高分子化学（乙）教学大纲

1、高分子化学（乙）教学大纲一课程基本信息课程中文名称：高分子化学课程英文名称：POLYMER CHEMISTRY 课程类型：理论课课程属性：专业基础课总 学 时：32 周学时：4学 分：2面向对象：本科生先修课程：有机化学、物理化学开课院系：化工系二课程的教学目的和基本要求高分子材料正从“量的发展”过渡到“质的提高”，以满足 21 世纪新技术革命的需要，高分子工业与高分子材料的应用在化学工业中占有重要地位。因此高分子化学是化工系学生的必修课程。 高分子化学是研究聚合物的合成原理与化学反应的一门学科。通过课堂教学，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反应速度和分子量的方

2、法。要求学生了解聚合机理与单体结构的关系，聚合反应的特点，以及聚合方法的选择。 三相关教学环节安排课堂教学和课外自学相结合，每周布置课外习题 2-4题，以加强学生对基本概念和反应机理的理解，锻炼学生的思维能力与解决实际问题的能力。 四课程主要内容及学时分配每周2次（4 学时），共 8 周。第一次：高分子概论主要内容：高分子的基本概念（单体，结构单元、重复单元、聚合度）、聚合反应、聚合物的分类和命名，聚合物的分子量及其分布、聚合物的构型与构象、聚合物的聚集态和热转变、聚合物的力学性能等。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第一章，化学工业出版社，2007.George Odian, Pr

3、inciples of Polymerization, 4th Ed, Chapter 1, John Wiley & Sons, 2004.第二次：缩聚和逐步聚合（一）主要内容：缩聚反应，线形缩聚反应的机理（线形缩聚和成环倾向、线形缩聚机理、缩聚中的副反应等），线形缩聚动力学（官能团等活性概念、线形缩聚动力学等）。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第二章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第三次：缩聚和逐步聚合（二）主

4、要内容：线形缩聚物的聚合度（反应程度和平衡常数对聚合度的影响、基团数比对聚合度的影响等），线形缩聚物的分子量分布（分子量分布函数和分子量分布宽度），体形缩聚和凝胶化作用（凝胶点的理论预测和实验测定方法）。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第二章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第四次：缩聚和逐步聚合（三）主要内容：缩聚和逐步聚合的实施方法，几种重要的缩聚物；第二章课堂练习（要求：掌握线形缩聚反应机理及缩聚反应动力学特征

5、，理解线形缩聚反应的影响因素及控制线形缩聚物聚合度的原理和关系式，掌握体型缩聚反应的特点、基本条件及凝胶点的计算，了解几种重要缩聚物的合成反应）。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第二章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 2, John Wiley & Sons, 2004.第五次：自由基聚合（一）主要内容：连锁聚合的单体及其聚合反应机理，聚合热力学，自由基聚合机理及其与逐步聚合机理的比较。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第三章，化学工业出版社，2007.Geo

6、rge Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第六次：自由基聚合（二）主要内容：自由基聚合的引发剂（种类、分解动力学、引发效率等），其它引发作用，聚合速率方程和各基元反应速率常数、温度对聚合速率的影响、凝胶效应和宏观动力学、转化率-时间曲线类型等。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第三章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley &

7、Sons, 2004.第七次：自由基聚合（三）主要内容： 动力学链长和聚合度，链转移反应和聚合度，阻聚和缓聚的机理及应用。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第三章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第八次：自由基聚合（四）主要内容：可控/“活性”自由基聚合；第三章课堂练习（要求：掌握自由基聚合机理及其特征，引发剂种类及引发机理，自由基聚合反应速率及其影响因素，（数均）聚合度（分子量）及其影响因素；理解单体结构与其聚合性能

8、、掌握引发剂、引发效率、稳态、自动加速效应、动力学链长、链转移、阻聚和缓聚等基本概念；了解光、热、辐射等其它引发作用等）。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第三章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3, John Wiley & Sons, 2004.第九次：自由基共聚合（一）主要内容：共聚物的类型和命名，二元共聚物的组成方程与共聚物组成曲线、竞聚率的定义及测算，共聚物组成与转化率的关系，前末端效应，多元共聚。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第四章，化学工业出版

9、社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 6, John Wiley & Sons, 2004.第十次：自由基共聚合（二）主要内容：单体活性和自由基活性、Q-e概念等；第四章课堂练习（要求：理解共聚物组成与单体组成的关系、共聚物组成与转化率的关系，掌握二元共聚物组成方程、共聚物组成曲线与竞聚率关系，了解共聚物组成的控制方法、自由基和单体活性与取代基的关系、Q-e概念等）。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第四章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of

10、Polymerization, 4th Ed, Chapter 6, John Wiley & Sons, 2004.第十一次：聚合方法主要内容：溶液聚合、本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合等聚合方法的配方与工艺特点，悬浮聚合及乳液聚合的成粒机理、聚合动力学和影响因素，乳液聚合的新进展等。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第五章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 3 & 4, John Wiley & Sons, 2004.第十二次：离子聚合主要内容：阴离子聚合的单体、引发剂、聚

11、合机理和聚合动力学，阳离子聚合的单体、引发剂、聚合机理和聚合动力学，离子聚合与自由基聚合的比较。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第六章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 5, John Wiley & Sons, 2004.第十三次：配位聚合主要内容： 配位聚合的基本概念，配位聚合的单体和引发剂（Ziegler-Natta引发剂及其发展、茂金属催化剂等），聚合物的立构规整性，-烯烃（丙烯为例）、共轭二烯烃的配位聚合等。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第七章，化

12、学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 8, John Wiley & Sons, 2004.第十四次：开环聚合主要内容：环烷烃和杂环化合物的开环聚合热力学，三元环醚的阴离子开环聚合，环醚的阳离子开环聚合，羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合，己内酰胺的阴离子开环聚合，聚硅氧烷的合成。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第八章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 7, Joh

13、n Wiley & Sons, 2004.第十五次：聚合物的化学反应主要内容： 聚合物化学反应的特征，聚合物的加成、氯化、水解、醇解、取代和环化反应，反应功能高分子，接枝共聚，聚合物的扩连、交联、降解与老化等。阅读材料：潘祖仁主编，高分子化学（第四版），第九章，化学工业出版社，2007.George Odian, Principles of Polymerization, 4th Ed, Chapter 9, John Wiley & Sons, 2004.第十六次：小结和复习对整个课程内容进行回顾，重点说明课程的要点及其作用，巩固讲授的知识内容，进行答疑，回答同学提问。附：时间表周次授 课 主 题备注1高分子概论2课时缩聚和逐步聚合（一）2课时2缩聚和逐步聚合（二、三，包括课堂练习）4课时3自由基聚合（一、二）4课时4自由基聚合（三、四，包括课堂练习）4课时5自由基共聚合（一、二，包括课堂练习）4课时6聚合方