高分子化学优秀课件经典实用.ppt

高分子化学高分子化学• •教材：教材：教材：教材：潘祖仁等主编《高分子化学潘祖仁等主编《高分子化学》• •主讲：主讲：主讲：主讲： ☎☎ ☎☎• •E-mailE-mail：：• •答疑地点：答疑地点：答疑地点：答疑地点：教教E104E104《高分子化学》优秀课件主要参考书目主要参考书目•George Ordian. Principles of Polymerization. Third edition, John Wiley & Sons, Inc. 1991•Robert D, Forger. Fundamental Principles of Polymeric Materials, 1993•焦书科焦书科, 孙以实孙以实. 高分子化学习题及解答高分子化学习题及解答. 清华大清华大学出版社学出版社, 1990•潘祖仁潘祖仁. 高分子化学高分子化学. 化学工业出版社化学工业出版社, 2007《高分子化学》优秀课件授课计划授课计划•本学期1～16周，64学时•要求： 平时作业： 25分 课堂考勤： 5分 高分子试验： 10分 期末考试： 60分《高分子化学》优秀课件作业思考题：书上3、 4、5、6、8题计算题：1、2《高分子化学》优秀课件第一章第一章 绪 论本本本本章章章章内内内内容容容容• •高分子的基本概念高分子的基本概念• •聚合物的分类和命名聚合物的分类和命名• •聚合反应聚合反应• •分子量及其分布分子量及其分布• •大分子微结构大分子微结构• •线形、支链形和交联线形、支链形和交联• •聚集态和热转变聚集态和热转变• •高分子材料和力学性能高分子材料和力学性能• •高分子化学发展简史高分子化学发展简史高分子高分子化学化学是研究高分子是研究高分子化合物化合物合成和合成和化学化学反应的一门科学反应的一门科学。

《高分子化学》优秀课件高分子也叫高分子也叫高分子化合高分子化合物，是指分物，是指分子量很高并子量很高并由共价键连由共价键连接的一类化接的一类化合物合物1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物高聚物、聚合物高聚物、聚合物高聚物、聚合物 这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用这些术语一般可以通用Macromolecules, High Polymer, Polymer什么是高分子？什么是高分子？什么是高分子？什么是高分子？高分子化合物与一般小分子相比具有以下特点：高分子化合物与一般小分子相比具有以下特点： 价键连接：德国的价键连接：德国的StaudingerStaudinger提出的长链型分子结构提出的长链型分子结构 相对分子质量大：一般为相对分子质量大：一般为10104 4～～10106 6 多种原子：多种原子：C H O N S Cl P Si FC H O N S Cl P Si F《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件• 《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念A~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~B主链主链侧基端基A~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~B--ClClClClClCl-《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念CH2CH2CH2CH3CH2CH2CH2CH3主链端基A~~~CH2-CH-CH2-CH-CH2-CH~~~BCH2CH2CH2CH3侧链《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念结构单元组成由一种结构单元组成由一种结构单元组成由两种结构单元组成由两种结构单元组成《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念1.由一种结构单元组成的高分子由一种结构单元组成的高分子一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元一个大分子往往是由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成。

通过共价键重复连接而成通过共价键重复连接而成通过共价键重复连接而成例如：聚苯乙烯例如：聚苯乙烯例如：聚苯乙烯例如：聚苯乙烯聚合聚合缩写成缩写成《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念合成聚合物的起始原料称为合成聚合物的起始原料称为单体单体（（MonomerMonomer））在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为在大分子链中出现的以单体结构为基础的原子团称为结结构单元构单元（（Structure unitStructure unit））结构单元有时也称为结构单元有时也称为单体单元单体单元（（Monomer unitMonomer unit）） 重复单重复单元元(Repeating unit(Repeating unit））, , 链节链节(Chain element(Chain element））结构单元结构单元结构单元结构单元 单体单元单体单元单体单元单体单元 重复单元重复单元重复单元重复单元 链节链节链节链节《高分子化学》优秀课件1.1 高分子的基本概念高分子的基本概念n n 表示重复单元数，也称为链节数表示重复单元数，也称为链节数, , 在此等于在此等于聚合度聚合度聚合度聚合度（（Degree of polymerizationDegree of polymerization）） 聚合度是衡量高分子大小的一个指标。

聚合度是衡量高分子大小的一个指标 有两种表示法：有两种表示法：以大分子链中的以大分子链中的结构单元数目结构单元数目结构单元数目结构单元数目表示，记作表示，记作以大分子链中的以大分子链中的重复单元数目重复单元数目重复单元数目重复单元数目表示，记作表示，记作《高分子化学》优秀课件1、只由一种单体形成的聚合物,两种聚合度相等，都等于 n式中式中: : M M 是高分子的分子量是高分子的分子量 M M0 0 是结构单元的分子量是结构单元的分子量由聚合度可计算出高分子的分子量：由聚合度可计算出高分子的分子量：由聚合度可计算出高分子的分子量：由聚合度可计算出高分子的分子量： 结构单元＝重复单元结构单元＝重复单元结构单元＝重复单元结构单元＝重复单元 ＝链节＝链节＝链节＝链节《高分子化学》优秀课件此时此时此时此时 ，，，，两种结构单元构成一个重复结构单元（链节）两种结构单元构成一个重复结构单元（链节）两种结构单元构成一个重复结构单元（链节）两种结构单元构成一个重复结构单元（链节）结构单元结构单元结构单元结构单元 结构单元结构单元结构单元结构单元重复结构单元重复结构单元重复结构单元重复结构单元2.2.由两种结构单元组成的高分子由两种结构单元组成的高分子合成尼龙合成尼龙合成尼龙合成尼龙-66-66-66-66则具有另一特征：则具有另一特征：则具有另一特征：则具有另一特征：《高分子化学》优秀课件结构单元结构单元结构单元结构单元     重复单元重复单元重复单元重复单元     单体单元单体单元单体单元单体单元单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子单体在形成高分子的过程中要失掉一些原子 但但但但, , 重复单元＝链节重复单元＝链节重复单元＝链节重复单元＝链节注意：注意：MMo o两种结构单元的平均分子量两种结构单元的平均分子量《高分子化学》优秀课件 x, yx, y为任意值，故在分子链上结构单元的排为任意值，故在分子链上结构单元的排为任意值，故在分子链上结构单元的排为任意值，故在分子链上结构单元的排列是任意的：列是任意的：列是任意的：列是任意的：  M1M2M1M1M2M1M2M2M2   在这种情况下，无法确定它的重复单元，仅 结构单元＝单体单元结构单元＝单体单元结构单元＝单体单元结构单元＝单体单元 由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则由两种或两种以上的单体聚合而成的高分子则称为称为称为称为共聚物共聚物共聚物共聚物 例如：丁苯橡胶例如：丁苯橡胶例如：丁苯橡胶例如：丁苯橡胶3. 由无规排列的结构单元组成的高分子由无规排列的结构单元组成的高分子 由一种单体聚合而成的高分子称为由一种单体聚合而成的高分子称为由一种单体聚合而成的高分子称为由一种单体聚合而成的高分子称为均聚物均聚物均聚物均聚物《高分子化学》优秀课件例1聚乙烯 单体单元＝单体单元＝单体单元＝单体单元＝结构单元＝结构单元＝结构单元＝结构单元＝ 重复单元重复单元重复单元重复单元 ＝＝＝＝链节链节链节链节《高分子化学》优秀课件例2 尼龙66•H2N(CH2)6NH2•HOOC-(CH2)4COOH 单体单元单体单元单体单元单体单元   重复单元重复单元重复单元重复单元   结构单元结构单元结构单元结构单元《高分子化学》优秀课件1.2 1.2 聚合物的分类和命名聚合物的分类和命名1.2.1 1.2.1 聚合物的分类聚合物的分类按聚合物的来源按聚合物的来源 合成高分子：LDPE HDPE PP 天然高分子 有机：棉 麻 丝 毛 革 木 竹 蛋白质 淀粉 无机：石棉 石墨 金刚石 云母 改性高分子《高分子化学》优秀课件根据聚合物的性能和用途分类根据聚合物的性能和用途分类功能高分子功能高分子功能高分子功能高分子是指在高分子主链和是指在高分子主链和侧枝上带有反应性功能基团，并侧枝上带有反应性功能基团，并具有可逆或不可逆的物理功能或具有可逆或不可逆的物理功能或化学活性的一类高分子化学活性的一类高分子塑料塑料塑料塑料橡胶橡胶橡胶橡胶纤维纤维纤维纤维涂料涂料涂料涂料 胶粘剂胶粘剂胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子功能高分子功能高分子产量最大，与国民经济、人民生活关系密切产量最大，与国民经济、人民生活关系密切产量最大，与国民经济、人民生活关系密切产量最大，与国民经济、人民生活关系密切故称为故称为故称为故称为““““三大合成材料三大合成材料三大合成材料三大合成材料””””涂料涂料涂料涂料是涂布于物体表面能结是涂布于物体表面能结成坚韧保护膜的涂装材料成坚韧保护膜的涂装材料胶粘剂胶粘剂胶粘剂胶粘剂是指具有良好的粘是指具有良好的粘合性能，可将两种相同或合性能，可将两种相同或不相同的物体粘接在一起不相同的物体粘接在一起的连接材料的连接材料《高分子化学》优秀课件 通常所说的塑料、橡胶，正是按照通常所说的塑料、橡胶，正是按照通常所说的塑料、橡胶，正是按照通常所说的塑料、橡胶，正是按照T Tmm和和和和 T Tg g在在在在室室室室温之上或室温之下划分的温之上或室温之下划分的温之上或室温之下划分的温之上或室温之下划分的大部分纤维是晶态高聚物大部分纤维是晶态高聚物 T Tm m应高于室温应高于室温150150℃℃以上以上也有非晶态高聚物也有非晶态高聚物 分子排列要有一定规则和取向分子排列要有一定规则和取向塑料塑料晶态高聚物晶态高聚物 处于部分结晶态处于部分结晶态 ，，TmTm是使用的上限温度是使用的上限温度非晶态高聚物非晶态高聚物 处于玻璃态，处于玻璃态，TgTg是使用的上限温度是使用的上限温度橡胶橡胶 只能是非晶态高聚物，处于高弹态只能是非晶态高聚物，处于高弹态 Tg Tg是使用的下限温度，是使用的下限温度， TgTg应低于室温应低于室温7070℃℃以上以上 T Tf f 是使用的上限温度是使用的上限温度纤维纤维《高分子化学》优秀课件根据高分子的主链结构分类根据高分子的主链结构分类碳链聚合物碳链聚合物碳链聚合物碳链聚合物 大分子主链完全由碳原子组成大分子主链完全由碳原子组成 绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类绝大部分烯类、二烯类聚合物属于这一类 如：如：PEPE，，PPPP，，PSPS，，PVCPVC杂链聚合物杂链聚合物杂链聚合物杂链聚合物 大分子主链中除碳原子外，还有大分子主链中除碳原子外，还有O O、、N N、、S S等杂原子等杂原子 如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚元素有机聚合物元素有机聚合物元素有机聚合物元素有机聚合物 大分子主链中没有碳原子，主要由大分子主链中没有碳原子，主要由SiSi、、B B、、AlAl、、O O、、 N N、、S S、、P P 等原子组成，侧基则由有机基团组成等原子组成，侧基则由有机基团组成 如：硅橡胶如：硅橡胶《高分子化学》优秀课件• •按反应分为：加聚物按反应分为：加聚物按反应分为：加聚物按反应分为：加聚物 和和和和 缩聚物缩聚物缩聚物缩聚物• •按参加反应的单体：均聚物（由一种单体进行聚合）按参加反应的单体：均聚物（由一种单体进行聚合）按参加反应的单体：均聚物（由一种单体进行聚合）按参加反应的单体：均聚物（由一种单体进行聚合） 共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合）共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合）共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合）共聚物（由两种或两种以上单体进行聚合）• •无规共聚物无规共聚物无规共聚物无规共聚物 嵌段共聚物嵌段共聚物嵌段共聚物嵌段共聚物 交替共聚物交替共聚物交替共聚物交替共聚物 接枝共聚物接枝共聚物接枝共聚物接枝共聚物按反应和参加反应的单体分类按反应和参加反应的单体分类《高分子化学》优秀课件无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚 两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接的序列结两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接的序列结构更为复杂。

具体可分为构更为复杂具体可分为无规共聚、交替共聚、接枝共聚、无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚等嵌段共聚等《高分子化学》优秀课件按分子链的形状分类按分子链的形状分类 高分子的形状高分子的形状 高分子有三种基本的形状：高分子有三种基本的形状：线形、支链形和交联形线形、支链形和交联形 （（1）线形聚合物）线形聚合物 二官能度单体聚合的结果为线形聚合物二官能度单体聚合的结果为线形聚合物缩聚反应中缩聚反应中的二元酸、二元醇、二元胺均为二官能度单体烯类单体的二元酸、二元醇、二元胺均为二官能度单体烯类单体中的双键、环状单体的开环，都相当于中的双键、环状单体的开环，都相当于2个官能团个官能团 （（2）支链形聚合物）支链形聚合物 多官能度单体多官能度单体在聚合初期一般先形成支链形聚合物在聚合初期一般先形成支链形聚合物连锁聚合中连锁聚合中链转移反应链转移反应也会导致支链的产生，如乙烯的聚也会导致支链的产生，如乙烯的聚合《高分子化学》优秀课件按分子链的形状分类按分子链的形状分类 （（3）交联形聚合物）交联形聚合物 交联形聚合物又称交联形聚合物又称网状聚合物网状聚合物或或体型聚合物体型聚合物。

可可看成是许多线形高分子通过化学键连接而成的网状结看成是许多线形高分子通过化学键连接而成的网状结构 交联形聚合物可通过多官能度单体聚合而成，也交联形聚合物可通过多官能度单体聚合而成，也可通过适当助剂是线形聚合物交联而成可通过适当助剂是线形聚合物交联而成 线形和支链形聚合物为热塑性聚合物，交联形聚线形和支链形聚合物为热塑性聚合物，交联形聚合物为热固性聚合物合物为热固性聚合物橡胶一般为轻度交联的交联形橡胶一般为轻度交联的交联形聚合物《高分子化学》优秀课件按分子链的形状分类按分子链的形状分类 （（4）其它形状的聚合物）其它形状的聚合物 除了上述三种基本形状外，还发展了新型结构的除了上述三种基本形状外，还发展了新型结构的高分子，如高分子，如星形聚合物星形聚合物、、梯形聚合物梯形聚合物、、半梯形聚合物半梯形聚合物等图图1—4 高分子的形状高分子的形状《高分子化学》优秀课件l l 聚合物的热行为聚合物的热行为聚合物的热行为聚合物的热行为：：：：热塑性树脂热塑性树脂热塑性树脂热塑性树脂 PE PP PVC PSPE PP PVC PSPE PP PVC PSPE PP PVC PS 热固性树脂热固性树脂热固性树脂热固性树脂 酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂l l 主链的化学结构主链的化学结构主链的化学结构主链的化学结构：：：：聚醚聚醚聚醚聚醚 -R-O-R-O-R-O--R-O-R-O-R-O--R-O-R-O-R-O--R-O-R-O-R-O- 聚酯聚酯聚酯聚酯 -R-COO-RCOO-RCOO--R-COO-RCOO-RCOO--R-COO-RCOO-RCOO--R-COO-RCOO-RCOO- 聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺 –R–R–R–R1 1 1 1CONH-RCONH-RCONH-RCONH-R2 2 2 2CONH-RCONH-RCONH-RCONH-R1 1 1 1CONH-CONH-CONH-CONH- 聚氨酯聚氨酯聚氨酯聚氨酯 –R–R–R–R1 1 1 1-OCONHR-OCONHR-OCONHR-OCONHR2 2 2 2NHCOO-RNHCOO-RNHCOO-RNHCOO-R1 1 1 1-0--0--0--0- 聚脲（己二胺＋己二异氰酸聚脲（己二胺＋己二异氰酸聚脲（己二胺＋己二异氰酸聚脲（己二胺＋己二异氰酸 见后面）见后面）见后面）见后面） 聚砜（砜＋双酚聚砜（砜＋双酚聚砜（砜＋双酚聚砜（砜＋双酚A A A A 见后面）见后面）见后面）见后面）其它分类方法其它分类方法《高分子化学》优秀课件1.2 1.2 聚合物的分类和命名聚合物的分类和命名1.2.2 1.2.2 聚合物的命名聚合物的命名 系统命名法较严谨，但往往名称很长，使系统命名法较严谨，但往往名称很长，使用不太方便。

用不太方便 IUPAC不反对在一般场合使用习惯命名法不反对在一般场合使用习惯命名法和其他能反映聚合物特征的命名法，但在学术和其他能反映聚合物特征的命名法，但在学术性较强的论文中鼓励使用系统命名法性较强的论文中鼓励使用系统命名法 IUPAC不提倡采用商品名和俗称不提倡采用商品名和俗称《高分子化学》优秀课件高分子化合物的命名高分子化合物的命名1 1 1 1 命名命名以单体名称为基础，在前面加以单体名称为基础，在前面加““聚聚聚聚””字字 乙烯乙烯 丙烯丙烯 氯乙烯氯乙烯 甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯 聚乙烯聚乙烯 聚丙烯聚丙烯 聚氯乙烯聚氯乙烯 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯取单体简名，在后面加取单体简名，在后面加““树脂树脂树脂树脂” ” 、、““橡胶橡胶橡胶橡胶””二字二字 如如 苯苯酚酚 甲甲醛醛 酚醛树脂酚醛树脂 尿尿素素 甲甲醛醛 脲醛树脂脲醛树脂 甘油甘油 邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐 醇酸树脂醇酸树脂 丁丁二烯二烯 苯苯乙烯乙烯 丁苯橡胶丁苯橡胶《高分子化学》优秀课件商品名商品名 合成纤维最普遍，我国以合成纤维最普遍，我国以““纶纶””作为合成纤维的后作为合成纤维的后缀缀 涤纶涤纶 聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）聚对苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙纶丙纶 聚丙烯聚丙烯 锦纶锦纶 聚酰胺（尼龙），后面加数字区别聚酰胺（尼龙），后面加数字区别聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺 聚酯聚酯聚酯聚酯 聚氨酯聚氨酯聚氨酯聚氨酯 聚醚聚醚聚醚聚醚l 以高分子链的结构特征命名以高分子链的结构特征命名 第一个数字表示二元胺的碳原子数第一个数字表示二元胺的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数第二个数字表示二元酸的碳原子数 尼龙尼龙6666只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数只附一个数字表示内酰胺或氨基酸的碳原子数尼龙尼龙6 6聚酰胺聚酰胺聚酰胺聚酰胺数字含义数字含义数字含义数字含义《高分子化学》优秀课件 IUPAC命名命名 命名程序：命名程序：命名程序：命名程序：• •确定重复单元结构确定重复单元结构确定重复单元结构确定重复单元结构• •按照优先顺序确定其结构式按照优先顺序确定其结构式按照优先顺序确定其结构式按照优先顺序确定其结构式 杂环杂环杂环杂环> > > >杂链杂链杂链杂链> > > >碳环碳环碳环碳环 杂环杂环杂环杂环: : : :氮环氮环氮环氮环> > > >环数最多的环环数最多的环环数最多的环环数最多的环> > > >有最大单环的环有最大单环的环有最大单环的环有最大单环的环> > > >杂原子数多的环杂原子数多的环杂原子数多的环杂原子数多的环> > > >杂原子种类多的环杂原子种类多的环杂原子种类多的环杂原子种类多的环> > > > 杂原子优先顺序高的环杂原子优先顺序高的环杂原子优先顺序高的环杂原子优先顺序高的环> > > >其余其余其余其余 杂原子杂原子杂原子杂原子:O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge>Sn>Pb>B>Hg:O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge>Sn>Pb>B>Hg:O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge>Sn>Pb>B>Hg:O>S>Se>Te>N>P>As>Sb>Bi>Si>Ge>Sn>Pb>B>Hg 碳环碳环碳环碳环: : : :环数最多的环环数最多的环环数最多的环环数最多的环> > > >有最大单环的环有最大单环的环有最大单环的环有最大单环的环> > > >在同类环中原子数最多的环在同类环中原子数最多的环在同类环中原子数最多的环在同类环中原子数最多的环> > > >氢化度较小的氢化度较小的氢化度较小的氢化度较小的环环环环> > > >其余其余其余其余 在其它条件相同的情况下，取代基的位标数值小的优于大的，在其它条件相同的情况下，取代基的位标数值小的优于大的，简单的优于复杂的简单的优于复杂的《高分子化学》优秀课件IUPAC命名命名• •给重复单元命名，在前面加给重复单元命名，在前面加给重复单元命名，在前面加给重复单元命名，在前面加“ “ “ “ 聚聚聚聚””””字字字字例子例子例子例子: : : : 聚聚 (2－苯基亚乙基－苯基亚乙基 )Poly(1-phenylethylene)聚聚 (1－苯基亚乙基－苯基亚乙基 )Poly(1-phenylethylene)《高分子化学》优秀课件如下述聚合物：如下述聚合物：如下述聚合物：如下述聚合物：—CHCH—CHCH2 2OCHCHOCHCH2 2OCHCHOCHCH2 2OCHCHOCHCH2 2O —O —F FF FF FF F它组成的重复单元可以有以下它组成的重复单元可以有以下它组成的重复单元可以有以下它组成的重复单元可以有以下6 6 6 6种：种：种：种：—CH—CH2 2OCH—OCH—F F—OCHCH—OCHCH2 2 — —F F—OCH—OCH2 2CH —CH —F F—CH—CH2 2CHO —CHO —F F—CHOCH—CHOCH2 2 — —F F—CHCH—CHCH2 2O —O —F F 按上述优先顺序只能选出第一种，命名为按上述优先顺序只能选出第一种，命名为按上述优先顺序只能选出第一种，命名为按上述优先顺序只能选出第一种，命名为““““聚（氧聚（氧聚（氧聚（氧-1--1--1--1-氟亚乙基）氟亚乙基）氟亚乙基）氟亚乙基）””””《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构聚（1－羧基亚乙基）丙烯酸丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯聚丙烯酸聚丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯丙烯酰胺聚丙烯酰胺醋酯乙烯酯聚醋酯乙烯酯乙烯醇聚乙烯醇乙烯基烷基醚异丁烯氯丁二烯聚异丁烯聚氯丁二烯异戊二烯聚异戊二烯聚[1-(甲氧羰基)亚乙基]聚[1-(甲氧羰基)-1-甲基亚乙基]聚[1-(氨羰基)亚乙基]聚(1-乙酰氧基亚乙基)聚(1-羟基亚乙基)聚(1-烷氧基亚乙基)聚（1，1-二甲基亚乙基）聚聚(1-(1-氯氯-1--1-亚丁烯基）亚丁烯基）聚（聚（1-1-亚丁烯基）亚丁烯基）聚(1-甲基-1-亚丁烯基)丁二烯聚丁二烯聚乙烯基烷基醚《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构聚甲基丙烯酸甲酯聚丙烯腈聚醋酸乙烯酯聚乙烯醇聚乙烯基烷基醚聚丁二烯聚异戊二烯聚氯丁二烯PMMAPMMAPANPVAcPVA-PBPIBPCP《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构《高分子化学》优秀课件需要掌握的聚合物命名及分子结构需要掌握的聚合物命名及分子结构《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件1.3 聚合反应聚合反应加聚反应加聚反应加聚反应加聚反应缩聚反应缩聚反应缩聚反应缩聚反应加聚物加聚物加聚物加聚物缩聚物缩聚物缩聚物缩聚物按单体结构和按单体结构和按单体结构和按单体结构和反应类型分类反应类型分类反应类型分类反应类型分类addition polymerizationcondensation polymerization开环聚合开环聚合开环聚合开环聚合杂链聚合物杂链聚合物杂链聚合物杂链聚合物 按聚合机理分类按聚合机理分类按聚合机理分类按聚合机理分类链式聚合链式聚合链式聚合链式聚合逐步聚合逐步聚合逐步聚合逐步聚合chain polymerizationstep polymerization链式聚合链式聚合 加成聚合（加聚反应）加成聚合（加聚反应） 碱催化的尼龙碱催化的尼龙6的开环聚合的开环聚合 阴离子的活性聚合阴离子的活性聚合大部分缩聚反应大部分缩聚反应 逐步加聚反应（聚氨酯）逐步加聚反应（聚氨酯） 加成缩合（酚醛树脂）加成缩合（酚醛树脂） 氧化偶合（聚对二甲苯）氧化偶合（聚对二甲苯） 酸催化尼龙酸催化尼龙6的开环聚合的开环聚合 《高分子化学》优秀课件聚苯乙烯的加聚反应• 例如苯乙烯加聚成聚苯乙烯：例如苯乙烯加聚成聚苯乙烯：• 加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相加聚产物的结构单元中元素组成与其单体相同，仅是电子结构发生变化。

加聚物的相对分子同，仅是电子结构发生变化加聚物的相对分子质量是单体相对分子质量的整数倍质量是单体相对分子质量的整数倍断裂一个断裂一个ππ键键形成两个形成两个σ σ键键1 加聚反应《高分子化学》优秀课件②②缩聚反应缩聚反应(Condensation (Condensation Polymerization)Polymerization) 是多次重复缩合反应形成聚合物的过程 兼有缩合出低分子和聚合成高分子的双重含义，反应产物称为缩聚物其特征是： 缩聚反应通常是官能团间的聚合反应缩聚反应通常是官能团间的聚合反应缩聚反应通常是官能团间的聚合反应缩聚反应通常是官能团间的聚合反应 反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等反应中有低分子副产物产生，如水、醇、胺等 缩聚物中往往留有官能团的结构特征缩聚物中往往留有官能团的结构特征缩聚物中往往留有官能团的结构特征缩聚物中往往留有官能团的结构特征, , , ,如如如如 -OCO- -NHCO- -OCO- -NHCO- -OCO- -NHCO- -OCO- -NHCO-，故大部分缩聚物都是杂链聚合物，故大部分缩聚物都是杂链聚合物，故大部分缩聚物都是杂链聚合物，故大部分缩聚物都是杂链聚合物 缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再缩聚物的结构单元比其单体少若干原子，故分子量不再是单体分子量的整数倍是单体分子量的整数倍是单体分子量的整数倍是单体分子量的整数倍《高分子化学》优秀课件缩合聚合（缩聚反应）1234 通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分通过单体分子中的某些官能团之间的缩合聚合成高分子的反应称为缩合反应。

子的反应称为缩合反应 缩聚反应兼有聚合成高分子和缩合出低分子物的双重缩聚反应兼有聚合成高分子和缩合出低分子物的双重意义，主产物称为意义，主产物称为缩合物缩合物例如聚碳酸酯（例如聚碳酸酯（PC）的制备：）的制备： 由于低分子副产物的析出，由于低分子副产物的析出，缩聚物的结构单元要比单缩聚物的结构单元要比单体少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质体少一些原子，因此相对分子质量不再是单体相对分子质量的整数倍量的整数倍《高分子化学》优秀课件缩和聚合 用于缩聚反应的单体所含的官能团主要有用于缩聚反应的单体所含的官能团主要有羟基羟基(—OH)、胺基、胺基(—NH2)、羧基、羧基(—COOH)、酯基、酯基(—COOR)等缩聚物中往往保留有特征基团，如缩聚物中往往保留有特征基团，如酯键酯键(—OCO—)、醚键、醚键(—O—)、酰胺键、酰胺键(—NHCO—)等因此缩聚物一般为杂链等因此缩聚物一般为杂链聚合物 高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法的出现，高分子化学的发展导致了许多新的聚合方法的出现，如开环聚合、异构化聚合、氢转移聚合、成环聚合、基团如开环聚合、异构化聚合、氢转移聚合、成环聚合、基团转移聚合等，很难归纳到上述分类方法中。

转移聚合等，很难归纳到上述分类方法中 加聚和缩聚分类法至今尚有人使用加聚和缩聚分类法至今尚有人使用《高分子化学》优秀课件③③开环聚合开环聚合 环状单体σ键断裂后而聚合成线性聚合物的反应称作开环聚合其特征是： 杂环开环聚合物是杂链聚合物，其结构类似缩聚物；杂环开环聚合物是杂链聚合物，其结构类似缩聚物；杂环开环聚合物是杂链聚合物，其结构类似缩聚物；杂环开环聚合物是杂链聚合物，其结构类似缩聚物； 反应时无低分子副产物产生，又有点类似加聚反应时无低分子副产物产生，又有点类似加聚反应时无低分子副产物产生，又有点类似加聚反应时无低分子副产物产生，又有点类似加聚氯化丁醚氯化丁醚《高分子化学》优秀课件 2. 按反应机理分类按反应机理分类连锁聚合反应连锁聚合反应（Chain Polymerization） 也称 链式反应链式反应，，反应需要活性中心 反应中一旦形成单体活性中心，就能很快传递下去，瞬间形成高分子平均每个大分子的生成时间很短（零点几秒到几秒） 连锁聚合反应的特征：《高分子化学》优秀课件连锁聚合反应的特征：•由链引发、链增长和链终止等基元反应组成由链引发、链增长和链终止等基元反应组成•除微量引发剂外，体系由聚合物和单体组成，除微量引发剂外，体系由聚合物和单体组成，无分子量递增的中间体无分子量递增的中间体•转化率随时间而增加，单体随时间而减少转化率随时间而增加，单体随时间而减少《高分子化学》优秀课件逐步聚合逐步聚合（（Step Polymerization）） 在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的在低分子转变成聚合物的过程中反应是逐步进行的反应早期反应早期, 单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等中单体很快转变成二聚体、三聚体、四聚体等中间产物，以后反应在这些低聚体之间进行间产物，以后反应在这些低聚体之间进行聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成聚合体系由单体和分子量递增的中间产物所组成大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）都属大部分的缩聚反应（反应中有低分子副产物生成）都属于逐步聚合，于逐步聚合， 单体通常是含有官能团的化合物单体通常是含有官能团的化合物两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上《高分子化学》优秀课件逐步聚合逐步聚合 大部分缩聚反应大部分缩聚反应 逐步加聚反应（聚氨酯）逐步加聚反应（聚氨酯） 加成缩合（酚醛树脂）加成缩合（酚醛树脂） 氧化偶合（聚对二甲苯）氧化偶合（聚对二甲苯） 酸催化尼龙酸催化尼龙6的开环聚合的开环聚合 链式聚合链式聚合 加成聚合（加聚反应）加成聚合（加聚反应） 碱催化的尼龙碱催化的尼龙6的开环聚合的开环聚合 阴离子的活性聚合阴离子的活性聚合两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：两种聚合机理的区别：主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个主要反映在平均每一个分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上分子链增长所需要的时间上《高分子化学》优秀课件1.41.41.41.4 聚合物的分子量及分子量分布聚合物的分子量及分子量分布聚合物的分子量及分子量分布聚合物的分子量及分子量分布 分子量大是高分子的根本性质分子量大是高分子的根本性质 高分子的许多特殊性质都与分子量大有关，如：高分子的许多特殊性质都与分子量大有关，如： 高分子的溶液性质：高分子的溶液性质： 难溶，甚至不溶，难溶，甚至不溶，溶解过程往往要经过溶胀阶段溶解过程往往要经过溶胀阶段 溶液粘度比同浓度的小分子高得多溶液粘度比同浓度的小分子高得多 分子之间的作用力大分子之间的作用力大, ,只有液态和固态只有液态和固态, ,不能汽化不能汽化 固体聚合物具有一定的力学强度固体聚合物具有一定的力学强度, ,可抽丝、能制膜可抽丝、能制膜1.1.分子量大分子量大《高分子化学》优秀课件分子量多大才算是高分子？分子量多大才算是高分子？ 其实，并无明确界限，一般其实，并无明确界限，一般高分子的强度与分子量高分子的强度与分子量密切相关密切相关 - - - < 1000 < - - - - < 10000 < - - - - - <1000000 < - - - - - - - < 1000 < - - - - < 10000 < - - - - - <1000000 < - - - - 低分子低分子低分子低分子 齐聚物齐聚物齐聚物齐聚物 高聚物高聚物高聚物高聚物 超分子超分子超分子超分子 一般高分子的分子量在一般高分子的分子量在一般高分子的分子量在一般高分子的分子量在 101010104 4 4 4 ～～～～101010106 6 6 6 范围范围范围范围超高分子量的聚合物超高分子量的聚合物超高分子量的聚合物超高分子量的聚合物 的分子量高达的分子量高达的分子量高达的分子量高达101010106 6 6 6 以上以上以上以上AC强强度度聚合度聚合度B《高分子化学》优秀课件《高分子化学》优秀课件A 点是初具强度的最低聚合度，点是初具强度的最低聚合度，A点点以上强度随分子链迅速增加以上强度随分子链迅速增加B 点是临界点，强度增加逐点是临界点，强度增加逐 渐减慢渐减慢C 点以后强度不再明显增加点以后强度不再明显增加 不同高分子初具强度的聚合度和临不同高分子初具强度的聚合度和临界点的聚合度不同，如界点的聚合度不同，如 A B尼龙尼龙 40 150 40 150纤维素纤维素 60 250 60 250乙烯基乙烯基 100 400100 400聚合物聚合物 注：单位注：单位 DP DP分子量过大分子量过大, 聚合物熔体粘度过高聚合物熔体粘度过高, 难难以成型加工。

达到一定分子量，保证以成型加工达到一定分子量，保证使用强度后，不必追求过高的分子量使用强度后，不必追求过高的分子量高分子的加工性能与分子量有关高分子的加工性能与分子量有关《高分子化学》优秀课件常用的聚合物的分子量（万）常用的聚合物的分子量（万）2. 分子量具有多分散性分子量具有多分散性什么是分子量的多分散性（什么是分子量的多分散性（PolydispersityPolydispersity）））） ？？ 高分子不是由单一分子量的化合物所组成高分子不是由单一分子量的化合物所组成塑料塑料塑料塑料 分子量分子量分子量分子量 纤维纤维纤维纤维 分子量分子量分子量分子量 橡胶橡胶橡胶橡胶 分子量分子量分子量分子量聚乙烯聚乙烯聚乙烯聚乙烯 6 6～～～～30 30 涤纶涤纶涤纶涤纶 1.8 1.8～～～～2.3 2.3 天然橡胶天然橡胶天然橡胶天然橡胶 20 20～～～～4040聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯聚氯乙烯 5 5～～～～15 15 尼龙尼龙尼龙尼龙-66 1.2-66 1.2～～～～1.8 1.8 丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶丁苯橡胶 15 15～～～～2020聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯聚苯乙烯 10 10～～～～30 30 维尼纶维尼纶维尼纶维尼纶 6 6～～～～7.5 7.5 顺丁烯胶顺丁烯胶顺丁烯胶顺丁烯胶 25 25～～～～3030《高分子化学》优秀课件 即使是一种即使是一种“纯粹纯粹”的高分子，也是由化的高分子，也是由化学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚学组成相同、分子量不等、结构不同的同系聚合物的混合物所组成合物的混合物所组成 这种高分子的分子量不均一这种高分子的分子量不均一(即分子量大即分子量大小不一、参差不齐）小不一、参差不齐）的特性，就称为分子量的的特性，就称为分子量的多分散性多分散性 因此应注意：因此应注意：•一般测得的高分子的分子量都是平均分子量一般测得的高分子的分子量都是平均分子量•聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同同《高分子化学》优秀课件平均分子量的表示方法平均分子量的表示方法 数均分子量数均分子量数均分子量数均分子量（Number-average molecular weight）按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量按聚合物中含有的分子数目统计平均的分子量高分子样品中所有分子的总重量除以其分子高分子样品中所有分子的总重量除以其分子高分子样品中所有分子的总重量除以其分子高分子样品中所有分子的总重量除以其分子( (摩尔摩尔摩尔摩尔) )总数总数总数总数式中，式中，式中，式中，WWi i，，，，N Ni i，，，，MMi i分别为分别为分别为分别为i- i-聚体的重量、分子的聚体的重量、分子的聚体的重量、分子的聚体的重量、分子的molmol数、数、数、数、分子量分子量分子量分子量 i i = 1 = 1～～～～∞ ∞数均分子量是通过数均分子量是通过数均分子量是通过数均分子量是通过依数性方法依数性方法依数性方法依数性方法( (冰点降低冰点降低冰点降低冰点降低法法法法、沸点升高法、沸点升高法、沸点升高法、沸点升高法、渗透压法、蒸汽压法、渗透压法、蒸汽压法、渗透压法、蒸汽压法、渗透压法、蒸汽压法) ) 和和和和端基滴定法端基滴定法端基滴定法端基滴定法测定测定测定测定《高分子化学》优秀课件 式中符号意义同前式中符号意义同前 测定方法：测定方法：光散射法光散射法 重均分子量重均分子量重均分子量重均分子量（ Weight-average molecular weight） 是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量是按照聚合物的重量进行统计平均的分子量 i- i- i- i-聚体的分子量乘以其重量分数的加和聚体的分子量乘以其重量分数的加和聚体的分子量乘以其重量分数的加和聚体的分子量乘以其重量分数的加和《高分子化学》优秀课件 Z Z Z Z均分子量均分子量均分子量均分子量（Z-average molecular weight ） 按照按照按照按照Z Z Z Z值统计平均的分子量值统计平均的分子量值统计平均的分子量值统计平均的分子量测定方法：测定方法：超离心法超离心法三种分子量可用通式表示：《高分子化学》优秀课件 对于一定的聚合物－溶剂体系，其对于一定的聚合物－溶剂体系，其特性粘数特性粘数[ [ηη] ]和分子量的关系如下：和分子量的关系如下：一般， α值在0.5～0.9之间，故Mark-Houwink方程K, α方程K, α是与聚合物、溶剂有关的常数是与聚合物、溶剂有关的常数粘均分子量粘均分子量粘均分子量粘均分子量（Viscosity- average molecular weight）《高分子化学》优秀课件举例：设一聚合物样品，其中分子量为举例：设一聚合物样品，其中分子量为10104 4的分子有的分子有10 mol, 10 mol, 分子量为分子量为10105 5的分子有的分子有5 5 mol, mol, 求分子量求分子量《高分子化学》优秀课件•Mz > Mw > MMz > Mw > Mη η > Mn > Mn，，MMη η略低于略低于MwMw•MnMn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分对分对MnMn影响较大影响较大•MwMw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分对分对MwMw影响较大影响较大•一般用一般用MwMw来表征聚合物比来表征聚合物比MnMn更恰当，因为聚合更恰当，因为聚合物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中物的性能如强度、熔体粘度更多地依赖于样品中较大的分子较大的分子讨论讨论：：：：《高分子化学》优秀课件其它表示方法以上几种平均分子量之间的大小关系为：以上几种平均分子量之间的大小关系为： ＞ ＞ ＞ mmi i: : 第第i i个组分的质量个组分的质量《高分子化学》优秀课件高分子分子量多分散性的表示方法高分子分子量多分散性的表示方法高分子分子量多分散性的表示方法高分子分子量多分散性的表示方法 单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，单独一种平均分子量不足以表征聚合物的性能，还需要了解分子量多分散性的程度还需要了解分子量多分散性的程度还需要了解分子量多分散性的程度还需要了解分子量多分散性的程度  以以分子量分布指数表示表示 即重均分子量与数均分子量的比值，即重均分子量与数均分子量的比值，MMw w / / MMn n MwMw / / MnMn 分子量分布情况分子量分布情况 1 1 均一分布均一分布 接近接近 1 (1.5 ~ 2 1 (1.5 ~ 2）） 分布较窄分布较窄 远离远离 1 (20 ~ 50) 1 (20 ~ 50) 分布较宽分布较宽 《高分子化学》优秀课件 以以分子量分布曲线分子量分布曲线表示表示 将高分子样品分成不同将高分子样品分成不同分子量的级分，这一实验分子量的级分，这一实验操作称为操作称为分级分级分级分级重重重重量量量量分分分分率率率率平均分子量平均分子量平均分子量平均分子量高聚物的分子量分布曲线高聚物的分子量分布曲线以被分离的各级分的重量以被分离的各级分的重量分率对平均分子量作图，分率对平均分子量作图，得到得到分子量重量分率分布分子量重量分率分布曲线曲线。

可通过曲线形状，直观判可通过曲线形状，直观判可通过曲线形状，直观判可通过曲线形状，直观判断分子量分布的宽窄断分子量分布的宽窄断分子量分布的宽窄断分子量分布的宽窄分级的实验方法分级的实验方法分级的实验方法分级的实验方法• • 逐步沉淀分级逐步沉淀分级• 逐步溶解分级逐步溶解分级• GPC(凝胶渗透色谱凝胶渗透色谱〕〕《高分子化学》优秀课件 分子量分布曲线分子量分布曲线 分为数量分布曲线和质分为数量分布曲线和质量分布曲线两种图量分布曲线两种图1—2为为典型的质量分布曲线图中典型的质量分布曲线图中可见，数均分子量处于分布可见，数均分子量处于分布曲线顶峰附近，曲线顶峰附近，接近于最可接近于最可几的平均分子量几的平均分子量图图1—2 高分子的质量分布曲线高分子的质量分布曲线 《高分子化学》优秀课件分子量分布是影响聚合物性能的因素之一分子量分布是影响聚合物性能的因素之一 分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工分子量过高的部分使聚合物强度增加，但加工成型时塑化困难成型时塑化困难 低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工低分子量部分使聚合物强度降低，但易于加工 不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布不同用途的聚合物应有其合适的分子量分布: 合成纤维合成纤维 分子量分布易窄好分子量分布易窄好 塑料薄膜塑料薄膜 橡胶橡胶分子量分布宽好分子量分布宽好《高分子化学》优秀课件需要注意需要注意需要注意需要注意 缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现混淆情况，缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现混淆情况，缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现混淆情况，缩聚和逐步聚合、加聚和连锁聚合常常出现混淆情况，将它们等同起来是不对的将它们等同起来是不对的将它们等同起来是不对的将它们等同起来是不对的 应加以区别，这是两种不同范畴的分类方案应加以区别，这是两种不同范畴的分类方案应加以区别，这是两种不同范畴的分类方案应加以区别，这是两种不同范畴的分类方案《高分子化学》优秀课件1.51.5高分子的微结构（近程结构）高分子的微结构（近程结构） 高分子的微结构包括高分子的微结构包括结构单元的结构、结构单结构单元的结构、结构单元相互键接的序列结构、结构单元在空间排元相互键接的序列结构、结构单元在空间排布的立体构型布的立体构型等。

等 结构单元是决定聚合物种类和性能的基础结构单元是决定聚合物种类和性能的基础 线型聚合物中结构单元之间一般为头尾连接，线型聚合物中结构单元之间一般为头尾连接，混杂有少量头头连接和尾尾连接例如：混杂有少量头头连接和尾尾连接例如：《高分子化学》优秀课件共聚物的结构共聚物的结构共共聚聚物物的的结结构构链链的的结结构构聚聚集集态态的的结结构构近近程程结结构构远远程程结结构构结构单元的化学组成结构单元的化学组成结构单元的键接方式结构单元的键接方式结构单元的空间立构结构单元的空间立构支化与交联支化与交联结构单元的键接序列结构单元的键接序列高分子链的尺寸（分子高分子链的尺寸（分子 量量 均方末端距）均方末端距）高分子链的形态（构象高分子链的形态（构象 刚性柔性）刚性柔性）非晶态结构非晶态结构 晶态结构晶态结构高分子液晶结构高分子液晶结构取向结构取向结构多相结构多相结构《高分子化学》优秀课件结构单元的键结序列 两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接两种或多种单体共聚时，结构单元之间连接的序列结构更为复杂具体可分为的序列结构更为复杂具体可分为无规共聚、交无规共聚、交替共聚、接枝共聚、嵌段共聚替共聚、接枝共聚、嵌段共聚等。

等《高分子化学》优秀课件带有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾或头带有取代基的乙烯基单体可能存在头－尾或头－头或尾－尾连接－头或尾－尾连接在高分子链中，在高分子链中，结构单元的化学组成相同时结构单元的化学组成相同时，，连接连接方式不同方式不同头头- -尾结构尾结构头头- -头、尾头、尾- -尾结构尾结构有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾有取代基的碳原子为头，无取代基的碳原子为尾聚氯乙烯分子中的头－头结构多达聚氯乙烯分子中的头－头结构多达聚氯乙烯分子中的头－头结构多达聚氯乙烯分子中的头－头结构多达1616％％％％ 键结方式键结方式《高分子化学》优秀课件 立体异构立体异构立体异构立体异构 当高分子链中含当高分子链中含有不对称碳原子时，有不对称碳原子时，则会形成立体异构体则会形成立体异构体 全同立构全同立构全同立构全同立构IsotacticIsotactic间同立构间同立构间同立构间同立构SyndiotacticSyndiotactic高分子链的立构规整性高分子链的立构规整性无规立构无规立构无规立构无规立构AtacticAtactic连有四个不相同的原连有四个不相同的原连有四个不相同的原连有四个不相同的原子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称子或基团的碳原子称为不对称碳原子为不对称碳原子为不对称碳原子为不对称碳原子 高分子链上有取高分子链上有取代基的碳原子可以看代基的碳原子可以看成是不对称碳原子成是不对称碳原子 将锯齿形碳链排将锯齿形碳链排在一个平面上，取代在一个平面上，取代基在空间有不同的排基在空间有不同的排列方式列方式立体异构（空间立构）立体异构（空间立构）《高分子化学》优秀课件立体异构立体异构立体异构立体异构 高分子链上结构单元中的取代基在空间的不同排高分子链上结构单元中的取代基在空间的不同排布方式导致高分子可能产生多种布方式导致高分子可能产生多种立体异构体立体异构体。

主要有主要有手性异构手性异构和和几何异构几何异构两种 （（1）手性异构）手性异构 手性异构又称手性异构又称旋光异构旋光异构 在有机化学中，当一个碳原子与四个不同的基团在有机化学中，当一个碳原子与四个不同的基团或原子相连时，该碳原子或原子相连时，该碳原子C*为不对称碳原子，又称为为不对称碳原子，又称为手性碳原子，具有旋光性手性碳原子，具有旋光性《高分子化学》优秀课件等规与无规聚合物 结构单元为结构单元为—CH2C*HR—的高分子，每一链节有两种的高分子，每一链节有两种旋光异构体假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，旋光异构体假如高分子全部由一种旋光异构体单元组成，称为称为全同立构全同立构；；由两种旋光异构体交替间接，称为由两种旋光异构体交替间接，称为间同立间同立构构；；两种旋光异构体完全无规键接时，称为两种旋光异构体完全无规键接时，称为无规立构无规立构 立体异构体之间的性能差别很大例如：全同立构聚立体异构体之间的性能差别很大例如：全同立构聚苯乙烯苯乙烯能结晶，熔点能结晶，熔点240 ℃，而无规立构聚苯乙烯，而无规立构聚苯乙烯不能结不能结晶，软化点仅为晶，软化点仅为80 ℃。

全同立构和间同立构聚合物统称为全同立构和间同立构聚合物统称为“等规聚合物等规聚合物”《高分子化学》优秀课件 顺反异构（几何异构）顺反异构（几何异构） 大分子链中存在双键时，会存在顺、反异构体大分子链中存在双键时，会存在顺、反异构体 分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大分子链中的结构差异，对聚合物的性能影响很大 顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶顺式聚丁二烯是性能很好的橡胶 反式聚丁二烯则是塑料反式聚丁二烯则是塑料反式聚丁二烯则是塑料反式聚丁二烯则是塑料顺式（天然橡胶）顺式（天然橡胶）反式（古塔波胶）反式（古塔波胶）《高分子化学》优秀课件1.6 线形、支链形和交联•不熔融，只溶胀•熔融，溶解《高分子化学》优秀课件o晶态结构晶态结构 有的有的有的有的高聚物可以高度结晶，但不能达到高聚物可以高度结晶，但不能达到100％，即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相％，即结晶高聚物可处于晶态和非晶态两相共存的状态共存的状态 结晶熔融温度，结晶熔融温度，Tm，，是结晶高聚物的主要是结晶高聚物的主要热转变温度热转变温度o液晶态结构液晶态结构o取向态结构取向态结构《高分子化学》优秀课件共聚物的结构共聚物的结构共共聚聚物物的的结结构构链链的的结结构构聚聚集集态态的的结结构构近近程程结结构构远远程程结结构构结构单元的化学组成结构单元的化学组成结构单元的键接方式结构单元的键接方式结构单元的空间立构结构单元的空间立构支化与交联支化与交联结构单元的键接序列结构单元的键接序列高分子链的尺寸（分子链高分子链的尺寸（分子链 量量 均方末端距）均方末端距）高分子链的形态（构象高分子链的形态（构象 刚性柔性）刚性柔性）非晶态结构非晶态结构 晶态结构晶态结构高分子液晶结构高分子液晶结构取向结构取向结构多相结构多相结构《高分子化学》优秀课件1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史自学内容自学内容•高分子的概念始于高分子的概念始于20世纪世纪20年代，但应用更早。

年代，但应用更早•1839年，美国人年，美国人Goodyear发明发明硫化橡胶硫化橡胶•1868年，英国科学家年，英国科学家Parks用硝化纤维素与樟脑混合制得用硝化纤维素与樟脑混合制得赛赛璐珞璐珞•1893年，法国人年，法国人De Chardonnet发明发明粘胶纤维粘胶纤维•1907年，第一个合成高分子年，第一个合成高分子—酚醛树脂酚醛树脂诞生•1920年，德国人年，德国人Staudinger发表了发表了“论聚合论聚合”的论文，提的论文，提 出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲出了高分子的概念，并预测了聚氯乙烯和聚甲基丙烯酸甲 酯等聚合物的结构酯等聚合物的结构1953年获诺贝尔化学奖年获诺贝尔化学奖《高分子化学》优秀课件•1935年，年，Carothes发明发明尼龙尼龙66，，1938年工业化年工业化•30年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，年代，许多烯烃类加聚物被开发出来，PVC（1927～1937）, PMMA（1927～1931）, PS（1934～937）, PVAc（1936）, LDPE（1939）自由基聚合发展自由基聚合发展•高分子溶液理论高分子溶液理论在在30年代建立，并成功测定了聚合物的年代建立，并成功测定了聚合物的分子量。

分子量Flory为此于为此于1974年获得诺贝尔奖年获得诺贝尔奖•40年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批年代，二次大战促进了高分子材料的发展，一大批重重要的橡胶和塑料要的橡胶和塑料被合成出来丁苯橡胶（被合成出来丁苯橡胶（1937））, 丁腈丁腈橡胶（橡胶（1937））, 丁基橡胶（丁基橡胶（1940））, 有机氟材料（有机氟材料（1943））, 涤纶树脂（涤纶树脂（1940～1950））, ABS（1947）1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史《高分子化学》优秀课件1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史•50年代，年代，Ziegler和和Natta发明发明配位聚合催化剂配位聚合催化剂，制得高，制得高密度密度PE和有规和有规PP，低级烯烃得到利用，低级烯烃得到利用1963年，年， Ziegler和和Natta分享诺贝尔化学奖分享诺贝尔化学奖•1956年，美国人年，美国人Szwarc发明发明活性阴离子聚合活性阴离子聚合，开创了，开创了高高分子结构设计分子结构设计的先河•50年后期至年后期至60年代，大量年代，大量高分子工程材料高分子工程材料问世聚甲问世聚甲醛（醛（1956），聚碳酸酯（），聚碳酸酯（1957），聚砜（），聚砜（1965），聚），聚苯醚（苯醚（1964），聚酰亚胺（），聚酰亚胺（1962）。

《高分子化学》优秀课件1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史•60年代以后，年代以后，特种高分子和功能高分子特种高分子和功能高分子得到发展得到发展•特种高分子：特种高分子：高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝高模量高强度、耐高低温、耐辐射、高频绝缘、半导体等缘、半导体等•功能高分子：功能高分子：分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导分离材料（离子交换树脂、分离膜等）、导电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医电高分子、感光高分子、高分子催化剂、高吸水性树脂、医用高分子、药用高分子、高分子液晶等用高分子、药用高分子、高分子液晶等•为表彰在为表彰在导电高分子导电高分子的发展方面所作的贡献，的发展方面所作的贡献， 2000年，年，日本科学家日本科学家白川英树（白川英树（H.Shirakawa）、美国科学家黑格）、美国科学家黑格（（A.J.Heeger）和麦克迪尔米德（）和麦克迪尔米德（A.G. MacDiarmid））分享分享诺贝尔化学奖诺贝尔化学奖《高分子化学》优秀课件•80年代以后，年代以后，新的聚合方法和新结构的聚合物新的聚合方法和新结构的聚合物不断出不断出现和发展。

现和发展•新的聚合方法：新的聚合方法：阳离子活性聚合、基团转移聚合、活阳离子活性聚合、基团转移聚合、活性自由基聚合、等离子聚合等等；性自由基聚合、等离子聚合等等；•新结构的聚合物：新结构的聚合物：新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、新型嵌段共聚物、新型接枝共聚物、星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含富勒星状聚合物、树枝状聚合物、超支化聚合物、含富勒烯烯(C60)聚合物等等聚合物等等人类活动是高分子科学发展的动力人类活动是高分子科学发展的动力1.9 高分子化学发展简史高分子化学发展简史《高分子化学》优秀课件作业思考题：书上3、 4、5、6、8题计算题：1、2《高分子化学》优秀课件此课件下载可自行编辑修改，供参考！此课件下载可自行编辑修改，供参考！感谢你的支持，我们会努力做得更好！感谢你的支持，我们会努力做得更好！。