11高分子化学II
发布时间:2018年09月28日 09:47 来源: 阅读数:

 

Polymer Chemistry II

一、课程基本信息

 时:64

 分:4

考核方式:考试(平时30%+期末70%

中文简介:高分子化学是高分子材料与工程专业本科生的主要专业基础课之一。本课程将系统、全面地介绍高分子化学的基本概念和基础理论知识,诸如自由基聚合机理;自由基聚合反应动力学;链转移反应等因素对分子量的影响。二元共聚物组成方程及组成曲线;共聚物组成分布及其组成的控制方法。聚合反应的实施方法。阳离子聚合适用的单体和引发剂;阴离子聚合适用的单体和引发剂;活性聚合及其应用;开环聚合的特点。聚合物的立体异构;α-烯烃配位聚合机理。缩聚反应、逐步加聚反应;线型缩聚反应中反应程度与聚合度的关系、平衡常数与聚合度的关系;线型缩聚物分子量的控制;体型缩聚反应的特点。聚合物的基团反应;聚合物的交联反应;聚合物的降解反应;聚合物的老化与防老化。本课程着眼于高分子化学基本知识的介绍。通过课堂教学,使学生掌握高分子化学的基本概念与理论。

二、 教学目的与要求

    高分子化学是高分子材料科学与工程、材料化学、材料科学与工程等专业的专业基础课,是研究高分子合成原理和反应条件的学科。它的任务和目的是使学生较熟练地掌握高分子的基本概念和化学反应特性,掌握高分子化合物的合成原理及控制方法。

  通过对本课程的学习,为高分子材料与工程专业学生的后续课程提供基础,如高分子物理、聚合反应工程、高分子材料成型加工原理、功能高分子、聚合物流变学等。

三、教学方法与手段

    采用讲练结合的方式教学,以激发学生的学习兴趣,提高学习效率;采用PowerPoint多媒体教学,让学生分组进行课程报告,同时组织课堂讨论、习题课等教学模式。

四、 教学内容及目标

  教学内容

教学目标

学时

分配

第一章  绪论

4

第一节 高分子的基本概念

掌握

第二节 聚合物的分类及命名

掌握

第三节 聚合反应

掌握

第四节 分子量及分布

理解

第五节 大分子微结构

理解

第六节 线形、支链形和交联形大分子

理解

第七节 聚集态结构和热转变

了解

第八节 高分子材料与力学性能

了解

第九节 高分子化学发展简史

了解

重点与难点:高分子化合物的结构特点与性能特点。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握高分子的结构特点及性能特点;独立完成课后习题。

第二章 缩聚

8

第一节 引言

了解

第二节 缩聚反应

掌握

第三节 线形缩聚反应的机理

理解

第四节 线形缩聚动力学

理解

第五节 线形缩聚物的聚合度

理解

第六节 线形缩聚物的分子量分布

了解

第七节 体形缩聚和凝胶化作用

掌握

第八节 缩聚和逐步聚合的实施方法

了解

重点与难点:反应程度官能度线型缩聚体型缩聚概念线型缩聚中影响分子量的因素及控制分子量的方法体型缩聚中凝胶点的预测

衡量学习是否达到目标的标准: 掌握缩聚中分子量的控制方法,凝胶点的预测方法;独立完成课后习题。

第三章 自由基聚合

16

第一节 加聚和连锁聚合概述

掌握

第二节 烯类单体对聚合机理的选择性

理解

第三节 聚合热力学和聚合-解聚平衡

理解

第四节 自由基聚合机理

掌握

第五节 链引发反应和引发剂

掌握

第六节 聚合速率

理解

第七节 动力学链长和聚合度

理解

第八节 链转移反应和聚合度

了解

第九节 聚合物分布

了解

第十节 阻聚作用和阻聚剂

了解

重点与难点:自由基聚合反应机理及特征主要引发剂类型及引发机理自由基聚合低转化率动力学影响聚合速度,分子量,分子量分布和微观结构的因素自动加速现象及其产生原因

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握自由基聚合原理,自由基聚合热力学与动力学因素,反应速率及分子量的影响及控制因素,自动加速现象的理解和控制方法;独立完成课后习题。

 自由基共聚合

10

第一节 引言

掌握

第二节 二元共聚物的组成

掌握

第三节 二元共聚物微结构和链段序列分布

了解

第四节 前末端效应

了解

第五节 多元共聚

了解

第六节 竞聚率

掌握

第七节 单体活性和自由基活性

掌握

第八节Q-e概念

掌握

第九节 共聚速率

了解

重点与难点:二元共聚物瞬时组成与单体组成的关系竞聚率的意义熟悉典型的共聚物组成曲线掌握共聚物组成与转化率的关系了解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了解Q-E概念及应用

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握单体组成与共聚物组成的关系,竞聚率的意义及作用;独立完成课后习题。

第五章 聚合方法

6

第一节 引言

掌握

第二节 本体聚合

掌握

第三节 溶液聚合

掌握

第四节 悬浮聚合

掌握

第五节 乳液聚合

掌握

重点与难点:本体溶液悬浮乳液等各种聚合方法的优缺点及其应用场合悬浮聚合机理乳液聚合机理,一般了解其动力学

衡量学习是否达到目标的标准: 掌握各种聚合方法的优缺点;独立完成课后习题。

第六章 离子聚合

6

第一节 引言

掌握

第二节 阴离子聚合

理解

第三节 阳离子聚合

理解

第四节 离子聚合与自由基聚合的比较

掌握

重点与难点:阴离子聚合的单体与催化剂及其相互间的匹配离子型聚合机理及其特征,活性高分子,溶剂,温度和反离子对反应速率和分子量的定性影响.异构化聚合,开环聚合的概念

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握离子聚合的条件,单体的选择性;独立完成课后习题。

第七章 配位聚合

6

第一节 引言

掌握

第二节 聚合物的立体异构现象

理解

第三节 Ziegler-Natta引发剂

掌握

第四节 丙烯的配位聚合

了解

第五节 极性单体的配位聚合

掌握

第六节 茂金属引发剂

了解

第七节 共轭二烯烃的配位聚合

了解

重点与难点: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催化剂体系的组成α-烯烃配位聚合机理及定向的原因,了解二烯烃配位聚合的主要催化剂

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握聚合聚合的催化剂及其催化选择性;独立完成课后习题。

第八章 开环聚合

2

第一节 环烷烃开环聚合热力学

掌握

第二节 杂环开环聚合热力学和动力学特征

了解

第三节 三元环醚的阴离子开环聚合

了解

第四节 环醚的阳离子开环聚合

了解

第五节 羰基化合物和三氧六环的阳离子开环聚合

了解

第六节 己内酰胺的阴离子开环聚合

了解

重点与难点:开环聚合热力学,部分聚合物的聚合方法。

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握各种开环聚合物的聚合方法;独立完成课后习题。

第九章 聚合物的化学反应

6

第一节 聚合物化学反应的特征

掌握

第二节 聚合物的基团反应

掌握

第三节 反应功能高分子

了解

第四节 接枝共聚

了解

第五节 嵌段共聚

了解

第六节 扩链

了解

第七节 交联

了解

第八节 降解与老化

了解

重点与难点:聚合物化学反应的特点,影响其反应活性的物理和化学因素聚合物的降解和交联反应及其与聚合物结构的关系聚合物老化及防老原理,一般了解接枝和嵌段原理

衡量学习是否达到目标的标准: 熟悉掌握聚合物的反应特点;独立完成课后习题。

 

 

五、推荐教材和教学参考资源

1. 潘祖仁. 高分子化学. (). 北京: 化学工业出版社, 2011.

2. (美)瑞伍(RavveA)著, 张超灿等译. 高分子化学原理(原著第二版).北京: 化学工业出版社出版, 2008.

3. 唐黎明, 庹新林. 高分子化学. 北京:清华大学出版社. 2016.

4 乌兰,吴尚. 高分子化学学习指南. 北京: 科学出版社. 2017.

 

 

大纲修订人: 郭清兵                     修订日期:201712

大纲审定人: 陈循军                     审定日期:

 

 

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