高分子化学教案(第六章共聚合copolymerization)

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1、第三章自由基共聚合(copolymerization)【课时安排】3.1概述1学时3.2共聚组成3学时3.2.1瞬时共聚组成方程1学时3.2.2竞聚率与共聚组成曲线2学时3.3共聚组成与转化率的关系2学时3.4自由基共聚2学时总计8学时【掌握内容】1共聚合基本概念，共聚物类型与命名2共聚组成方程3共聚组成曲线4共聚组成控制方法5单体与自由基相对活性判断标准及其因素与规律6离子型共聚与自由基共聚的比较【熟悉内容】1.共聚物微观结构。2.多元共聚。【了解内容】1.竞聚率测定。2.共聚速率。【教学难点】1.共聚组成曲线。2.共聚组成控制方法的运用。3.描述共聚组成与转化率的关系。【教学目标】1

2、掌握共聚合、共聚物、序列结构、共聚合的分类与命名、竞聚率、理想、交替、非理想、恒比共聚等基本概念2掌握单体与自由基相对活性判断标准及其因素与规律3能运用Q-e概念判断共聚行为4能运用瞬时共聚组成方程计算任一体系的瞬时共聚组成5能正确绘出任一体系的共聚组成曲线6能针对不同共聚体系选择适当的共聚组成控制方法3.1概述【教学内容】3.1.1基本概念3.1.2分类与命名3.1.3意义【授课时间】1学时【教学重点】共聚合基本概念；共聚物分类【教学难点】【教学目标】1掌握共聚合、共聚物、序列结构等基本概念2掌握共聚合的分类与命名3能正确命名共聚物【教学手段】课堂讲授【教学过程】6.1.1基本概念1共

3、聚合：两种或两种以上的单体参与的聚合反应（几种单体共同进入一个分子链）共混：通过物理或机械的方式将两种或两种以上聚合物混合（多种单体长链相互混合）2共聚物(copolymer)：由两种或以上单体聚合而成的同一分子链上含多种结构单元的聚合物3共聚组成与序列结构共聚组成(copolymercomposition):共聚物中各种单体（结构单元）的含量序列结构：不同单体（结构单元）在大分子链上的相互连接情况6.1.2分类与命名一按共聚单体种类：二元共聚，三元共聚，多元共聚二按历程1.自由基共聚均聚(homopolymer)：一种单体聚合均聚物共聚(copolymer)：两种（以上）单体聚合共聚物

4、三按序列结构分类名称无规共聚randomcopolymer交替共聚alternativecopolymer嵌段共聚blockcopolymer接枝共聚graftcopolymer定义M1,M2单体在分子链上呈无序排列，而且由某单体链段不能太长（5-15个）M1,M2在分子链上相间排列较长M1链段与较长M2链段间隔排列主链由M1组成，支链由M2组成形式~~M1M2M2M!M!M2~~~~M1M2M1M2M!M2~~~~M1M1M1M1M1M1M2M2M2M2~~~~M1M1M1M1M1~~M2M2M2~~命名聚M1-M2M1-M2无规共聚物poly(M1-co-M2)聚M1-M2M1-M2

5、交替共聚物poly(M1-alt-M2)聚M1-M2M1-M2嵌段共聚物poly(M1-b-M2)聚M1-M2M1-M2接枝共聚物poly(M1-g-M2)3.1.3意义一．充分利用单体，拓宽原料范围二．获得最佳综合性能(性能与单体种类，共聚组成，序列结构有关)三．理论研究【作业】p9813.2二元共聚物的组成【教学内容】3.2.1瞬时共聚组成方程一推导二表达式三讨论3.2.2竞聚率与共聚组成曲线二共聚组成曲线一竞聚率【授课时间】3学时【教学重点】1推导瞬时共聚组成方程2共聚组成曲线【教学难点】共聚组成曲线【教学目标】1运用瞬时共聚组成方程计算任一体系的瞬时共聚组成2能正确绘出任一体系的

6、共聚组成曲线3掌握相关基本概念：理想、交替、非理想、恒比共聚、推导瞬时组成方程的五个假设等【教学手段】课堂讲授，辅以多媒体幻灯图片与变化动画【教学过程】单体1相对分子质量单体2共聚合共聚物共聚组成加工产品性能单体3(机理、Rp)序列结构…….空间结构……3.2.1瞬时共聚组成方程一推导引发R'+M1ki1RM1'Ri1R'+M2ki1RM2'Ri2增长RM1'+M1k1RM1M1'R1RM1M1'+M1k2RM1M1M1'R2RM1M1M1'+M1k2RM1M1M1M1'R3~~~~M1'+M1kn~~~~M1M1M1M1'RnÞ假设I：等活性理论（自由基活性与链长无关）~~~~M1M1

7、'+M1kn~~~~M1M1M1'~~~~M2M1'+M1kn~~~~M2M1M1'~~~~M1M2'+M1kn~~~~M1M2M1'~~~~M2M2'+M1kn~~~~M2M2M1'Þ假设II：无前末端效应（自由基活性只取决于末端单体，与前末端单体无关）引发R'+M1ki1RM1'Ri1R'+M2ki1RM2'Ri2增长(假设I:等活性理论；假设II:无前末端效应；假设III:无解聚)~~~~M1'+M1k11~~~~M1M1'R