《高分子概念》

1、.本本 門(mén)門(mén) 課課 程程 安安 排排 第一章第一章 緒論緒論 第二章第二章 高分子概念高分子概念第三章第三章 高分子合成方法一：高分子合成方法一： 逐步聚合反應(yīng)逐步聚合反應(yīng)第四章第四章 高分子合成方法二：高分子合成方法二： 自由基鏈試聚合自由基鏈試聚合第五章第五章 高分子合成方法三：高分子合成方法三： 鏈?zhǔn)焦簿酆湘準(zhǔn)焦簿酆系诹碌诹?聚合物結(jié)構(gòu)與性能聚合物結(jié)構(gòu)與性能第七章第七章 無(wú)所不能的塑料無(wú)所不能的塑料第八章第八章 橡膠和纖維橡膠和纖維第九章第九章 材料的保護(hù)神材料的保護(hù)神涂料涂料. 第十章第十章 合二為一的高手合二為一的高手膠粘劑膠粘劑 第十一章第十一章 高分子與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)高分子與現(xiàn)代醫(yī)

2、學(xué) 第十二章第十二章 信息產(chǎn)業(yè)中的高分子材料信息產(chǎn)業(yè)中的高分子材料第十三章第十三章 功能高分子材料功能高分子材料第十四章第十四章 水處理和膜分離水處理和膜分離第十五章第十五章 高分子與可持續(xù)發(fā)展高分子與可持續(xù)發(fā)展第十六章第十六章 高分子與和諧社會(huì)高分子與和諧社會(huì)本本 門(mén)門(mén) 課課 程程 安安 排排. 第第 二二 章章 高高 分分 子子 概概 念念.高高 分分 子子也叫也叫聚合物分子聚合物分子或或大分子大分子，具有，具有高的相對(duì)分子量（高的相對(duì)分子量（104106），其結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)，其結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)重復(fù)單元重復(fù)單元所組成，并且這些重所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而

3、來(lái)。復(fù)單元實(shí)際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來(lái)。Polymer molecule, Macromolecule根據(jù)根據(jù)IUPAC1996IUPAC1996年之建議：年之建議：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 - 2311CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CHOH聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇H2CCHClCH2CHOH實(shí)際上概念上.高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 應(yīng)應(yīng)Polymerization單單 體體能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成

4、單元能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。的小分子。高分子化合物高分子化合物Polymeric SubstanceMonomer或稱(chēng)或稱(chēng)聚合物聚合物，是由許多單個(gè)高分子（聚合物分子）組成的，是由許多單個(gè)高分子（聚合物分子）組成的物質(zhì)。物質(zhì)。2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.高分子化合物與小分子有機(jī)物的區(qū)別高分子化合物與小分子有機(jī)物的區(qū)別小分子有機(jī)物有時(shí)分子結(jié)構(gòu)中也含有小分子有機(jī)物有時(shí)分子結(jié)構(gòu)中也含有100200個(gè)原子，相個(gè)原子，相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾千。對(duì)分子質(zhì)量達(dá)幾千。大部分高分子化合物是本身是有機(jī)物。大部分高分子化合物是本身是有機(jī)物。1877年，德國(guó)年，德國(guó)Ke

5、kule（有機(jī)分子結(jié)構(gòu)學(xué)的創(chuàng)始人）（有機(jī)分子結(jié)構(gòu)學(xué)的創(chuàng)始人）提出假設(shè)：許多同生命直接聯(lián)系的天然有機(jī)物如蛋白提出假設(shè)：許多同生命直接聯(lián)系的天然有機(jī)物如蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等很可能是由很長(zhǎng)的鏈組成，但他質(zhì)、淀粉和纖維素等很可能是由很長(zhǎng)的鏈組成，但他的假設(shè)在當(dāng)時(shí)得不到任何支持。的假設(shè)在當(dāng)時(shí)得不到任何支持。高分子高分子無(wú)固定熔點(diǎn)、相對(duì)分子質(zhì)量也難以用常規(guī)方法測(cè)定無(wú)固定熔點(diǎn)、相對(duì)分子質(zhì)量也難以用常規(guī)方法測(cè)定是小分子物質(zhì)的聚集體還是高分子？是小分子物質(zhì)的聚集體還是高分子？.這場(chǎng)爭(zhēng)論持續(xù)了近半個(gè)世紀(jì)。這場(chǎng)爭(zhēng)論持續(xù)了近半個(gè)世紀(jì)。1920年，德國(guó)化學(xué)家施陶丁格年，德國(guó)化學(xué)家施陶丁格Staudinger在他的劃時(shí)

6、在他的劃時(shí)代文獻(xiàn)代文獻(xiàn)論聚合論聚合中，首次使用了大分子的名詞，中，首次使用了大分子的名詞，提提出了大分子的概念。出了大分子的概念。他的系統(tǒng)的論述是這場(chǎng)爭(zhēng)論更加他的系統(tǒng)的論述是這場(chǎng)爭(zhēng)論更加的白熱化。的白熱化。實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)！實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)！1926年，瑞典化學(xué)家斯韋德貝里年，瑞典化學(xué)家斯韋德貝里Svedberg發(fā)明了一種轉(zhuǎn)速達(dá)發(fā)明了一種轉(zhuǎn)速達(dá)60000r/min的超速離心機(jī)，它能產(chǎn)生比地球引力高的超速離心機(jī)，它能產(chǎn)生比地球引力高25萬(wàn)倍的萬(wàn)倍的離心力使含有蛋白質(zhì)大分子的膠體沉淀出來(lái)，這樣就能測(cè)出離心力使含有蛋白質(zhì)大分子的膠體沉淀出來(lái)，這樣就能測(cè)出他們的相對(duì)分子質(zhì)量。他們的相對(duì)

7、分子質(zhì)量。有力地支持了有力地支持了Staudinger的理論。的理論。1932年，施陶丁格總結(jié)了自己的大分子理論，出版了劃時(shí)代年，施陶丁格總結(jié)了自己的大分子理論，出版了劃時(shí)代的巨著的巨著高分子有機(jī)化合物高分子有機(jī)化合物，成為高分子科學(xué)誕生的標(biāo)志。，成為高分子科學(xué)誕生的標(biāo)志。人們認(rèn)清了高分子的面目人們認(rèn)清了高分子的面目.施陶丁格施陶丁格Staudinger獲得獲得1953年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。.人的一生，遇上過(guò)多少個(gè)一鉤新月天如水的夜？此夜，可能是良朋對(duì)酌，說(shuō)盡傻話癡語(yǔ)。此夜，可能是海棠結(jié)社，行過(guò)酒令填了新詞。此夜，可能是結(jié)隊(duì)浪游，讓哄笑驚起宿鳥(niǎo)碎了花影。此夜，可能是狂歌亂舞，換來(lái)

8、一身倦意，卻是喜悅盈盈。但，誰(shuí)會(huì)就在當(dāng)下記取了這聚的歡愉，作日后散的印證？驀然回首，人散了，才從惘然中迫出一股強(qiáng)烈的追憶，捕捉住幾度留痕。聚，散，聚，散，真折煞人了。今夕，人散后，夜涼如水，請(qǐng)珍重加衣。 .18391839年，查爾斯年，查爾斯固特異發(fā)明了硫化的工藝，使橡膠成為一種固特異發(fā)明了硫化的工藝，使橡膠成為一種干硬并具有彈性的物質(zhì)。干硬并具有彈性的物質(zhì)。18581858年，化學(xué)家弗里德里克年，化學(xué)家弗里德里克凱庫(kù)勒揭示了有機(jī)分子是由碳凱庫(kù)勒揭示了有機(jī)分子是由碳原子通過(guò)化學(xué)方式結(jié)合形成的不同形狀而組成的。原子通過(guò)化學(xué)方式結(jié)合形成的不同形狀而組成的。18701870年，約翰年，約翰韋斯利韋斯

9、利海厄特推出了賽璐珞，一種通過(guò)化海厄特推出了賽璐珞，一種通過(guò)化學(xué)方式改良的纖維素制成的塑料，也稱(chēng)為硝酸纖維素。學(xué)方式改良的纖維素制成的塑料，也稱(chēng)為硝酸纖維素。 18871887年，夏爾多內(nèi)伯爵提出了一種方法將纖維素硝酸鹽年，夏爾多內(nèi)伯爵提出了一種方法將纖維素硝酸鹽溶液抽成夏爾多內(nèi)人造絲，也就是第一種人造纖維。溶液抽成夏爾多內(nèi)人造絲，也就是第一種人造纖維。 本時(shí)間表展現(xiàn)了導(dǎo)致對(duì)聚合物的了解和一些聚合物的應(yīng)用本時(shí)間表展現(xiàn)了導(dǎo)致對(duì)聚合物的了解和一些聚合物的應(yīng)用發(fā)展的基礎(chǔ)研究的時(shí)間鏈。發(fā)展的基礎(chǔ)研究的時(shí)間鏈。高分子大事件年表高分子大事件年表.高分子大事件年表高分子大事件年表 1909 1909年，里奧

10、年，里奧貝克蘭制造出了酚醛塑料，第一種純粹的合成塑貝克蘭制造出了酚醛塑料，第一種純粹的合成塑料。料。 19201920年，赫爾曼年，赫爾曼施陶丁格爾提出聚合物是小分子將自身復(fù)制成施陶丁格爾提出聚合物是小分子將自身復(fù)制成百上千次而組成的長(zhǎng)鏈分子。他后來(lái)因?yàn)樵诰酆衔锖铣珊吞匦苑矫娴陌偕锨Т味M成的長(zhǎng)鏈分子。他后來(lái)因?yàn)樵诰酆衔锖铣珊吞匦苑矫娴难芯慷@得諾貝爾獎(jiǎng)。研究而獲得諾貝爾獎(jiǎng)。圖注：赫爾曼圖注：赫爾曼施陶丁格施陶丁格爾的照片，由德國(guó)弗萊爾的照片，由德國(guó)弗萊堡大分子化學(xué)研究所提堡大分子化學(xué)研究所提供供 . 20 20世紀(jì)世紀(jì)2020年代，柯特年代，柯特梅爾和赫爾曼梅爾和赫爾曼馬克通過(guò)用馬克通過(guò)用X

11、 X光檢測(cè)纖維素和其它光檢測(cè)纖維素和其它聚合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為一些分子的多元結(jié)構(gòu)提供了令人信服的證據(jù)。聚合物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，為一些分子的多元結(jié)構(gòu)提供了令人信服的證據(jù)。 2020世紀(jì)世紀(jì)2020年代末期，華萊士年代末期，華萊士胡姆胡姆卡羅瑟斯和他在杜邦公司的研究小卡羅瑟斯和他在杜邦公司的研究小組合成和開(kāi)發(fā)了合成聚酯、氯丁二烯橡膠和尼龍的應(yīng)用。組合成和開(kāi)發(fā)了合成聚酯、氯丁二烯橡膠和尼龍的應(yīng)用。 1930 1930年，德國(guó)人從石油的一種副產(chǎn)品丁二烯中開(kāi)發(fā)出兩種合成橡膠。年，德國(guó)人從石油的一種副產(chǎn)品丁二烯中開(kāi)發(fā)出兩種合成橡膠。 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代，保羅年代，保羅弗洛里通過(guò)數(shù)學(xué)理論來(lái)解釋聚合物網(wǎng)絡(luò)的

12、形成是弗洛里通過(guò)數(shù)學(xué)理論來(lái)解釋聚合物網(wǎng)絡(luò)的形成是聚合物液體形成網(wǎng)狀并且具有彈性，比如橡膠。弗洛里因?yàn)榻K身在聚合聚合物液體形成網(wǎng)狀并且具有彈性，比如橡膠。弗洛里因?yàn)榻K身在聚合物化學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)而在物化學(xué)研究方面的貢獻(xiàn)而在19741974年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。高分子大事件年表高分子大事件年表.鏈鏈 原原 子子Chain Atoms構(gòu)成高分子構(gòu)成高分子主鏈骨架主鏈骨架的單個(gè)原子。的單個(gè)原子。鏈鏈 單單 元元Chain Units由鏈原子及其取代基組成的原子或原子團(tuán)。由鏈原子及其取代基組成的原子或原子團(tuán)。聚丙烯聚丙烯CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙二醇聚乙二醇CHHCH

13、HO CHHCHHO CHHCHHOCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.構(gòu)成高分子構(gòu)成高分子主鏈結(jié)構(gòu)主鏈結(jié)構(gòu)一部分的單個(gè)原子或原子團(tuán)，可包含一一部分的單個(gè)原子或原子團(tuán)，可包含一個(gè)或多個(gè)鏈單元。個(gè)或多個(gè)鏈單元。重復(fù)重復(fù)組成高分子分子結(jié)構(gòu)的組成高分子分子結(jié)構(gòu)的最小最小的結(jié)構(gòu)單元。的結(jié)構(gòu)單元。結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 單單 元元Constitutional Unit重重 復(fù)復(fù) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 單單 元元Constitutional Repeating Unit, CRUCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCC

14、H3HCH2CHCH3()nCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚聚 合合 度度Degree of Polymerization，DP聚合物分子結(jié)構(gòu)中由聚合物分子結(jié)構(gòu)中由單個(gè)單個(gè)單體分子生成的單體分子生成的最大最大的結(jié)構(gòu)單元。的結(jié)構(gòu)單元。單單 體體 單單 元元 Monomer(ic) Unit, merCOCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 單單

15、 體體 單體單元單體單元 聚合度聚合度2n聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯，滌綸，滌綸，PETn2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.含有含有反應(yīng)性反應(yīng)性末端基團(tuán)、能進(jìn)一步聚合的高分子。末端基團(tuán)、能進(jìn)一步聚合的高分子。遙遙 爪爪 高高 分分 子子Telechelic Polymers 高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末末 端端 基基 團(tuán)團(tuán)End GroupsHO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OHCH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：滌綸：滌綸：2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.由一種（真實(shí)的、隱含的或假

16、設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。如：如：均均 聚聚 物物Homopolymer氯乙烯單體氯乙烯單體由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)由對(duì)苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的生成的“隱含單體隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體假設(shè)單體”：乙烯醇：乙烯醇CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2CHOH2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念生成均聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)生成均聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)均聚反應(yīng)均聚反應(yīng) （Homopolymerization) )。.由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚由一種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的

17、）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)為共聚反應(yīng)。合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱(chēng)為共聚反應(yīng)。共共 聚聚 物物Copolymer判別均聚物：判別均聚物：聚合物分子有且只有一種聚合物分子有且只有一種CRUCRU，并且該，并且該CRUCRU可以只可以只由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來(lái)。由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來(lái)。2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隱含單體隱含單體HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-

18、(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-O(CH2)5COm-OCH2COn-共聚物共聚物共聚物共聚物均聚物均聚物CH2=CH2CH2=CHCH3假設(shè)假設(shè)隱含單體隱含單體 ？共聚物共聚物CH2CH2-CH2CHCH3()n2.1 高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念.來(lái)來(lái) 源源天然高分子天然高分子：自然界天然存在的高分子。：自然界天然存在的高分子。半天然高分子半天然高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。主鏈元素主鏈元素（鏈原子）（鏈原子）組成組成碳鏈高分子碳鏈高分子：主鏈（鏈

19、原子）完全由主鏈（鏈原子）完全由C C原子組成。原子組成。雜鏈高分子雜鏈高分子：鏈原子除：鏈原子除C外，還含外，還含O,N,S等雜原子。等雜原子。元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子：鏈原子由：鏈原子由Si,B,Al,O,N,S,P等雜原子組等雜原子組成。成。合成高分子合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。：由單體聚合人工合成的高分子。2.2 高高 分分 子子 的的 分分 類(lèi)類(lèi).碳鏈高分子碳鏈高分子雜鏈高分子雜鏈高分子元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚

20、乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍尼龍6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O2.2 高高 分分 子子 的的 分分 類(lèi)類(lèi).性性 質(zhì)質(zhì) 和和 用用 途途塑塑 料料纖纖 維維橡橡 膠膠涂涂 料料膠粘劑膠粘劑功能高分子功能高分子以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑以聚合物為基礎(chǔ)，加入（或不加）各種助劑和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。和填料，經(jīng)加工形成的塑性材料或剛性材料。具有可逆形變的高彈性材料。具有可逆形變的高彈性材料。纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長(zhǎng)度至少為直徑的纖細(xì)而柔軟的絲狀物，長(zhǎng)度至少為直徑的100倍。倍。2.2 高高 分分

21、子子 的的 分分 類(lèi)類(lèi)涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和涂布于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料保護(hù)作用的聚合物材料能通過(guò)粘合的方法將兩種以上的物體連接在能通過(guò)粘合的方法將兩種以上的物體連接在一起的聚合物材料一起的聚合物材料具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料高分子材料.I. I. 習(xí)習(xí) 慣慣 命命 名名 法法天然高分子天然高分子一般有與其來(lái)源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專(zhuān)一般有與其來(lái)源、化學(xué)性能與作用、主要用途相關(guān)的專(zhuān)用名稱(chēng)。如纖維素（來(lái)源）、核酸（來(lái)源與化學(xué)性能）、用名稱(chēng)。如纖維素（來(lái)源）、核酸（來(lái)源與化學(xué)性能）、酶（化學(xué)

22、作用）。酶（化學(xué)作用）。合成高分子合成高分子（1）由一種單體合成的高分子由一種單體合成的高分子：“聚聚”+ + 單體名稱(chēng)單體名稱(chēng) 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名.（2）由兩種單體通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的高分子由兩種單體通過(guò)縮聚反應(yīng)合成的高分子：表明或不表明：表明或不表明產(chǎn)物類(lèi)型產(chǎn)物類(lèi)型表明產(chǎn)物類(lèi)型表明產(chǎn)物類(lèi)型：“聚聚”+ + 兩單體生成的產(chǎn)物名稱(chēng)兩單體生成的產(chǎn)物名稱(chēng)，如，如對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫對(duì)苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對(duì)苯二甲酸乙二酯聚對(duì)苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺聚己二酸己

23、二胺”不表明產(chǎn)物類(lèi)型不表明產(chǎn)物類(lèi)型：兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)加后綴兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)加后綴“樹(shù)脂樹(shù)脂”，如，如 苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫苯酚和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹(shù)脂酚醛樹(shù)脂” 尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫尿素和甲醛的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹(shù)脂脲醛樹(shù)脂”2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名.（3）由由兩種單體通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：兩種單體通過(guò)鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物： 兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)之間兩單體名稱(chēng)或簡(jiǎn)稱(chēng)之間 +“-”+“+“-”+“共聚物共聚物”：如：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯乙烯- -乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”（4） “聚聚”+ +高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特

24、征功能團(tuán)高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類(lèi)的高分子，而非單種高分子，如：指的是一類(lèi)的高分子，而非單種高分子，如： 聚酯聚酯： HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名.II. IUPACII. IUPAC（國(guó)際純粹化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）系統(tǒng)命名法（國(guó)際純粹化學(xué)和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）系統(tǒng)命名法(1) (1) 確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2) (2) 按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的二級(jí)單元循序按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的二級(jí)單元循序：規(guī)定：規(guī)定主鏈上帶取代基的主鏈上帶取代基的C C原子

25、寫(xiě)在前，含原子最少的基團(tuán)先寫(xiě)原子寫(xiě)在前，含原子最少的基團(tuán)先寫(xiě)；(3) (3) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的按小分子有機(jī)化合物的IUPACIUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(4) (4) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，并冠以前綴“聚聚”。2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名括弧必不可少括弧必不可少.重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：11-1-氯代撐乙基氯代撐乙基（ ）聚聚OCH2CH2氧化氧化撐乙基撐乙基（ ）聚聚Poly(1-chloroethylene)Poly(1-chloroethyle

26、ne)Ethylene: (1) CHEthylene: (1) CH2 2=CH=CH2 2, , 乙烯；（乙烯；（2 2）-CH-CH2 2-CH-CH2 2-, 1,2-, 1,2-亞乙基，撐乙基亞乙基，撐乙基舉舉 例例CHHCClHCHHCClHCHHCClHCHHCClH2.3 高高 分分 子子 的的 命命 名名.線形高分子線形高分子環(huán)狀高分子環(huán)狀高分子支化高分子支化高分子梳形高分子梳形高分子梯形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子星形高分子體型高分子體型高分子2.4 高高 分分 子子 鏈鏈 的的 形形 態(tài)態(tài).I. I. 單體單元的結(jié)構(gòu)排列單體單元的結(jié)構(gòu)排列首首- -尾連接

27、尾連接首首- -首連接首連接尾尾- -尾連接尾連接如單體如單體CH2=CHX聚合時(shí)，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：聚合時(shí)，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：CH2CH CH2XCHXCH2CH CHXCH2XCH CH2CH2CHXXCH2CHX首首尾尾單體單元連接方式可有如下三種：?jiǎn)误w單元連接方式可有如下三種：2.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu).若高分子中含有手性若高分子中含有手性C原子原子,則其立體構(gòu)型可有則其立體構(gòu)型可有D型和型和L型，型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）據(jù)其連接方式可分為如下三種：（以聚丙烯為例）（1） 全同立構(gòu)高分子全同立構(gòu)高分子（isotactic po

28、lymer)：主鏈上的：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為的立體構(gòu)型全部為D型或型或L 型型, 即即DDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLL；II. II. 高分子的立體異構(gòu)高分子的立體異構(gòu)CH2CHCH2CH3CHCH2CHCH3CH32.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu).（2） 間同立構(gòu)高分子間同立構(gòu)高分子（syndiotactic polymer)：主鏈上的：主鏈上的C*的的立體構(gòu)型各不相同立體構(gòu)型各不相同, 即即D型與型與L型相間連接，型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD；立構(gòu)規(guī)整性高分子立構(gòu)規(guī)整性高分子（tactic polymer): C*的立體構(gòu)型有的立體構(gòu)

29、型有規(guī)則連接，簡(jiǎn)稱(chēng)規(guī)則連接，簡(jiǎn)稱(chēng)等規(guī)高分子等規(guī)高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH32.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu).（3） 無(wú)規(guī)立構(gòu)高分子無(wú)規(guī)立構(gòu)高分子（atactic polymer)：主鏈上的：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無(wú)規(guī)則連接。的立體構(gòu)型紊亂無(wú)規(guī)則連接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH32.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu).III. III. 共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)共軛雙烯聚合物的結(jié)構(gòu)共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡(jiǎn)單共軛雙烯單體聚合時(shí)可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單

30、元，如最簡(jiǎn)單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-1,2-加成結(jié)構(gòu)加成結(jié)構(gòu) 反式反式1,4-1,4-加成結(jié)構(gòu)加成結(jié)構(gòu) 順式順式1,4-1,4-加成結(jié)構(gòu)加成結(jié)構(gòu)CH2CHCHCH2CH2CHCCH2HCH2CHCCH2H丁二烯：丁二烯：CHCH2 2=CHCCH=CH=CHCCH=CH2 22.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu). 3,4- 3,4-加成加成 1,2-1,2-加成加成 反式反式1,4-1,4-加成加成 順式順式1,4-1,4-加成加成CH2CHCCH2CH2CHCCH2CH3CH2CHCCH2CH3CH3CH2

31、CCHCH2CH3而異戊二烯則可形成四種不同的單體單元：而異戊二烯則可形成四種不同的單體單元：H2C CH CCH3CH2異戊二烯異戊二烯:2.5 高高 分分 子子 的的 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu).聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高聚合物是由一系列分子量（或聚合度）不等的同系物高分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)分子組成，這些同系物高分子之間的分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱(chēng)為特征稱(chēng)為聚合物的多分散性聚合物的多分散性。聚合物的分子量或聚合度是聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)的，是一個(gè)

32、平均值，叫的，是一個(gè)平均值，叫平均分子量平均分子量或或平均聚合度平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見(jiàn)的是平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見(jiàn)的是重均重均分子量分子量和和數(shù)均分子量數(shù)均分子量。I.I.聚合物的多分散性聚合物的多分散性II.II. 平平 均均 分分 子子 量量2.6 聚合物的多分散性與平均分子量聚合物的多分散性與平均分子量.假設(shè)某一聚合物樣品中所含聚合物分子總數(shù)為假設(shè)某一聚合物樣品中所含聚合物分子總數(shù)為n，總質(zhì)量為，總質(zhì)量為w，其中，分子量為其中，分子量為Mi的分子有的分子有ni摩爾，所占分子總數(shù)的數(shù)量分?jǐn)?shù)摩爾，所占分子總數(shù)的數(shù)量分?jǐn)?shù)為為Ni，則，則Ni = n

33、i/n，其質(zhì)量為，其質(zhì)量為wi = niMi，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Wi = wi/w，ni = n,wi = w,Ni =1,Wi =1。數(shù)數(shù) 均均 分分 子子 量量 niMi Mn = NiMi = = w/n ni按分子數(shù)統(tǒng)計(jì)平均，定義為聚合物中分子量為按分子數(shù)統(tǒng)計(jì)平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子的的分子的數(shù)量分?jǐn)?shù)數(shù)量分?jǐn)?shù)Ni與其分子量與其分子量Mi乘積的總和乘積的總和, 以以Mn以表示。以表示。2.6 高分子的多分散性與平均分子量高分子的多分散性與平均分子量.重均分子量重均分子量按質(zhì)量統(tǒng)計(jì)平均，定義為聚合物中分子量為按質(zhì)量統(tǒng)計(jì)平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子所占的分子所

34、占的重量分?jǐn)?shù)的重量分?jǐn)?shù)Wi與其分子量與其分子量Mi的乘積的總和。以的乘積的總和。以 Mw表示。表示。 wiMi niMi 2 Mw = WiMi = = wi niMiWi = wi/w ，wi = niMi2.6 高分子的多分散性與平均分子量高分子的多分散性與平均分子量.多分散系數(shù)（多分散系數(shù)（d d）d = Mw / Mn表征聚合物的表征聚合物的多分散程度多分散程度, 也叫分子量分布（也叫分子量分布（molecular weight distribution, MWD)。若若d=1，即聚合物中各個(gè)聚合物分子的分子量是相同的，即聚合物中各個(gè)聚合物分子的分子量是相同的，如果其結(jié)構(gòu)也相同，這樣的

35、聚合物叫單分散性聚合物。如果其結(jié)構(gòu)也相同，這樣的聚合物叫單分散性聚合物。2.6 高分子的多分散性與平均分子量高分子的多分散性與平均分子量.舉舉 例例: : 假設(shè)某一聚合物樣品中，分子量為假設(shè)某一聚合物樣品中，分子量為104的的M1分子有分子有10 mol，分子量為，分子量為105的的M2分子有分子有5 mol，分子量為，分子量為5*105的的M3分子分子有有5 mol, 則：則：M1的數(shù)量分?jǐn)?shù)的數(shù)量分?jǐn)?shù) N1 = 10/(10+5+5) = 0.5, 重量分?jǐn)?shù)重量分?jǐn)?shù) W1= 104 *10/(104 * 10+ 105 *5 +5*105*5) = 0.032M2的的 N2 = 0.25, W2 = 0.161; M3的的 N3 = 0.25, W3 = 0. 807;Mn = NiMi = 0.5*104 + 0.25*105+0.25*(5*105) = 1.55*105;Mw = WiMi= 0.032*104 + 0.161*105 + 0.807*(5*105) = 4.23*105;d = Mw / Mn = 4.23*105 / 1.55*105 = 2.73