高分子化學名詞解釋集合

第一章 緒論（Introduction）

高分子化合物（High Molecular Compound）：所謂高分子化合物，系指那些由眾多原子或原子團主要以共價鍵結合而成的相對分子量在一萬以上的化合物。
單體（Monomer）：合成聚合物所用的-低分子的原料。如聚氯乙烯的單體為氯乙烯 。
重復單元（Repeating Unit）：在聚合物的大分子鏈上重復出現的、組成相同的最小基本單元。如聚氯乙烯的重復單元為 。
單體單元（Monomer Unit）：結構單元與原料相比，除了電子結構變化外，其原子種類和各種原子的個數完全相同，這種結構單元又稱為單體單元。
結構單元（Structural Unit）：單體在大分子鏈中形成的單元。聚氯乙烯的結構單元為 。
聚合度（DP、X n）(Degree of Polymerization) ：衡量聚合物分子大小的指標。以重復單元數為基準，即聚合物大分子鏈上所含重復單元數目的平均值，以 表示；以結構單元數為基準，即聚合物大分子鏈上所含結構單元數目的平均值，以 表示。聚合物是由一組不同聚合度和不同結構形態的同系物的混合物所組成，因此聚合度是一統計平均值，一般寫成 、 。
聚合物分子量（Molecular Weight of Polymer）：重復單元的分子量與重復單元數的乘積；或結構單元數與結構單元分子量的乘積。
數均分子量 (Number-average Molecular Weight)：聚合物中用不同分子量的分子數目平均的統計平均分子量。 ， Ni ：相應分子所占的數量分數。
重均分子量（Weight-average Molecular Weight）：聚合物中用不同分子量的分子重量平均的統計平均分子量。 ， Wi ：相應的分子所占的重量分數。
粘均分子量（Viscosity-average Molecular Weight）：用粘度法測得的聚合物的分子量。
分子量分布（Molecular Weight Distribution, MWD ）：由于高聚物一般由不同分子量的同系物組成的混合物，因此它的分子量具有一定的分布，分子量分布一般 有分布指數和分子量分布曲線兩種表示方法。
多分散性（Polydispersity）：聚合物通常由一系列相對分子量不同的大分子同系物組成的混合物，用以表達聚合物的相對分子量大小并不相等的專業術語叫多分散性。
分布指數(Distribution Index) ：重均分子量與數均分子量的比值。即 。用來表征分子量分布的寬度或多分散性。
連鎖聚合（Chain Polymerization）：活性中心引發單體，迅速連鎖增長的聚合。烯類單體的加聚反應大部分屬于連鎖聚合。連鎖聚合需活性中心，根據活性中心的不同可分為自由基聚合、陽離子聚合和陰離子聚合。
逐步聚合（Step Polymerization）：無活性中心，單體官能團之間相互反應而逐步增長。絕大多數縮聚反應都屬于逐步聚合。
加聚反應（Addition Polymerization）：即加成聚合反應， 烯類單體經加成而聚合起來的反應。加聚反應無副產物。
縮聚反應（Condensation Polymerization）：即縮合聚合反應， 單體經多次縮合而聚合成大分子的反應。該反應常伴隨著小分子的生成。
塑料（Plastics）：具有塑性行為的材料，所謂塑性是指受外力作用時，發生形變，外力取消后，仍能保持受力時的狀態。塑料的彈性模量介于橡膠和纖維之間，受力能發生一定形變。軟塑料接近橡膠，硬塑料接近纖維。
橡膠（Rubber）：具有可逆形變的高彈性聚合物材料。在室溫下富有彈性，在很小的外力作用下能產生較大形變，除去外力后能恢復原狀。橡膠屬于完全無定型聚合物，它的玻璃化轉變溫度（T g）低， 分子量往往很大，大于幾十萬。
纖維（Fiber）： 聚合物經一定的機械加工（牽引、拉伸、定型等）后形成細而柔軟的細絲，形成纖維。纖維具有彈性模量大，受力時形變小，強度高等特點，有很高的結晶能力，分子量小，一般為幾萬。
熱塑性聚合物（Thermoplastics Polymer）： 聚合物大分子之間以物理力聚而成，加熱時可熔融，并能溶于適當溶劑中。熱塑性聚合物受熱時可塑化，冷卻時則固化成型，并且可以如此反復進行。
熱固性聚合物（Thermosetting Polymer）：許多線性或支鏈形大分子由化學鍵連接而成的交聯體形聚合物，許多大分子鍵合在一起，已無單個大分子可言。這類聚合物受熱不軟化，也不易被溶劑所溶脹。
碳鏈聚合物（Carbon-chain Polymer）：大分子主鏈完全由碳原子組成的聚合物。
雜鏈聚合物（Hetero-chain Polymer）：聚合物的大分子主鏈中除了碳原子外，還有氧、氮等雜原子。
元素有機聚合物 (Element Organic Polymer) ：聚合物的大分子主鏈中沒有碳原子孫，主要由硅、硼、鋁和氧、氮、硫、磷等原子組成。
無機高分子（Inorganic Polymer）：主鏈與側鏈均無碳原子的高分子。
聚合反應 (Polymerization)：由低分子單體合成聚合物的反應。

第二章 自由基聚合(Free-Radical Polymerization)
活性種（Reactive Species）：打開單體的π鍵，使鏈引發和增長的物質，活性種可以是自由基，也可以是陽離子和陰離子。
均裂（Homolysis）：化合物共價鍵的斷裂形式，均裂的結果，共價鍵上一對電子分屬兩個基團，使每個基團帶有一個獨電子，這個帶獨電子的基團呈中性，稱為自由基。
異裂(Heterolysis)：化合物共價鍵的斷裂形式，異裂的結果，共價鍵上一對電子全部歸屬于其中一個基團，這個基團形成陰離子，而另一缺電子的基團，稱為陽離子。
自由基聚合（Radical Polymerization）：以自由基作為活性中心的連鎖聚合。
離子聚合（Ionic Polymerization）：活性中心為陰、陽離子的連鎖聚合。
陽離子聚合(Cationic Polymerization)：以陽離子作為活性中心的連鎖聚合。
陰離子聚合(Anionic Polymerization)：以陽離子作為活性中心的連鎖聚合。
誘導效應(Induction Effect)：單體的取代基的供電子、吸電子性。
共軛體系(Resonance System)：在某些有機化合物分子中，由于雙鍵、p電子或空的p軌道的相互影響與作用，使得電子云不能僅僅局限在某個碳原子上，而是分散在一定范圍內多個原子上的離域體系中，這種離域體系就是共扼體系。
共軛效應(Resonance Effect)：共扼效應存在于共扼體系中，它是由于軌道相互交蓋而引起共扼體系中各鍵上的電子云密度發生平均化的一種電子效應。共扼效應使體系的鍵長趨于平均化，體系能量降低，分子趨于穩定。可分為σ-π共軛、p-π共軛、π-π共軛、σ-p共軛。空間位阻效應(Steric Effect)：由取代基的體積、數量、位置所引起的效應，它對單體聚合能力有顯著的影響，但它不涉及對活性種的選擇。
鏈引發（Chain Initiation）：形成單體自由基活性種的反應。鏈引發包括兩步：初級自由基的形成（即引發劑的分解），單體自由基的形成。
鏈增長（Chain Propagation）：單體自由基形成后，它仍具有活性，能打開第二個烯類分子的π雙鍵，形成新的自由基，新自由基的活性并不隨著鏈段的增加而衰減，與其它單體分子結合成單元更多的鏈自由基，即鏈增長。
鏈終止（Chain Termination）：自由基活性高，有相互作用終止而失去活性的傾向。 鏈自由基失去活性形成穩定聚合物的反應稱為鏈終止反應 。
偶合終止（Coupling Termination）：兩鏈自由基的獨電子相互結合成共價鍵的終止反應，偶合終止的結果是大分子的聚合度為鏈自由基重復單元數的兩倍。
歧化終止（Disproportionation Termination）：某鏈自由基奪取另一自由基的氫原子或其他原子終止反應。歧化終止的結果是聚合度與鏈自由基的單元數相同。
單基終止（Mono-radical Termination）：鏈自由基從單體、溶劑、引發劑等低分子或大分子上奪取一個原子而終止，這些失去原子的分子可能形成新的自由基繼續反應，也可能形成穩定的自由基而停止聚合。
雙基終止（Bi-radical Termination）：鏈自由基的獨電子與其它鏈自由基中的獨電子或原子作用形成共價鍵的終止反應。
鏈轉移(Chain Transfer)：在自由基聚合過程中，鏈自由基可能從單體(M)、溶劑(S)、引發劑(I)等低分子或大分子上奪取原子而終止，使失去原子的分子成為自由基，繼續新鏈的增長，這一反應叫鏈轉移反應。
引發劑(Initiator)：在聚合體系中能夠形成活性中心的物質，使單體在其上連接分為自由基引發劑，離子引發劑。
半衰期（Half Life）：物質分解至起始濃度（計時起點濃度）一半時所需的時間。誘導期：聚合初期初級自由基為阻聚雜質所終止，無聚合物形成，聚合速率為零的時期。
誘導分解（Induced Decomposition）：誘導分解實際上是自由基向引發劑的轉移反應，其結果使引發劑效率降低。
籠蔽效應（Cage Effect）：在溶液聚合反應中，濃度較低的引發劑分子及其分解出的初級自由基始終處于含大量溶劑分子的高黏度聚合物溶液的包圍之中，一部分初級自由基無法與單本分子接觸而更容易發生向引發劑或溶劑的轉移反應，從而使引發劑效率降低。
引發劑效率(Initiator Efficiency)：引發聚合部分引發劑占引發劑分解消耗總量的分率稱為引發劑效率。
轉化率(Conversion)：單體轉化為聚合物的分率，等于轉化為聚合物的單體量比去用去單體總量。
熱引發聚合(Thermal-Initiation Polymerization)：聚合單體中不加入引發劑，單體只在熱的作用下，進行的聚合稱為熱引發聚合。
光引發聚合(Photo-Initiation Polymerization)：單體在光的激發下（不加入引發劑），發生的聚合稱為光引發聚合。可分為直接光引發聚合和光敏聚合兩種。
光引發效率(Photo-Initiation Efficiency)：又稱為自由基的量子產率，表示每吸收一個光量子產生的自由基對數。輻射聚合(Radiation Polymerization)：以高能輻射線引發單體聚合，即為輻射聚合。
輻射劑量(Radiation Dosage)：指輻射線傳給物質的能量，一般將每克物質吸收10-5J的能量作為輻射吸收劑量的單體。輻射吸收劑量與劑量率可用于衡量輻射聚合效應的大小。
劑量率(Dose Rate)：是指單體時間內的吸收劑量。
自動加速現象(Auto-accelerative Phenomena)：聚合中期隨著聚合的進行，聚合速率逐漸增加，出現自動加速現象，自動加速現象主要是體系粘度增加所引起的。
聚合動力學(Kinetics of Polymerization)：指聚合速率、分子量與引發劑濃度、單體濃度、聚合溫度等因素間的定量關系。
動力學鏈長(Kinetics Chain Length)：每個活性種從引發階段到終止階段所消耗的單體分子數定義為動力學鏈長，動力學鏈在鏈轉移反應中不終止。
鏈轉移常數(Chain Transfer Constant)：是鏈轉移速率常數和增長速率常數之比，代表鏈轉移反應與鏈增長反應的競爭能力。
鏈轉移劑(Chain Transfer Agent)：聚合物生產過程中人為地加入的一種自由基能夠向其轉移的試劑，用于調節聚合物分子量。常用的鏈轉移劑有脂肪族硫醇等。
阻聚劑（Inhibitor）：能夠使每一自由基都終止，形成非自由基物質，或形成活性低、不足以再引發的自由基的試劑，它能使聚合完全停止。按機理可分為加成型阻聚劑（如苯醌等）、鏈轉移型阻聚劑（如DPPH等）和電荷轉移型阻聚劑（如FeCl3等）等。
緩聚劑（Retarder）：能夠使一部分自由基終止，聚合減慢的試劑。通常不出現誘導期。
阻聚常數(Inhibition Constant)：阻聚反應速率常數與增長速率常數的比值稱為阻聚常數，可用來衡量阻聚效率。
自由基捕捉劑(Radical Catcher)：指1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH）和FeCl3這兩種高效阻聚劑，它們能夠化學計量的1對1消滅自由基。
自由基壽命(Radical Lifetime)：指自由基從產生到終止所經歷的時間，可由穩態時的自由基濃度與自由基消失速率相除求得。
聚合上限溫度(Ceiling Temperature of Polymerization)：ΔG=0，聚合和解聚處于平衡狀態時的溫度即為聚合上限溫度，在此溫度以下進行的聚合反應無熱力學障礙；超過聚合上限溫度聚合就無法進行。
第三章 自由基共聚合(Free-Radical Co-polymerization)
均聚合（Homo-polymerization）：由一種單體進行的聚合反應。
共聚合(Co-polymerization)：由兩種或兩種以上單體共同參加的連鎖聚合反應。形成的聚合物中含有兩種或多種單體單元。
均聚物(Homo-polymer)：由均聚合所形成的聚合物。
共聚物(Copolymer)：由共聚合形成的聚合物。
無規共聚物(Random Copolymer)：聚合物中組成聚合物的結構單元呈無規排列。
交替共聚物(Alternating Copolymer)：聚合物中兩種或多種結構單元嚴格相間。
嵌段共聚物(Block Copolymer)：聚合物由較長的一種結構單元鏈段和其它結構單元鏈段構成，每鏈段由幾百到幾千個結構單元組成。
接枝共聚物(Graft Copolymer)：聚合物主鏈只由某一種結構單元組成，而支鏈則由其它單元組成。
共聚合組成方程(Equation of Copolymer Composition)：表示共聚物組成與單體混合物（原料）組成間的定量關系。
理想共聚（Ideal Co-polymerization）：該聚合競聚率r1＊r2=1，共聚物某瞬間加上的單體中1組分所占分率F1＝r1f1/(r1f1+f2)，并且其組成曲線關于另一對角線成對稱（非恒比對角線）。理想恒比共聚( Ideal Azeotropic Co-polymerization)：該聚合的競聚率r1=r2=1，這種聚合不論配比和轉化率如何，共聚物組成和單體組成完全相同，F1＝f1，并且隨著聚合的進行，F1、f1,的值保持恒定不變。

標簽：高分子化學概念基本