工學第一章 高分子 緒論課件

高分子化學與物理polymerchemistryandphysics

應(yīng)化教研室劉兆麗高分子化學與物理應(yīng)化教研室56學時，其中高化36學時高物20學時相關(guān)實驗安排在專業(yè)實驗課中專業(yè)基礎(chǔ)課，學位課，考試課課程簡介：56學時，其中高化36學時課程簡介：高分子科學教程

韓哲文主編華東理工大學出版社教材：高分子化學

潘祖仁主編化學工業(yè)出版社高分子物理

何曼君主編復旦大學出版社參考書：高分子科學教程教材：高分子化學參考書：學習內(nèi)容緒論逐步聚合反應(yīng)自由基聚合反應(yīng)離子聚合反應(yīng)共聚合反應(yīng)聚合物的化學變化聚合物的結(jié)構(gòu)聚合物的分子運動高分子溶液聚合物的力學性質(zhì)高分子化學高分子物理學習內(nèi)容緒論高分子化學高分子物理第一章緒論高分子科學是當代發(fā)展最迅速的學科之一既是一門應(yīng)用科學，又是一門基礎(chǔ)科學兩個主要分支：

高分子化學和高分子物理第一章緒論高分子科學是當代發(fā)展最迅速的學科之一高分子科學及其發(fā)展史高分子科學的研究內(nèi)容高分子的基本概念高分子化合物的命名和分類聚合反應(yīng)聚合物的分子量及分子量分布聚合物的結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容:高分子科學及其發(fā)展史本章內(nèi)容:衣：棉、麻、絲、毛、化纖、皮革食：米面（淀粉）、肉蛋（蛋白質(zhì)）住：塑鋼材料、木材、混凝土、涂料、粘合劑行：汽車、橋梁、馬路、鞋子（橡膠、工程塑料等）用：塑料制品、天然材料工業(yè)：某些機械零部件等等何謂高分子材料？衣：棉、麻、絲、毛、化纖、皮革何謂高分子材料？天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化,硝化纖維的合成等古代種糧、狩獵、種棉、養(yǎng)蠶、紡紗、織布、造紙、制膠、制油漆等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等高分子合成高分子時代1.1高分子科學及其發(fā)展歷史天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然1920年，HermannStaudinger

——“鏈狀分子”的概念，高分子溶液的粘度與分子量之間的關(guān)系（1953年諾貝爾獎）。30年代，Carothers

——縮聚反應(yīng)理論。50年代，KarlZiegler,GiulioNatta——乙烯、丙烯的配位聚合（1963年諾貝爾獎）70年代，PaulJ.Flory——聚合反應(yīng)原理、高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1974年諾貝爾獎）。8、90年代白川英樹,AlanG.MacDiarmid,AlanJ.Heeger

——導電聚合物（2000年諾貝爾獎）。1.1高分子科學及其發(fā)展歷史1920年，HermannStaudinger——“鏈制約因素：解決途徑（1）延長使用壽命：減少廢棄（2）回收利用：低性能應(yīng)用；降解（3）自然降解：可自然降解高分子的合成與應(yīng)用高分子制品廢棄后對環(huán)境的污染“在人類歷史上,幾乎沒有什么科學技術(shù)象高分子科學這樣對人類社會做出如此巨大的貢獻.”制約因素：解決途徑（1）延長使用壽命：減少廢棄高既是一門應(yīng)用學科，也是一門基礎(chǔ)學科在有機化學、物理化學、生物化學、物理學和力學等學科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學科。1.2高分子科學的研究內(nèi)容既是一門應(yīng)用學科，也是一門基礎(chǔ)學科1.2高分子科學的研究1.2高分子科學的研究內(nèi)容高分子化學研究聚合反應(yīng)和高分子的化學變化的一門學科：包括高分子材料的合成、高分子材料的化學變化、成型加工中的化學變化、功能高分子材料等。高分子物理研究聚合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為設(shè)計合成預定性能的聚合物提供理論指導。包括高分子的結(jié)構(gòu)、分子運動以及高分子材料的性能、是溝通合成與應(yīng)用的橋梁。高分子加工研究聚合物加工成型的原理與工藝。1.2高分子科學的研究內(nèi)容高分子化學高分子*SchematicofthermoplasticInjectionmoldingmachine高分子加工*SchematicofthermoplasticIn高分子也叫聚合物或大分子，是成千上萬個原子或原子團借共價鍵連接起來的具有高分子量的物質(zhì)（104~106

）。由多個重復單元所組成。鴿子Polymer,Macromolecule1.3高分子基本概念聚氯乙烯聚乙烯醇實際假想高分子也叫聚合物或大分子，是成千上萬個原子或原子團借單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合度DegreeofPolymerization，DP或Xn

聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn1.3高分子基本概念通過反應(yīng)能制備高分子化合物的物質(zhì)，大多為有機物。單體Monomer單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合度Degreeo高分子鏈中由單體反應(yīng)后所形成的基本單元，又叫單體單元。組成高分子結(jié)構(gòu)的最小重復單位，又稱鏈節(jié)。結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalUnit重復結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalRepeatingUnit,CRU1.3高分子基本概念高分子鏈中由單體反應(yīng)后所形成的基本單元，又叫單體單元。組成高來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學改性后的天然高分子。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.4高分子的分類來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—6聚二甲基硅氧烷1.4高分子的分類主鏈結(jié)構(gòu):碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為基礎(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。具有可逆形變的高彈性材料。纖細而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的100倍。1.4高分子的分類涂布于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護作用的聚合物材料能通過粘合的方法將兩種以上的物體連接在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高分子材料性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以線形高分子環(huán)狀高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子體型高分子1.4高分子的分類形態(tài):線形高分子環(huán)狀高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子1.5.1.習慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與化學性能）、酶（化學作用）。合成高分子（1）根據(jù)單體來源或制法命名：“聚”+單體名稱如聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇等1.5高分子的命名1.5.1.習慣命名法天然高分子一般有與其來源、化（2）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名：

“聚”+單體單元名稱，如對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺”

1.5高分子的命名

“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團：

指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：

聚酯：

聚酰胺：（2）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名：1.5高分子的（3）根據(jù)商品名稱命名：

塑料類聚合物常后綴“樹脂”：如酚醛樹脂、脲醛樹脂、ABS樹脂等

橡膠類聚合物常后綴“橡膠”：如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠等

纖維類聚合物常后綴“綸”

：如錦綸、滌綸、維尼綸、腈綸、丙綸等

直接引用國外商品名稱音譯或縮寫

：如尼龍（nylon）、PVC等1.5高分子的命名（3）根據(jù)商品名稱命名：1.5高分子的命名1.5.2.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復結(jié)構(gòu)單元；(2)按規(guī)定排出重復結(jié)構(gòu)單元中的二級單元循序：規(guī)定主鏈上帶取代基的C原子寫在前；(3)給重復結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復結(jié)構(gòu)單元命名；(4)給重復結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，前面加“聚”字。1.5高分子的命名括弧必不可少!!1.5.2.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復結(jié)構(gòu)單元；舉例1.5高分子的命名聚(1－苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)

聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯]

Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methylethylene]舉例1.5高分子的命名聚(1－苯基乙烯)早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把聚合反應(yīng)分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。1.6合成高分子的制備方法縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的重復結(jié)構(gòu)單元的組成與單體相同的聚合反應(yīng)，其聚合產(chǎn)物稱加聚物。是指聚合產(chǎn)物的分子組成比單體分子少若干原子，即在聚合反應(yīng)過程中伴隨有水等小分子副產(chǎn)物生成，其聚合產(chǎn)物稱縮聚物。早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把根據(jù)反應(yīng)機理和動力學性質(zhì)的不同，分為：逐步聚合反應(yīng)

(Step-GrowthPolymerization)連鎖（鏈式）聚合反應(yīng)

(Chain-Growthpolymerization)。1.6合成高分子的制備方法根據(jù)反應(yīng)機理和動力學性質(zhì)的不同，分為：逐步聚合反應(yīng)1.6逐步聚合反應(yīng)：反應(yīng)是逐步進行的，可以停留在中間任何階段，可以分離出任何分子量的中間產(chǎn)物，在一定時間內(nèi)，反應(yīng)時間越長，分子量越大。主要包括：縮聚反應(yīng)（Polycondensation）、逐步加聚反應(yīng)（Polyaddition）、開環(huán)聚合、氧化偶聯(lián)聚合、Diels-Alder聚合等。1.6合成高分子的制備方法逐步聚合反應(yīng)：1.6合成高分子的制備方法鏈式（連鎖）聚合反應(yīng)：是一種鏈式反應(yīng)機理，活性中心一經(jīng)生成，便迅速轉(zhuǎn)化為聚合物，反應(yīng)不能停留在中間階段，反應(yīng)混合物中要么是單體，要么是聚合物，時間只影響轉(zhuǎn)化率，不影響分子量。按活性中心的種類可分為：R?、R+、R-、R±等1.6合成高分子的制備方法鏈式（連鎖）聚合反應(yīng)：1.6合成高分子的制備方法1.7高分子化合物的特點1.分子量大高分子的溶液粘度大分子之間的作用力大,只有液態(tài)和固態(tài),不能汽化難溶，甚至不溶，溶解過程往往要先溶脹后溶解固體聚合物具有一定的力學強度,可抽絲、能制膜3.高分子的結(jié)構(gòu)復雜2.分子量具有多分散性1.7高分子化合物的特點1.分子量大高分子的溶液粘度大31.8聚合物的分子量和分子量分布聚合物的力學強度和分子量的關(guān)系圖中A-B段分子量增加，力學強度明顯提高，B-C段分子量增加力學強度上升緩慢，故合成聚合物應(yīng)有一合適的分子量和分子量分布。1.8聚合物的分子量和分子量分布聚合物的力學強度和分子量的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結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長短不一的特征稱為聚合物分子量的多分散性。聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計的，是一個平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計可有多種標準，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量。1.8.1聚合物分子量的多分散性1.8.2平均分子量1.8聚合物的分子量和分子量分布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，這數(shù)均分子量按分子數(shù)統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子的數(shù)量分數(shù)Ni與其分子量Mi乘積的總和,以Mn以表示。1.8聚合物的分子量和分子量分布重均分子量按質(zhì)量統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子所占重量分數(shù)Wi與其分子量Mi的乘積的總和。以Mw表示。粘均分子量由測定聚合物稀溶液的粘度而得到的是粘均分子量。以Mη表示。Z均分子量以Mz以表示。數(shù)均分子量按分子數(shù)統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子1.8聚合物的分子量和分子量分布分子量分布曲線可見:

Mz

>

Mw>Mη

>Mn

曲線兩頭小,中間大，Mn接近最可幾分子量分子量分布越寬,各平均分子量之間差別越大.1.8聚合物的分子量和分子量分布分子量分布曲線可見:M多分散系數(shù)（D）d=Mw/Mn表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布（molecularweightdistribution,MWD)。若d=1，即聚合物中各個聚合物分子的分子量是相同的，如果其結(jié)構(gòu)也相同，這樣的聚合物叫單分散性聚合物。1.8聚合物的分子量和分子量分布多分散系數(shù)（D）表征聚合物的多分散程度,也叫分子量分布（m1.9聚合物的結(jié)構(gòu)大分子是有許多鏈節(jié)連接起來的，由于諸多因素的影響，其連接順序和立體構(gòu)型便可能有諸多不同，出現(xiàn)多種異構(gòu)體，－－結(jié)構(gòu)的多分散性１．順序異構(gòu)：首-尾連接首-首連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時，所得單體單元結(jié)構(gòu)如下：首尾單體單元連接方式可有如下三種：1.9聚合物的結(jié)構(gòu)大分子是有許多鏈節(jié)連接起來的，由于諸多1.9聚合物的結(jié)構(gòu)對于共軛雙烯單體，其聚合時因加成方式的不同，可形成結(jié)構(gòu)不同的單體單元，如最簡單的共軛雙烯丁二烯可形成三種不同的單體單元：1,2-加成結(jié)構(gòu)反式1,4-加成結(jié)構(gòu)順式1,4-加成結(jié)構(gòu)丁二烯：CH2=CHCCH=CH21.9聚合物的結(jié)構(gòu)對于共軛雙烯單體，其聚合時因加成方式的1.9聚合物的結(jié)構(gòu)對于共聚物，僅以最簡單的二元共聚為例：無規(guī)共聚物

AABBBABAABBABAABABAAABBA交替共聚物

ABABABABABABABABABABABAB嵌段共聚物

AAAAAAAAAAAABBBBBBBBBBBB接枝共聚物

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABBBBBBBBBB1.9聚合物的結(jié)構(gòu)對于共聚物，僅以最簡單的二元共聚為例：1.9聚合物的結(jié)構(gòu)

2.立體異構(gòu)

當高分子鏈中含有不對稱碳原子時，則會形成立體異構(gòu)體

全同立構(gòu)Isotactic間同立構(gòu)Syndiotactic高分子鏈的立構(gòu)規(guī)整性無規(guī)立構(gòu)Atactic連有四個不相同的原子或基團的碳原子稱為不對稱碳原子

將鋸齒形碳鏈排在一個平面上，取代基在空間有不同的排列方式1.9聚合物的結(jié)構(gòu)2.立體異構(gòu)全同立構(gòu)間同立構(gòu)高分子鏈3.順反異構(gòu)

大分子鏈中存在雙鍵時，會存在順、反異構(gòu)體

分子鏈中的結(jié)構(gòu)差異，對聚合物的性能影響很大順式聚丁二烯是性能很好的橡膠反式聚丁二烯則是塑料順式（天然橡膠）反式（古塔波膠）1.9聚合物的結(jié)構(gòu)3.順反異構(gòu)分子鏈中的結(jié)構(gòu)差異，對聚合物的性能影4.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)

高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，是指高聚物材料整體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，即高分子鏈與鏈之間的排列和堆砌結(jié)構(gòu)。分為：非晶態(tài)結(jié)構(gòu)晶態(tài)結(jié)構(gòu)液晶態(tài)結(jié)構(gòu)取向態(tài)結(jié)構(gòu)等等1.9聚合物的結(jié)構(gòu)4.高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)，是指高聚高分子科學及其發(fā)展史高分子科學的研究內(nèi)容：化、物、加工高分子、單體、聚合度、結(jié)構(gòu)單元、重復結(jié)構(gòu)單元等基本概念高分子化合物的命名和分類聚合反應(yīng)的分類聚合物的分子量及分子量分布聚合物的結(jié)構(gòu)復習:高分子科學及其發(fā)展史復習:作業(yè)課本P14第1、2題作業(yè)課本P14第1、2題謝謝！謝謝！高分子化學與物理polymerchemistryandphysics

應(yīng)化教研室劉兆麗高分子化學與物理應(yīng)化教研室56學時，其中高化36學時高物20學時相關(guān)實驗安排在專業(yè)實驗課中專業(yè)基礎(chǔ)課，學位課，考試課課程簡介：56學時，其中高化36學時課程簡介：高分子科學教程

韓哲文主編華東理工大學出版社教材：高分子化學

潘祖仁主編化學工業(yè)出版社高分子物理

何曼君主編復旦大學出版社參考書：高分子科學教程教材：高分子化學參考書：學習內(nèi)容緒論逐步聚合反應(yīng)自由基聚合反應(yīng)離子聚合反應(yīng)共聚合反應(yīng)聚合物的化學變化聚合物的結(jié)構(gòu)聚合物的分子運動高分子溶液聚合物的力學性質(zhì)高分子化學高分子物理學習內(nèi)容緒論高分子化學高分子物理第一章緒論高分子科學是當代發(fā)展最迅速的學科之一既是一門應(yīng)用科學，又是一門基礎(chǔ)科學兩個主要分支：

高分子化學和高分子物理第一章緒論高分子科學是當代發(fā)展最迅速的學科之一高分子科學及其發(fā)展史高分子科學的研究內(nèi)容高分子的基本概念高分子化合物的命名和分類聚合反應(yīng)聚合物的分子量及分子量分布聚合物的結(jié)構(gòu)本章內(nèi)容:高分子科學及其發(fā)展史本章內(nèi)容:衣：棉、麻、絲、毛、化纖、皮革食：米面（淀粉）、肉蛋（蛋白質(zhì)）?。核茕摬牧稀⒛静?、混凝土、涂料、粘合劑行：汽車、橋梁、馬路、鞋子（橡膠、工程塑料等）用：塑料制品、天然材料工業(yè)：某些機械零部件等等何謂高分子材料？衣：棉、麻、絲、毛、化纖、皮革何謂高分子材料？天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然橡膠的硫化,硝化纖維的合成等古代種糧、狩獵、種棉、養(yǎng)蠶、紡紗、織布、造紙、制膠、制油漆等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等高分子合成高分子時代1.1高分子科學及其發(fā)展歷史天然高分子的直接利用天然高分子的化學改性天然1920年，HermannStaudinger

——“鏈狀分子”的概念，高分子溶液的粘度與分子量之間的關(guān)系（1953年諾貝爾獎）。30年代，Carothers

——縮聚反應(yīng)理論。50年代，KarlZiegler,GiulioNatta——乙烯、丙烯的配位聚合（1963年諾貝爾獎）70年代，PaulJ.Flory——聚合反應(yīng)原理、高分子物理性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的關(guān)系（1974年諾貝爾獎）。8、90年代白川英樹,AlanG.MacDiarmid,AlanJ.Heeger

——導電聚合物（2000年諾貝爾獎）。1.1高分子科學及其發(fā)展歷史1920年，HermannStaudinger——“鏈制約因素：解決途徑（1）延長使用壽命：減少廢棄（2）回收利用：低性能應(yīng)用；降解（3）自然降解：可自然降解高分子的合成與應(yīng)用高分子制品廢棄后對環(huán)境的污染“在人類歷史上,幾乎沒有什么科學技術(shù)象高分子科學這樣對人類社會做出如此巨大的貢獻.”制約因素：解決途徑（1）延長使用壽命：減少廢棄高既是一門應(yīng)用學科，也是一門基礎(chǔ)學科在有機化學、物理化學、生物化學、物理學和力學等學科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學科。1.2高分子科學的研究內(nèi)容既是一門應(yīng)用學科，也是一門基礎(chǔ)學科1.2高分子科學的研究1.2高分子科學的研究內(nèi)容高分子化學研究聚合反應(yīng)和高分子的化學變化的一門學科：包括高分子材料的合成、高分子材料的化學變化、成型加工中的化學變化、功能高分子材料等。高分子物理研究聚合物的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為設(shè)計合成預定性能的聚合物提供理論指導。包括高分子的結(jié)構(gòu)、分子運動以及高分子材料的性能、是溝通合成與應(yīng)用的橋梁。高分子加工研究聚合物加工成型的原理與工藝。1.2高分子科學的研究內(nèi)容高分子化學高分子*SchematicofthermoplasticInjectionmoldingmachine高分子加工*SchematicofthermoplasticIn高分子也叫聚合物或大分子，是成千上萬個原子或原子團借共價鍵連接起來的具有高分子量的物質(zhì)（104~106

）。由多個重復單元所組成。鴿子Polymer,Macromolecule1.3高分子基本概念聚氯乙烯聚乙烯醇實際假想高分子也叫聚合物或大分子，是成千上萬個原子或原子團借單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合度DegreeofPolymerization，DP或Xn

聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn1.3高分子基本概念通過反應(yīng)能制備高分子化合物的物質(zhì)，大多為有機物。單體Monomer單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合度Degreeo高分子鏈中由單體反應(yīng)后所形成的基本單元，又叫單體單元。組成高分子結(jié)構(gòu)的最小重復單位，又稱鏈節(jié)。結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalUnit重復結(jié)構(gòu)單元ConstitutionalRepeatingUnit,CRU1.3高分子基本概念高分子鏈中由單體反應(yīng)后所形成的基本單元，又叫單體單元。組成高來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化學改性后的天然高分子。合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。1.4高分子的分類來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。半天然高分子：經(jīng)化碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—6聚二甲基硅氧烷1.4高分子的分類主鏈結(jié)構(gòu):碳鏈高分子雜鏈高分子元素有機高分子聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以聚合物為基礎(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。具有可逆形變的高彈性材料。纖細而柔軟的絲狀物，長度至少為直徑的100倍。1.4高分子的分類涂布于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護作用的聚合物材料能通過粘合的方法將兩種以上的物體連接在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高分子材料性質(zhì)和用途塑料纖維橡膠涂料膠粘劑功能高分子以線形高分子環(huán)狀高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子體型高分子1.4高分子的分類形態(tài):線形高分子環(huán)狀高分子支化高分子梳形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子1.5.1.習慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學性能與作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與化學性能）、酶（化學作用）。合成高分子（1）根據(jù)單體來源或制法命名：“聚”+單體名稱如聚氯乙烯、聚乙烯、聚乙烯醇等1.5高分子的命名1.5.1.習慣命名法天然高分子一般有與其來源、化（2）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名：

“聚”+單體單元名稱，如對苯二甲酸和乙二醇的縮聚產(chǎn)物叫“聚對苯二甲酸乙二酯”己二酸和己二胺的縮聚產(chǎn)物叫“聚己二酸己二胺”

1.5高分子的命名

“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團：

指的是一類的高分子，而非單種高分子，如：

聚酯：

聚酰胺：（2）根據(jù)聚合物的結(jié)構(gòu)特征命名：1.5高分子的（3）根據(jù)商品名稱命名：

塑料類聚合物常后綴“樹脂”：如酚醛樹脂、脲醛樹脂、ABS樹脂等

橡膠類聚合物常后綴“橡膠”：如丁苯橡膠、丁腈橡膠、乙丙橡膠等

纖維類聚合物常后綴“綸”

：如錦綸、滌綸、維尼綸、腈綸、丙綸等

直接引用國外商品名稱音譯或縮寫

：如尼龍（nylon）、PVC等1.5高分子的命名（3）根據(jù)商品名稱命名：1.5高分子的命名1.5.2.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復結(jié)構(gòu)單元；(2)按規(guī)定排出重復結(jié)構(gòu)單元中的二級單元循序：規(guī)定主鏈上帶取代基的C原子寫在前；(3)給重復結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復結(jié)構(gòu)單元命名；(4)給重復結(jié)構(gòu)單元的命名加括弧，前面加“聚”字。1.5高分子的命名括弧必不可少!!1.5.2.IUPAC系統(tǒng)命名法(1)確定重復結(jié)構(gòu)單元；舉例1.5高分子的命名聚(1－苯基乙烯)Poly(1-phenylethylene)

聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯]

Poly[1-(methoxycarbonyl)-1-methylethylene]舉例1.5高分子的命名聚(1－苯基乙烯)早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把聚合反應(yīng)分為加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)。1.6合成高分子的制備方法縮聚反應(yīng)加聚反應(yīng)是指聚合產(chǎn)物的重復結(jié)構(gòu)單元的組成與單體相同的聚合反應(yīng)，其聚合產(chǎn)物稱加聚物。是指聚合產(chǎn)物的分子組成比單體分子少若干原子，即在聚合反應(yīng)過程中伴隨有水等小分子副產(chǎn)物生成，其聚合產(chǎn)物稱縮聚物。早期，根據(jù)單體與其生成的聚合物之間在分子組成與結(jié)構(gòu)上的變化把根據(jù)反應(yīng)機理和動力學性質(zhì)的不同，分為：逐步聚合反應(yīng)

(Step-GrowthPolymerization)連鎖（鏈式）聚合反應(yīng)

(Chain-Growthpolymerization)。1.6合成高分子的制備方法根據(jù)反應(yīng)機理和動力學性質(zhì)的不同，分為：逐步聚合反應(yīng)1.6逐步聚合反應(yīng)：反應(yīng)是逐步進行的，可以停留在中間任何階段，可以分離出任何分子量的中間產(chǎn)物，在一定時間內(nèi)，反應(yīng)時間越長，分子量越大。主要包括：縮聚反應(yīng)（Polycondensation）、逐步加聚反應(yīng)（Polyaddition）、開環(huán)聚合、氧化偶聯(lián)聚合、Diels-Alder聚合等。1.6合成高分子的制備方法逐步聚合反應(yīng)：1.6合成高分子的制備方法鏈式（連鎖）聚合反應(yīng)：是一種鏈式反應(yīng)機理，活性中心一經(jīng)生成，便迅速轉(zhuǎn)化為聚合物，反應(yīng)不能停留在中間階段，反應(yīng)混合物中要么是單體，要么是聚合物，時間只影響轉(zhuǎn)化率，不影響分子量。按活性中心的種類可分為：R?、R+、R-、R±等1.6合成高分子的制備方法鏈式（連鎖）聚合反應(yīng)：1.6合成高分子的制備方法1.7高分子化合物的特點1.分子量大高分子的溶液粘度大分子之間的作用力大,只有液態(tài)和固態(tài),不能汽化難溶，甚至不溶，溶解過程往往要先溶脹后溶解固體聚合物具有一定的力學強度,可抽絲、能制膜3.高分子的結(jié)構(gòu)復雜2.分子量具有多分散性1.7高分子化合物的特點1.分子量大高分子的溶液粘度大31.8聚合物的分子量和分子量分布聚合物的力學強度和分子量的關(guān)系圖中A-B段分子量增加，力學強度明顯提高，B-C段分子量增加力學強度上升緩慢，故合成聚合物應(yīng)有一合適的分子量和分子量分布。1.8聚合物的分子量和分子量分布聚合物的力學強度和分子量的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結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，這種同種聚合物分子長短不一的特征稱為聚合物分子量的多分散性。聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計的，是一個平均值，叫平均分子量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計可有多種標準，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量。1.8.1聚合物分子量的多分散性1.8.2平均分子量1.8聚合物的分子量和分子量分布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，這數(shù)均分子量按分子數(shù)統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子的數(shù)量分數(shù)Ni與其分子量Mi乘積的總和,以Mn以表示。1.8聚合物的分子量和分子量分布重均分子量按質(zhì)量統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子所占重量分數(shù)Wi與其分子量Mi的乘積的總和。以Mw表示。粘均分子量由測定聚合物稀溶液的粘度而得到的是粘均分子量。以Mη表示。Z均分子量以Mz以表示。數(shù)均分子量按分子數(shù)統(tǒng)計平均，定義為聚合物中分子量為Mi的分子1.8聚合物的分子量和分子量分布分子量分布曲線可見:

Mz

>

Mw>Mη

>Mn

曲線兩頭小,中間大，Mn接近最可幾分子量分子量分布越寬,各平均分子量之間差別越大.1.8聚合物