意義不同於那些用於自由基共聚合反應的引數。
-第9單元
最方便、聚合物通常分為三類,即。塑料、橡膠和纖維。在術語的初始彈性模量、橡膠範圍通常在106到107年之間dynes / cm,代表著較低的一端,而纖維與高初始彈性模量的2023年至2023年的dynes / cm位於規模的上限;塑料製品,擁有一般乙個初始彈性模量的108年至109年的dynes / cm,中間撒謊。
發現的所有階段中聚合物化學,也有很多例外這個分類。
它必須牢記,在到來的zigeler-natter機制和新技術來提高和擴充套件結晶度和緊密的包裝的連鎖店,許多舊的資料應該考慮給批判性的關係stereoregular和水晶結構。聚合物的效能在的atactic和isotactic物種呈現在table9.1
11功能性聚合物大分
功能性聚合物大分子化學功能團的連線;他們的潛在優勢的小分子與相同的功能組。他們均相關的有用的功能組和性質的聚合物的特性主要依靠規模非常大的分子
快速的進展過程中高分子材料功能化已注意到在最近的過去。領域感興趣的是增強由於可能創造出系統結合的獨特屬性與傳統主動介紹高分子量聚合物。成功的利用這些聚合物是基於物理形式、溶劑的行為、孔隙度、聚合物的化學活性和穩定性。
各種型別的功能化聚合物,涵蓋廣泛的化學應用程式,包括聚合物配比、催化劑、運營商、表面活性劑、穩定劑、離子交換樹脂等。在各種各樣的生物和生物醫學等領域的廣告製藥、農業、食品工業等,它們已經成為不可缺少的材料,特別是在藥物控制釋放的配方和農用化學品。此外,這些聚合物被廣泛用作抗氧化劑、阻燃劑、緩蝕劑、絮凝劑、抗靜電劑和其他技術的應用程式。
此外,功能性聚合物具有廣闊的應用前景的高技術領域作為導電材料,三重核跟蹤探測器、液晶、工作物質進行儲存和轉換太陽能等。
高分子專業英語文獻翻譯
光明的未來 功能轉換效率為7.4 的本體異質結型聚合物太陽能電池 太陽是個還沒被完全利用的最大的碳中性能源。然而太陽能電池裝置是基於無機半導體去有效地獲得收穫太陽能的，這些轉換的裝置成本太高以至於在經濟上是不可行。這便是有機光伏 opv 材料和器件的開發的主要動機，可以設想到去展示的優點有例如成本低...
高分子材料與工程專業排名
一 工科 偏合成的 浙江大學 國內高分子鼻祖，尤其在合成方面 華東理工 北京化工大學 清華大學 偏加工和應用的 四川大學 華南理工 東華大學 原中國紡織大學 上海交通大學 理科 偏合成的 北京大學 好像北大遙遙領先，其他象南開 南京大學明顯差一些 偏效能形態研究的 南京大學 復旦大學 北京大學 5 ...
高分子材料專業求職簡歷
求職信尊敬的公司領導 您好！衷心的感謝您在百忙之中翻閱我的這份自薦書，誠待您的指導。我的名字叫顧偉豐，是2011屆常州大學 江蘇石油化工學院 材料科學與工程學院高分子材料與工程專業的畢業生。在校期間，不但學習了化工方面，如無機化學 有機化學 物理化學 分析化學 化工原理 化工裝置等學科的一系列知識,...