内容发布更新时间 : 2024/5/22 15:34:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
应用而言，选择适当的聚合物是的一个重要因素。除了合成的脂肪组和芳香组聚合物之外，许多天然高分子也被功能化，被用做反应性材料。无机聚合物也已经用反应功能基团改性，被用于要求耐用条件的场合。理论上讲，活性基团可以是聚合物主链上的一部分，或者直接连接到侧链或通过一个隔离基团（中间基团）的侧基。所需的活性功能基团可以用如下三种方法将所需要的活性官能团引入到聚合物主链上：（1）在合成主链聚合物时通过带有所需官能团的单体的均聚或者共聚，使聚合物带上官能团；（2）将预先制成的未功能化的主链聚合物进行化学改性；（3）将（1）和（2）两种方法结合起来。3两种途径中的每一种都有自身的优点和缺点，对特殊功能聚合物的制备而言，当其他方法都无法实现时，所选的方法或许是更合适的。功能聚合物合成的两种方法中，如何选择主要取决于特殊应用要求的主链聚合物的化学和物理性质。为了充分利用每种制备方法，必须全面地考察独立体系的要求。
把官能团连接到聚合物上常常是制备某种特殊用途的聚合物的最重要的一步。2然而，一个恰当的聚合物本体选择是（官能团)成功连接（到聚合物上）的关键因素。除了合成的脂肪和芳香族的聚合物，大部分自然聚合物本身就被功能化并被用作反应活性材料。无机聚合物同样用活性功能基团改性并且使用中需要严格的环境条件。原则上，活性基团应为聚合物主链的一部分或者作为一个侧基直接连接或通过隔离基团连接着侧链。可以用如下三种方法将所需要的活性官能团引入到聚合物主链上：（1）在合成主链聚合物时通过带有所需官能团的单体的均聚或者共聚，使聚合物带上官能团；（2）将预先制成的未功能化的主链聚合物进行化学改性；（3）将（1）和（2）两种方法结合起来。2两种方式都有各自的优势与劣势，其中一种方式可能更适用于制备特殊功能聚合物，而另一种方法将完全不适用。两种合成功能聚合物的方法之间的选择主要取决于载体对物化性能的要求，以满足特殊应用。通常一个独立（制备）系统的要求必须完全检验，为了达到所有预期的技术参数。
近年来，功能化聚合物材料的使用方面有了飞速的发展。由于能够制造出兼有活性官能团特性和高分子量聚合物性能的功能聚合物，所以人们对（功能聚合物）这个领域的兴趣与日俱增。4成功的利用这些聚合物是基于物理形态、溶剂的性能、孔隙度、聚合物的化学活性和稳定性。各种类型的功能化聚合物,涵盖广泛的化学应用,包括聚合物试剂、催化剂、载体、表面活性剂、稳定剂、离子交换树脂等。在各种各样的生物和生物医学等领域，比如制药、农业、食品工业等,它们已经成为不可缺少的材料,特别是在药物和农药控制释放的配方上。此外,这些聚合物被广泛用作抗氧化剂、阻燃剂、缓蚀剂、絮凝剂、抗静电剂和其他技术的应用。此外, 在高技术领域功能性聚合物具有广阔的应用前景，作为导电材料,光敏剂，核径迹探测器、液晶、用于太阳能等的转化与储存的工作物质。
第十二单元 实验室制备氨基树脂
氨基树脂是由氨基衍生物和醛在酸性或碱性条件下反应生产得到的其中最重要最具代表性的物质是脲醛树脂和蜜胺树脂。 药品：尿素，福尔马林（37%），乙醇，2N NaOH, 0.1N NaOH溶液，1N标准NaOH溶液，1N标准HCl溶液，冰醋酸，糠醇，三乙醇胺，木粉，磷酸钙，氯化铵，0.5N H2SO4溶液，Na 2SO3，1%乙醇百里酚酞指示剂溶液，三聚氰胺，甘油和单羟甲基脲。
装置：烧瓶和烧杯，500ml的三口烧瓶，加热套，机械搅拌器，冷凝器，迪安—斯达克塔分水器，烘箱，广泛试纸，试管，250mL的容量烧瓶，冰浴，10ml的移液管，滴管，油浴和广口瓶。
酸性条件下制备脲醛树脂： 为了证明尿素和甲醛在酸性条件下的迅速反应，将5 g尿素和6 mL福尔马林在试管中混合，振荡试管直到尿素全部溶解。滴加4滴0.5 N H2SO4以调节溶液pH到4，观察析出沉淀所需要的时间，取出部分沉淀并比较此沉淀以及单羟甲基脲样品在水中的溶解性。
制备脲醛树脂粘合剂： 将600g(1mole)尿素和137g(1.7mole)福尔马林放入500ml三口烧瓶中，并安装好机械搅拌器和回流冷凝器，通过用广泛试纸测定用2NNaOH溶液把混合物PH值调至7~~8，然后将混合物回流2小时。1每隔半小时用下面的方法测定一次混合物中的自由甲醛含量，直到水完全脱除为止。2 当混合物回流2小时后，将迪安—斯达克塔分水器安装在烧瓶和回流冷凝器之间 。大约有40ml水被蒸馏，用5滴冰醋酸将溶液酸化；将44g糠醇和0.55g的三乙醇胺加入到反应混合液中，加热此溶液到90℃并恒温15分钟。
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将混合物冷却到室温。取出15g的树脂样品和由1g木粉，0.05g磷酸钙和0.2g氯化铵组成的硬化剂混合 。将混合物进行室温固化。3将剩下的没有加工硬化剂的树脂放入广口瓶中并提交给实验导师。
自由甲醛含量的测定： 自由甲醛含量的测定：准备250mL 1N Na2SO3溶液，并中和该溶液，从而使其产生淡蓝色的百里酚酞指示剂溶液。在250ml锥形瓶中加入重为2到3克的树脂样品到100mL的水中，摇晃锥形瓶使锥形瓶内的溶液充分溶解。如果树脂不能溶解，加入乙醇可以帮助溶解。在冰浴中使溶液的温度下降到4℃，加25mL的1M Na2SO3溶液在100mL的烧瓶中，用移液管移取10ml标准的1N HCl溶液到烧瓶中，降温至4℃。加10-15滴百里酚酞指示剂溶剂到样品烧瓶中，调整溶液的颜色至淡蓝色。用冷水冷却以后迅速地转移酸式亚硫酸盐溶液到样品烧瓶中。4滴定溶液到百里酚酞的终点（标准1N NaOH 溶液）。
? CH2O+Na2SO3+H2O →CH2OHSO3-Na++NaOH
通过中和树脂溶液的HCl溶液的量来测定自由甲醛的百分含量。
三聚氰胺甲醛树脂的制备： 在一个500ml的配置有机械搅拌器和一个冷凝器的反应器中加入63g(0.5ml)的三聚氰胺和122g(1.5ml)的福尔马林（37%）。混合物回流40分钟。%自由甲醛需要每隔十分钟测定一次。自由甲醛的测定步骤如上所述。
样品经过20分钟加热后，在烧瓶和冷凝器间插入一个迪安—斯达克分水器，从而有10mL的水被蒸馏掉。把未固化的样品放入螺丝帽的坛子中，连同固化的树脂一起交给实验指导老师。
UNIT 9 Structure and Properties of Polymers 聚合物的结构和性质 Most conveniently, polymers are generally subdivided in three categories, [namely]viz.,
plastics, rubbers and fibers. Subdivide, v. 细分，区分。 Subdivide…in…把。。。细分为。。。 Categories[k?tig?ri], n，种类，类型。Categorization, n, 分类法 很方便地，聚合物一般细分为三种类型，就是塑料，橡胶和纤维。 In terms of initial elastic modules, rubbers ranging generally between 106 to 107dynes/cm2, represent the lower end of the scale, while fibers with high initial moduli [modjulai, modulus的复数] of 1010 to 1011dynes/cm2 are situated on the upper end of the scale; plastics, having generally an initial elastic modulus of 108 to 109dynes/cm2, lie in-between. Modulus, moduli[复数]，模量 In terms of…, 根据，借助于，利用，就。。。而言 Range(from)… to…,落在（从）。。。到。。。之间；分布在。。。 到。。。范围内。 Be situated on [at, in]… 处于，位于，坐落在 就初始弹性模量而言，橡胶一般在106到107达因/平方厘米，在尺度的低端， 而纤维具有高的初始模量，达到1010到1011达因/平方厘米，尺度的高端， 塑料的弹性模量一般在108到109达因/平方厘米，在尺度的中间。
As is found in all phases of polymer chemistry, there are many exceptions to this categorization. Phase，阶段，状态，方面，侧面; Exception to…,。。。的例外情况 （正如高分子化学的各个部分都可以看到的那样），在高分子化学的所有阶 段，我们都可以发现，这种分类方法有许多例外的情况。 An elastomer (or rubber) results from a polymer having relatively weak interchain forces and high molecular weights. Result from…, （作为结果）发生，产生，形成 弹性体是具有相对弱的链之间作用力和高分子量的聚合物。 When the molecular chains are “straightened out” or stretched by a process of extension, they do not have sufficient attraction for each other to maintain the oriented state and will retract once the force is released. This is the basis of elastic behavior. straightened out，拉直，打开;stretch,拉直，拉长; extension，n，伸长， 伸展 attraction，引力，吸引；attraction for。。。 对。。。的引力 orient，v，定向，取向; retract，v，收缩 当通过一个拉伸过程将分子链拉直的时候，分
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子链彼此之间没有足够的相互 吸引力来保持其取向状态，作用力一旦解除，将发生收缩。这是弹性行 为的基础。
However, if the interchain forces are very great, a polymer will make a good fiber. 然而，如果分子链之间的力非常大，聚合物可以用做纤维。 Therefore, when the polymer is highly stretched, the oriented chain will come under the influence of the powerful attractiveforces and will “crystallize” permanently in a more or less oriented matrix. come under，受。。。的影响(支配) more or less, 近乎，大体上，在不同程度上 permanently，永久地，持久地 因此，当聚合物被高度拉直的时候，取向分子链在不同程度取向的母体中将受强引力 的影响而“永久地结晶”。 These crystallization forces will then act virtually as crosslinks, resulting in a material of high tensile strength and high initial modulus, i.e., a fiber. Virtually，实际上，实质上，事实上 而后，这些结晶力实际上以交联方式作用，产生高拉伸强度和高初始模量的材料，如 纤维。 Therefore, a potential fiber polymer will not become a fiber unless subjected to a “drawing” process, i.e., a process resulting in a high degree of intermolecular orientation. Be subject to…,经受，受到。。。 因此，一个可能的（潜在的）纤维高分子不会变成纤维，除非经历一个拉伸过程，即， 这导致分子间高度取向的拉伸过程。
Crosslinked species are found in all three categories and the process of crosslinking may change the cited characteristics of the categories. Cite, vt，引用，引证，举例；citation，n，引用，引文 交联的种类在所有三种类型（塑料，橡胶，纤维）中找到，而交联过程可以 改变分类的引用特征。 Thus, plastics are known to possess[p?zes] a marked range of deformability in the order of 100 to 200%; they do not exhibit this property when crosslinked, however. Deformability，形变能力，变形性 in the order of。。。，大约。。。 因此，我们熟知塑料具有的形变能力大约在100-200%范围内，然而当交联 发生时塑料不能展示这个性能。 Rubber, on vulcanization, changes its properties from low modulus, low tensile strength, low hardness, and high elongation to high modulus, high tensile strength, high hardness, and low elongation. Vulcanization[vΛlk?nai?zeiS?n]，硫化 对橡胶而言，硫化可以改变其性质，从低模量，低拉伸强度，低硬度及高拉 伸率到高模量，高拉伸强度，高硬度及低拉伸率。
Thus, polymers may be classified as noncrosslinked and crosslinked, and this definition agrees generally with the subclassification in thermoplastic and thermoset polymers. 这样，聚合物可以分为非交联和交联的，这个定义与把聚合物细分为热塑性 和热固性聚合物相一致。 From the mechanistic point of view, however, polymers are properly divided into addition polymers and condensation polymers. Both of these species are found in rubbers, plastics, and fibers. From the mechanistic point of view，从反应机理的观点看， 然而，从反应机理的观点看，聚合物可以分成加聚物和缩聚物。这些种类聚 合物在塑料，橡胶和纤维中都可以找得到。 In many cases polymers are considered from the mechanisti c point of view. Also, the polymer will be named according to its source whenever it is derived from a specific hypothetical monomer, or when it is derived from two or more components which are built randomly into the polymer. Be derive from…由。。。产生而来，来自于。。。 hypothetical monomer，假想单体 在许多情况下，聚合物可以从反应机理的角度考虑分类。每当聚合物来自于 一个假象单体，或来自于两个或两个以上组成物无规则构建聚合物时，也 可以根据聚合物的来源来命名。
This classification agrees well with the presently used general practice. 这种分类方法与目前实际情况相符合。 Agree well with…. 与。。。相符合。 When the repeating unit is composed
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of several monomeric components following each other in a regular fashion, the polymer is commonly named according to its structure. in a regular fashion，规则地 当重复单元由几个单体组成物规则排布，聚合物通常根据它的结构来命名。 It must be borne in mind that, with the advent of Ziegler-Natta mechanisms and new techniques to improve and extend crystallinity, and the closeness of packing of chains, many older data given should be critically considered in relation to the stereoregular and crystalline structure. Bear in mind, 牢记，记住 With advent of…,随着。。。的出现 in relation to，关于。。。，与。。。有关 the closeness of packing of chains，链堆砌密度 必须记住，随着Ziegler-Natta机理的出现，以及随着提高结晶度和提高链的堆 砌密度的新方法的出现，对许多过去已经得到的关于空间结构和晶体结构旧 的资料，应当批判地接受。 必须记住，随着Ziegler-Natta机理，以及提高结晶度和链堆砌紧密度新技术的 出现，许多与立构规整与结晶结构相关的旧数据应当批评地接受。
The properties of polymers are largely dependent on the type and extent of both stereoregularity and crystallinity. As an example, the densities and melting points of atactic and isotactic species are presented in Table 8.1. Stereoregularity，立体规整性，立体规整度 Atactic,a,无规立构的， Isotactic, a, 等规立构的，全同立构的 聚合物的性质主要依靠立体规整性和结晶度的类型和 程度。如，无规立构和全同立构物质的密度和熔点 展示在表8.1中。
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