高分子化學(xué)課件-緒論

高分子化學(xué)高分子化學(xué)第一章

緒論

第二章

逐步聚合第三章

自由基聚合第四章

自由基共聚

第五章

聚合方法

第六章

離子聚合

第七章

配位聚合

第八章

聚合物的化學(xué)反應(yīng)

課程內(nèi)容

學(xué)時:54第一章緒論第二章逐步聚合第三章自由基聚合第四章自由教學(xué)目的：掌握有關(guān)高分子化學(xué)的基本知識，初步具有控制聚合反應(yīng)及選擇聚合方法的能力。培養(yǎng)進(jìn)一步自學(xué)的能力?；疽螅?/p>

要求掌握高分子的基本概念、聚合反應(yīng)的基本原理。教學(xué)目的與基本要求教學(xué)目的：掌握有關(guān)高分子化學(xué)的基本知識，初步具有控制聚合反應(yīng)學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的幾點建議

１．抓住主線，理清思路

基本概念－基本反應(yīng)－基本理論－

基本問題－基本計算

２．結(jié)合實驗，開闊視野

生活常識－課堂知識－專業(yè)實驗－學(xué)術(shù)論文

３．培養(yǎng)興趣，提高能力

擴(kuò)大閱讀－積極思考-提出問題－解決問題

４.確定目標(biāo)，努力學(xué)習(xí)

及時就業(yè)-擴(kuò)大專業(yè)知識-注重信息與應(yīng)用

繼續(xù)深造-加強(qiáng)相關(guān)課程學(xué)習(xí)-注重知識的系統(tǒng)與深入學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的幾點建議

１．抓住主線，理清思路

《高分子化學(xué)》課程考核

本課程總成績包括平時成績和期末考試成績兩部分：

①平時成績：比例40%。包括出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)等；

②期末試卷成績：比例60%；

③綜合考核成績：平時成績40%+試卷成績

60%。

考試題型：名詞解釋、填空題、選擇題、計算題、

反應(yīng)方程式、簡答題

祝取得好成績《高分子化學(xué)》課程考核

本課程總成績包括平時成績和期末考試成前言高分子科學(xué)是研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)、性能，聚合物的成型加工等內(nèi)容的一門綜合性學(xué)科。包括高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程幾個領(lǐng)域。高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一。高分子科學(xué)既是一門應(yīng)用科學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué)。前言高分子科學(xué)是研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集態(tài)高分子科學(xué)研究高分子化合物的合成、反應(yīng)及機(jī)理，反應(yīng)動力學(xué)、選擇原料、確定路線、尋找催化劑、制訂合成工藝等。研究高分子的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為設(shè)計合成預(yù)定性能的聚合物提供理論指導(dǎo)，是溝通合成與應(yīng)用的橋梁。研究聚合物加工成型的原理與工藝。PolymerScience重要的基礎(chǔ)學(xué)科高分子科學(xué)研究高分子化合物的合成、反應(yīng)及機(jī)理，反應(yīng)動高分子化學(xué)課件——緒論材料的總類材料的總類高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過1.4億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘膠劑…幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑、紡織等各個領(lǐng)域。功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能。高分子材料的應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計，若人們對材料的需求是100%，其中高分子材料占60%。高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)高分子化學(xué)課件——緒論天然高分子天然高分子多糖類、多肽類、核酸多糖類、多肽類、核酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)deoxyribonucleicacid兩股DNA長鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞一個中心軸盤旋，走向相反，外側(cè)為磷酸基團(tuán)，內(nèi)側(cè)為四種堿基，通過堿基對(30億)的氫鍵形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。HOC、N：在堿基中C：在磷酸酯鍵中PDNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩股DNA長鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞H|H2N—C—COOH|RCOOH|H-NH—C—H|R+HCOOH||H2N—C—CONH—C—H||RR肽鍵

C，H，O，N，S蛋白質(zhì)ProteinHRCOO滌綸做基料的風(fēng)帆、熱氣球常規(guī)高分子材料合成高分子日用橡膠制品日化產(chǎn)品外包裝腈綸毛織品滌綸做基料的常合成高分子日用橡膠制品日化產(chǎn)品外包裝腈綸毛織品高分子化學(xué)課件——緒論塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護(hù)套塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護(hù)套工程塑料制品各種合成橡膠制品工程塑料制品各種合成橡膠制品我們使用的以上這些產(chǎn)品，大都來自于這樣高塔林立的石油化工企業(yè)我們使用的以上這些產(chǎn)品，石油化工企業(yè)

功能高分子材料功能高分子材料功能高分子功能高分子1

緒論本章內(nèi)容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分類和命名1.6線形、支鏈形和交聯(lián)1.5大分子微結(jié)構(gòu)1.4分子量及其分布1.3聚合反應(yīng)（*）（△）（*）1.7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變1.8高分子材料和力學(xué)性能1緒論本1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分類教學(xué)目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反應(yīng)的分類方法；掌握書寫聚合物結(jié)構(gòu)式的一般方法，掌握聚合物平均分子量、分子量分布的幾種表示方法；

熟悉：高分子的特點；線型、支鏈和體型大分子以及高分子的微觀結(jié)構(gòu)、聚合物的分類及幾種命名方法；了解：高分子化學(xué)研究的主要問題，了解聚合物分子量、分子量分布對聚合物性能的影響，聚合物的物理狀態(tài)和主要性能、高分子材料和機(jī)械強(qiáng)度、高分子化學(xué)簡史以及高分子科學(xué)及其工業(yè)發(fā)展歷史和前景。教學(xué)目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反應(yīng)的分1.1高分子的基本概念什么是高分子？

由許多相同的、結(jié)構(gòu)簡單的單元(unit)通過共價鍵(covalentbond)重復(fù)鍵接而成的相對分子質(zhì)量很大的化合物。高分子(大分子)(macromolecule)高聚物(highpolymer)聚合物(polymer)這些術(shù)語一般可以通用1.一般稱胰島素等化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的生物高分子化合物為大分子化合物，而稱人工合成的塑料、橡膠和纖維等為聚合物或高聚物。2.聚合物包括低聚物(oligomer)和高聚物,但通常所稱的聚合物即指高聚物。低聚物（Oligomer)：分子量較小的高分子化合物，重復(fù)單元數(shù)只有幾個到十幾個。線型或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如聚乙二醇?，F(xiàn)在的傾向：1.1高分子的基本概念什么是高分子？由許高分子的特征：A、相對分子質(zhì)量很大-----<103<--------------<104<---------<106<---------------低分子過渡區(qū)（齊聚物）高聚物超高分子量的聚合物一般高分子的分子量在104～106高分子的特征：A、相對分子質(zhì)量很大-----<1B、共價鍵連接C、由相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)重復(fù)多次而成B、共價鍵連接C、由相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)重復(fù)多次而成高分子可看作是由許多重復(fù)單元所組成的一條長鏈支鏈主鏈側(cè)基鏈原子構(gòu)成高分子主鏈骨架的單個原子聚丙烯聚乙二醇高分子可看作是由許多重復(fù)單元所組成的一條長鏈支鏈主鏈側(cè)基鏈高分子化學(xué)課件——緒論高分子單體聚合反應(yīng)Polymerization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。即合成聚合物的起始原料。單體（Monomer）聚合例如：聚苯乙烯單體聚合物縮寫成高分子單體聚合反應(yīng)Polymerization能夠進(jìn)在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元的元素組成可以與單體的元素組成相同，也可以不同。

聚丙烯

尼龍—66結(jié)構(gòu)單元（Structureunit）在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的聚合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可重復(fù)出現(xiàn)的最小基本單元，又可稱鏈節(jié)（ChainElement）。在聚合物鏈節(jié)中，與單體的元素組成相同，僅部分電子狀態(tài)稍有差別的（基本）結(jié)構(gòu)單元。和聚氯乙烯的重復(fù)單元尼龍-66的重復(fù)單元單體單元（Monomerunit

）重復(fù)單元（Repeatingunit）聚合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可重復(fù)出現(xiàn)的最小基本單元，又可稱鏈節(jié)高分子的三種組成情況比較n高分子的三種組成情況比較n1.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子高分子的三種組成情況

例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成單體結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)此時說明：n

表示重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù),在此等于聚合度。重復(fù)單元的元素組成與單體的元素組成相同1.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子高分子的三種組成情況例如：聚聚合度有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作此時說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計平均值，或者說分子量或聚合度具有一定的分布范圍。一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子聚合度（Degreeofpolymerization，縮寫為DP）聚合度是衡量高分子大小的一個指標(biāo)。聚合度有兩種表示法：此時說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因為聚合時有小分子生成，所以此時的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。式中:M是高分子的分子量

M0是結(jié)構(gòu)單元的分子量

由聚合度可計算出高分子的分子量：

重復(fù)單元的元素組成與單體的元素組成不同另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元結(jié)構(gòu)單元比其結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元2.由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子其重復(fù)單元由兩種結(jié)構(gòu)單元組成，且結(jié)構(gòu)單元與單體的組成不盡相同，所以，不能稱為單體單元。但單體在形成高分子的過程中要失掉一些原子高分子的三種組成情況合成尼龍-66的特征：

結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元重復(fù)結(jié)構(gòu)單元單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。

聚合物單體單體單元聚合度2n聚對苯二甲酸乙二酯，滌綸，PETn例：結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元單體單元；但,重復(fù)單元＝鏈節(jié)

注意：Mo為兩種結(jié)構(gòu)單元的平均分子量單個聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。聚合物例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根據(jù)其用途不同可在5萬至15萬之間，其結(jié)構(gòu)單元的分子量為62.5，計算其聚合度。解：

====50000-150000/62.5=800-2400

通過計算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在800-2400,聚氯乙烯分子約由800-2400個氯乙烯單元組成。例1：以氯乙烯單體為原料，聚合得到的聚氯乙烯的分子量，根解：例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對苯二甲酸乙二醇酯，其分子量一般在2萬左右，計算及。

解：已知-O(CH2)2O-結(jié)構(gòu)單元分子量為60，-OC-C6H5-CO-

結(jié)構(gòu)單元分子量為132。由=·（M+M

）/2得：

2000=·（60+132）/2

則=208

=/2=104例2：以對苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對苯二甲酸解：3.由無規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子

由一種（真實的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。聚合物分子有且只有一種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，并且該重復(fù)結(jié)構(gòu)單元可以只由一種（真實的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來。判別均聚物高分子的三種組成情況均聚物

(Homopolymer)齊聚物：由幾個或十幾個單元相互鍵連而成；不能稱為聚合物。均聚物：由一種單體聚合而成的聚合物。共聚物：由兩種或兩種以上單體共聚而成的聚合物。

3.由無規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子由一種（真實的、隱含的或生成均聚物的聚合反應(yīng)稱均聚反應(yīng)（Homopolymerization)。氯乙烯單體由對苯二甲酸和乙二醇反應(yīng)生成的“隱含單體”：HOOC-Ph-COOCH2CH2OH“假設(shè)單體”：乙烯醇例：生成均聚物的聚合反應(yīng)稱均聚反應(yīng)（Homopolymeriz說明：

x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的：

M1M2M1M1M2M1M2M2M2

在這種情況下，無法確定它的重復(fù)單元，僅

例如：丁苯橡膠（由單體1,3-丁二烯和苯乙烯聚合而成）由兩種或兩種以上（真實的、隱含的或假設(shè)的）單體聚合而成的聚合物。生成共聚物的聚合反應(yīng)稱為共聚反應(yīng)。共聚物（Copolymer）說明：x,y為任意值，故在分子鏈上結(jié)構(gòu)單元的排列是任意的①無規(guī)共聚物：在高分子鏈中不同單體單元的序列分布無規(guī)則。兩種單元在鏈中的排列順序是不能預(yù)測的。在烯類單體自由基共聚合時,通常得到的是無規(guī)共聚物，其性質(zhì)與相應(yīng)的均聚物是大不相同的。-A-B-A-A-B-A-B-B-A-A-B-A-B-B-A-B-①無規(guī)共聚物：在高分子鏈中不同單體單元的序列分布無規(guī)則。②交替共聚物：顧名思義，交替共聚物就是A和B兩種結(jié)構(gòu)單元在高分子鏈中交替排列。通過特定的烯類聚合能得到交替共聚物，其性能與兩類均聚物的性質(zhì)也大不相同。-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-A-B-②交替共聚物：顧名思義，交替共聚物就是A和B兩種結(jié)構(gòu)單元③嵌段共聚物：高分子鏈中由一種結(jié)構(gòu)單元鏈段和另一種結(jié)構(gòu)單元鏈段相接組成。兼具有兩種均聚物的性質(zhì)。

-A-A-A-A-A-A-A-A-B-B-B-B-B-B-B-B-③嵌段共聚物：高分子鏈中由一種結(jié)構(gòu)單元鏈段和另一種結(jié)構(gòu)④接技共聚物：共聚物的主鏈?zhǔn)且环N均聚物，支鏈?zhǔn)橇硪环N均聚物稱接枝共聚物。可用兩類均聚物相互反應(yīng)生成，也可由A種均聚物的主鏈上引人一些可反應(yīng)的基團(tuán)，再接上由B形成的支鏈構(gòu)成接枝共聚物。接枝共聚物的性質(zhì)是兩類均聚物的加合。④接技共聚物：共聚物的主鏈?zhǔn)且环N均聚物，支鏈?zhǔn)橇硪环N均聚物稱HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隱含單體HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)5COOHHOCH2COOH-[O(CH2)5CO]m-[OCH2CO]n-共聚物共聚物均聚物例：HOOC-Ph-COOH-(OC-Ph-COOCH2CH2O滌綸：高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)（EndGroups）聚乙烯：CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3

由于通常聚合物的分子量很大，末端基團(tuán)相對于整個高分子而言是很小的組成單元，而且通常是未知的，因此若非需要特別指出末端基團(tuán)，在書寫高分子的結(jié)構(gòu)式時，常忽略不寫。

假如高分子的末端基團(tuán)是反應(yīng)性的，能進(jìn)一步進(jìn)行聚合反應(yīng)，這樣的高分子稱為遙爪高分子或預(yù)聚物分子，其反應(yīng)性末端基團(tuán)常常是有目的地引入的。

滌綸：高分子鏈的末端結(jié)構(gòu)單元。末端基團(tuán)（第一講課后作業(yè)

預(yù)習(xí)：1.聚合物的分類和命名；

2.聚合反應(yīng)分類；

3.聚合物平均分子量及其分布作業(yè)：P161第一講課后作業(yè)預(yù)習(xí)：1.聚合物的分類和命名；1.2聚合物的分類和命名1.2聚合物的分類和命名來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。

纖維素、蛋白質(zhì)、淀粉等合成高分子：由單體聚合人工合成的高分子。聚酯、聚酰胺等1.分類1.2聚合物的分類和命名改性高分子：經(jīng)化學(xué)改性后的天然高分子。來源天然高分子：自然界天然存在的高分子。合成高分子：由單體性質(zhì)和用途性質(zhì)和用途橡膠(rubber)：定義：具有可逆形變的高彈性聚合物材料。制備：以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、硫化促進(jìn)劑、防老劑、填料等），經(jīng)過塑練，使其具有可塑性，加熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。特點：高彈性；易形變且可逆；分子量大（幾十萬）。通用型橡膠：丁苯(butadienestyrene)橡膠、順丁(cis1.4polybutadiene)橡膠、天然橡膠。特種型橡膠：丁腈(butyronitrile)橡膠、硅(silicone)橡膠、氯丁(chlorobutadine)橡膠。

分類：橡膠(rubber)：通用型橡膠：丁苯(butadien特點：彈性模量大；形變??；強(qiáng)度高；分子量?。ㄒ话銥閹兹f）。制備：以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和染料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。分類

纖維(fiber)天然纖維（棉、毛、絲、麻等）化學(xué)纖維人造纖維合成纖維人造纖維(rayon)：將天然高分子經(jīng)化學(xué)處理再加工紡制。如粘膠纖維(viscosefiber)、醋酸纖維(celluloseacetate)。合成纖維(syntheticfiber)：聚合物經(jīng)加工紡制而成的纖維。如滌綸(terylene)、錦綸(nylon)、腈綸(acrylon)、維尼綸

(vinylon)等。特點：彈性模量大；形變??；強(qiáng)度高；分子量小（一般為幾萬）。塑料(plastics)：具有塑性行為的材料。制備：以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤滑劑、填料、抗氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。特點：彈性模量介于橡膠和纖維之間；形變量中等。分類：熱塑性塑料(thermoplastics)熱固性塑料(thermoset)線形(linear)或支鏈形(branched)，可熔可溶。如聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯(polypropylene)等。強(qiáng)度大、具有金屬某些特點的聚合物，可作為機(jī)械的零部件。如聚苯醚、聚碳酸酯等。根據(jù)受熱行為分交聯(lián)結(jié)構(gòu)，不溶不熔。如酚醛樹脂(bakelite)、環(huán)氧樹脂(epoxideresin)、脲醛樹脂(ureaformaldehyderesin)等。按使用性能分為通用塑料工程塑料塑料(plastics)：具有塑性行為的材料。熱塑性塑塑料、橡膠、纖維的區(qū)分：分子量大小、形變能力等的不同，但并無嚴(yán)格界限。聚氯乙烯：既是典型的塑料，又可紡絲制成纖維（氯綸）

。聚丙烯：是常見的塑料制品，也可制成丙綸纖維。聚酰胺(polyamide)：既可作工程塑料使用，又可作合成纖維使用。涂料涂于物體表面能成堅韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。指具有良好的粘合性能，可將兩種相同或不相同的物體粘接在一起的連接聚合物材料。指高分子主鏈和側(cè)鏈上帶有反應(yīng)性功能基團(tuán)，并具有可逆或不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能與用途，但用量不大的精細(xì)高分子材料。膠粘劑功能高分子塑料、橡膠、纖維的區(qū)分：涂料涂于物體表面能成堅韌的薄膜、起主鏈元素︵鏈原子︶組成碳鏈聚合物：主鏈（鏈原子）完全由C原子組成。絕大部分烯類、雙烯類聚合物屬于這一類。雜鏈聚合物：鏈原子除C外，還含O,N,S等雜原子。如：聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚等。元素有機(jī)聚合物：大分子主鏈中沒有碳原子，主要由Si、B、Al、O、N、S、P等原子組成，側(cè)基則由有機(jī)基團(tuán)組成。無機(jī)高分子：主鏈和側(cè)鏈均無碳原子，如：硅酸鹽等。聚乙烯聚丙烯聚乙二醇尼龍—6聚二甲基硅氧烷主鏈元素︵鏈原子︶組成碳鏈聚合物：主鏈（鏈原子）完全由C原子2.命名I.習(xí)慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能、作用、主要用途相關(guān)的專用名稱。如纖維素（來源）、核酸（來源與性能）、酶（化學(xué)作用）。合成高分子(1)由一種單體合成的高分子：“聚”+單體名稱遵循的兩個原則：既要表明其結(jié)構(gòu)特征，也要反映其與原單體的聯(lián)系。聚合物的命名方法有多種，故同一種聚合物往往有幾個名稱。乙烯醇為假想的單體，聚乙烯醇實際上是聚乙酸乙烯酯的水解產(chǎn)物。2.命名I.習(xí)慣命名法天然高分子一般有與其來源、化學(xué)性能、（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型）表明產(chǎn)物類型：“聚”+兩單體生成的產(chǎn)物名稱，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”不表明產(chǎn)物類型：單體名稱或簡稱加后綴“樹脂”或“橡膠”，如

苯酚＋甲醛

“酚醛樹脂”

尿素＋甲醛“脲醛樹脂”

丁二烯＋苯乙烯“丁苯橡膠”

甘油（丙三醇）＋

鄰苯二甲酸酐“醇酸樹脂”（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型（3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：

兩單體名稱或簡稱之間+“-”+“共聚物”：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚產(chǎn)物叫“乙烯-乙酸乙烯酯共聚物”（4）“聚”+高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：指的是一類高分子，而非單種高分子，如：聚酰胺：聚酯：另外，還有聚氨酯-HN-CO-O-和聚醚-O-等。（3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：聚酰胺：聚酯：

滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）

丙綸聚丙烯

錦綸聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。如尼龍-66，尼龍-6。

腈綸

聚丙烯腈

有機(jī)玻璃

聚甲基丙烯酸甲酯

電木

酚醛樹脂

II.商品名“綸”來自英文后綴的音譯字“l(fā)on”（合成纖維最普遍，我國以“綸”作為合成纖維的后綴）滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）II高分子化學(xué)課件——緒論PE(polyethylene)聚乙烯PAM(Polyacrylamide)聚丙烯酰胺PP(Polypropylene)

聚丙烯PMA(Polymethacrylate)聚丙烯酸甲酯PTFE(Polytetrafluoroethylene)聚四氟乙烯PMMA(Polymethylmethacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯(有機(jī)玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯PVA(Polyvinylalcohol)聚乙烯醇PVC(polyvinylchloride)聚氯乙烯PVAc（Polyvinylacetate）聚醋酸乙烯酯PAA(Polyacrylicacid)聚丙烯酸PA（Polyamides)尼龍（聚酰胺）部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱PE(polyethylene)聚乙烯PAM(PolyaIII.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)命名法命名程序：(1)確定重復(fù)結(jié)構(gòu)單元；(2)按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的次級單元（即取代基）的次序：主鏈上帶取代基的C原子寫在前，然后，（i）先排側(cè)基最少的元素；（ii）再排有取代基的元素；（iii）當(dāng)主鏈上有雜原子時，先排雜原子。(3)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPAC命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；(4)給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名，并冠以前綴“聚”。III.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)命名法命名程序：高分子化學(xué)課件——緒論聚(亞氨基己基亞氨基己二酰）聚己二酰己二胺尼龍-66聚(氧化1-氟代亞乙基)聚氧化氟乙烯聚[1-(甲氧基羰基)-1-甲基乙烯聚丙烯酸甲酯聚(亞氨基己基亞氨基己二酰）聚(氧化1-氟代亞乙基)聚[1-1.3聚合反應(yīng)1.3聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類

按聚合機(jī)理分類

加聚反應(yīng)

縮聚反應(yīng)

逐步聚合

連鎖聚合或按反應(yīng)過程中有無小分子生成分類聚合反應(yīng)：由低分子單體合成聚合物的反應(yīng)。除極少數(shù)無機(jī)低分子如水、氨、硫化鈉、硫等可以參與某些聚合反應(yīng)外，絕大多數(shù)高分子化合物的單體都是有機(jī)物。自由基聚合陽離子聚合陰離子聚合配位離子聚合1.3聚合反應(yīng)

開環(huán)聚合…….聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按聚合機(jī)

單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物稱為加聚物。其特征是：加聚反應(yīng)往往是烯類單體鍵加成的聚合反應(yīng)，無官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征，多是碳鏈聚合物；加聚物的元素組成與其單體相同，僅電子結(jié)構(gòu)有所改變；加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍。加聚反應(yīng)（AdditionPolymerization)第一種：按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類無副產(chǎn)物單體加成而聚合起來的反應(yīng)稱為加聚

是縮合反應(yīng)多次重復(fù)結(jié)果形成聚合物的過程；兼有縮合出低分子和聚合成高分子的雙重含義；反應(yīng)產(chǎn)物稱為縮聚物。其特征是：縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)；反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺等；縮聚物中往往留有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征,如-OCO--NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物；縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比其單體少若干原子，故分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍。縮聚反應(yīng)（CondensationPolymerization）是縮合反應(yīng)多次重復(fù)結(jié)果形成聚合物的過程；縮聚反應(yīng)（AdditionPolymerizationCondensationPolymerization烯類單體雙鍵(doublebond)加成官能團(tuán)(functionalgroup)之間的縮合形成以碳鏈為主的大分子，稱加聚物形成的大多為雜鏈聚合物，稱縮聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍分子量不再是單體分子量的整數(shù)倍加聚物結(jié)構(gòu)單元組成與其單體相同，電子結(jié)構(gòu)有所改變有低分子產(chǎn)生，縮聚物的結(jié)構(gòu)單元比單體少若干原子加聚與縮聚的區(qū)別AdditionPolymerizationCondens

環(huán)狀單體鍵斷裂后聚合而成線性聚合物的反應(yīng)稱作開環(huán)聚合。雜環(huán)開環(huán)聚合是雜鏈聚合物。開環(huán)聚合（

Ring-OpeningPolymerization）從元素組成變化來看，反應(yīng)時無低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，分子量是其單體的整數(shù)倍，應(yīng)歸屬于加聚反應(yīng)；但從產(chǎn)物中官能團(tuán)結(jié)構(gòu)特征看，類似于縮聚反應(yīng)。環(huán)狀單體鍵斷裂后聚合而成線性聚合物的反應(yīng)稱作開此外，隨著高分子化學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致了許多新的聚合方法的出現(xiàn)，如異構(gòu)化聚合、氫轉(zhuǎn)移聚合、成環(huán)聚合、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等，很難歸納到上述分類方法中。聚加成(polyaddition)一些消去反應(yīng)(eliminationreaction)，如：有低分子副產(chǎn)物析出，類似于縮聚反應(yīng)；但產(chǎn)物卻與烯類單體加聚物類似元素組成變化類似加聚而產(chǎn)物結(jié)構(gòu)類似縮聚物的反應(yīng)。此外，隨著高分子化學(xué)的發(fā)展導(dǎo)致了許多新的聚合方法的出現(xiàn)，如異第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類

也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需要活性中心。

反應(yīng)中一旦形成單體活性中心，就能很快自動地傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個大分子的生成時間很短（零點幾秒到幾秒），所以，聚合物的相對分子質(zhì)量與時間關(guān)系不大。

連鎖聚合反應(yīng)的特征：

連鎖聚合反應(yīng)（ChainPolymerization）聚合過程由鏈引發(fā)、鏈增長和鏈終止幾步基元反應(yīng)組成，各步反應(yīng)速率和活化能差別很大；反應(yīng)體系中只存在單體、聚合物和微量引發(fā)劑；進(jìn)行連鎖聚合反應(yīng)的單體主要是烯類、二烯類化合物；根據(jù)活性中心不同，連鎖聚合反應(yīng)又分為：第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類也稱鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，反應(yīng)需自由基聚合：活性中心為自由基陽離子聚合：活性中心為陽離子陰離子聚合：活性中心為陰離子配位離子聚合：活性中心為配位離子連鎖聚合反應(yīng)又分為：逐步聚合（StepPolymerization）單體分子或其二聚體、三聚體、多聚體間通過多次縮合反應(yīng)逐步形成高分子量聚合物的反應(yīng)。在低分子轉(zhuǎn)變成聚合物的過程中反應(yīng)是逐步進(jìn)行的，即每一步反應(yīng)的速率和活化能大致相同。自由基聚合：活性中心為自由基連鎖聚合反應(yīng)又分為：逐步聚合（S反應(yīng)早期,單體很快轉(zhuǎn)變成二聚體、三聚體、四聚體等中間產(chǎn)物，以后反應(yīng)在這些低聚體（常稱為齊聚物）之間進(jìn)行。聚合體系由單體和分子量遞增的中間產(chǎn)物所組成。大部分的縮聚反應(yīng)和聚加成反應(yīng)都屬于逐步聚合。單體通常是含有官能團(tuán)的化合物。分子量隨時間逐步增大，單體轉(zhuǎn)化率在開始時即可很高。轉(zhuǎn)化率很高時，分子量才達(dá)到較高數(shù)值。逐步聚合反應(yīng)的特點：逐步聚合反應(yīng)的特點：逐步縮合反應(yīng)，反應(yīng)中有小分子物質(zhì)生成逐步縮合反應(yīng)，反應(yīng)中有小分子物質(zhì)生成

不同聚合反應(yīng)制備的聚合物的分子量和轉(zhuǎn)化率關(guān)系比較：圖1分子量～轉(zhuǎn)化率關(guān)系1-自由基聚合；2-陰離子活性聚合；3-縮聚反應(yīng)不同聚合反應(yīng)制備的聚合物的分子量和轉(zhuǎn)化率關(guān)系比較：圖1分逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初期，單體很快消失，變成二聚體、三聚體等低聚體。隨著反應(yīng)的進(jìn)行，聚合物的相對分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時間后形成聚合物大分子。形成大分子的時間幾乎是聚合反應(yīng)所需的時間。逐步聚合反應(yīng)和連鎖聚合反應(yīng)不同，沒有特定的反應(yīng)活性中心，每個單體的官能團(tuán)都是活性中心，且具有相同反應(yīng)活性。縮聚反應(yīng)兼有縮去小分子和同時聚合為高聚物的兩重含義。連鎖聚合反應(yīng)沒有小分子縮出。逐步聚合反應(yīng)是指單體聚合成聚合物是逐步進(jìn)行的。反應(yīng)初高分子化學(xué)課件——緒論聚合反應(yīng)的單體

所有單體必須至少是雙功能化的，即至少含有兩個反應(yīng)點，可概括為三大類：（1）含兩個（或以上）末端功能基的單體，如：羥基酸：HO-Z-COOH

氨基酸：H2N-Z-COOH

二元胺：H2N-Z-NH2

二元羧酸：HOOC-Z-COOH

二元醇：HO-Z-OH等

聚合反應(yīng)：通過單體功能基之間的反應(yīng)進(jìn)行，為逐步聚合反應(yīng)。聚合反應(yīng)的單體所有單體必須至少是雙功能化的，即（2）含多重鍵的單體，如：

C=C雙鍵：乙烯、丙烯、苯乙烯等

C≡C三鍵：乙炔及取代乙炔

C=O雙鍵：甲醛等聚合反應(yīng)：多通過單體中重鍵加成反應(yīng)進(jìn)行，為鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)。（3）雜環(huán)單體，如：聚合反應(yīng)：開環(huán)聚合，依條件不同可為逐步或為鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)。（2）含多重鍵的單體，如：聚合反應(yīng)：多通過單體中重鍵加成反應(yīng)1.4分子量及其分布1.4分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由一系列化學(xué)組成相同、分子量（或聚合度）不等、結(jié)構(gòu)不同的同系物的混合物所組成。這些同系物高分子的分子量不均一(即分子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為聚合物的多分散性。同系物之間分子量差為重復(fù)結(jié)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)。平均分子量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(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是重均分子量和數(shù)均分子量。1.4分子量及其分布聚合物的多分散性聚合物是由一系列化學(xué)組成相同、分子量（或聚合數(shù)均分子量（Number-averagemolecularweight）平均分子量的表示方法按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計平均的分子量.高分子樣品的總質(zhì)量被聚合物分子總數(shù)所平均。式中，i-聚合物的聚合度，聚合度為i-的聚合物為i-聚體；

mi，ni，Mi分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對分子質(zhì)量。低分子部份對數(shù)均分子量有較大的貢獻(xiàn)。數(shù)均分子量（Number-averagemolecular重均分子量（Weight-averagemolecularweight）

是按照聚合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計平均的分子量。

i-聚體的分子量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和。測定方法：光散射法對分子量大的聚合物敏感，更準(zhǔn)確反映高分子的性質(zhì)。重均分子量（Weight-averagemolecular粘均分子量（Viscosity-averagemolecularweight）對于一定的聚合物-溶劑體系，其特性粘數(shù)[η]和分子量的關(guān)系如下：

一般，α值在0.5～0.9之間。Mark-Houwink方程其中，[η]為聚合物的特性黏度，由實驗測得；

K,α是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)用粘度法測定的相對分子質(zhì)量稱為粘均分子量。粘度法測定聚合物相對分子質(zhì)量是實驗室和工業(yè)上常用的方法。粘均分子量（Viscosity-averagemolec例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,分子量為

105

的分子有5mol,求分子量.（α值為0.6。）例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為104的分子有10mol,討論：Mw>Mv>Mn，Mv略低于Mw；Mn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對Mn影響較大；Mw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對Mw影響較大；一般用Mw來表征聚合物比Mn更恰當(dāng)，因為聚合物的性能如強(qiáng)度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子；各種平均分子量取決于測試方法，測分子量的方法不同就得到不同的平均分子量；同種聚合物，不同的測定方法，平均分子量不同。討論：Mw>Mv>Mn，Mv略低于Mw；分子量的分布分子量的分布高分子分子量多分散性的表示方法單獨一種平均分子量不足以表征聚合物的性能，還需要了解分子量多分散性的程度

以分子量分布指數(shù)表示即重均分子量與數(shù)均分子量的比值，Mw/Mn

Mw/Mn

分子量分布情況

1均一分布接近1(1.5~2）分布較窄遠(yuǎn)離1(20~50)分布較寬

高分子分子量多分散性的表示方法

以分子量分布曲線表示高聚物的分子量分布曲線以被分離的各級分的重量分率對平均分子量作圖，得到分子量重量分率分布曲線?？赏ㄟ^曲線形狀，直觀判斷分子量分布的寬窄分級的實驗方法

逐步沉淀分級逐步溶解分級

GPC(凝膠滲透色譜〕將高分子樣品分成不同分子量的級分，這一實驗操作稱為分級。重量分率平均分子量以分子量分布曲線表示高聚物的分子量分布曲線以被分離的各高聚物的分子量分布曲線高聚物的分子量分布曲線分子量分布是影響聚合物性能的因素之一

分子量過高的部分使聚合物強(qiáng)度增加，但加工成型時塑化困難

低分子量部分使聚合物強(qiáng)度降低，但易于加工不同用途的聚合物應(yīng)有其合適的分子量分布:

合成纖維分子量分布宜窄塑料薄膜橡膠分子量分布可較寬分子量分布是影響聚合物性能的因素之一分子量分布可較寬第二講課后作業(yè)

第二講課后作業(yè)Chapter1

緒論本章內(nèi)容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分類和命名1.6線形、支鏈形和交聯(lián)1.5大分子微結(jié)構(gòu)1.4分子量及其分布1.3聚合反應(yīng)（*）（△）（*）1.7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變1.8高分子材料和力學(xué)性能Chapter1緒論本1.1高分子的基本概念1.2聚合物結(jié)構(gòu)聚合物結(jié)構(gòu)高分子鏈的三種基本形狀：線形、支鏈形、體形線形支鏈形體形1.6線形、支鏈形和交聯(lián)——宏觀結(jié)構(gòu)其它新型結(jié)構(gòu)的高分子，如星形聚合物、梯形聚合物等。星形梯形高分子鏈的三種基本形狀：線形、支鏈形、體形線形形成線形大分子的基本條件——2官能團(tuán)單體，如：線型縮聚中，單體須具有兩個反應(yīng)能力的官能團(tuán)，如二元酸和二元醇；加聚中烯類單體的π鍵；環(huán)狀單體開環(huán)聚合中的斷裂單鍵；長幾百nm，直徑零點幾nm，長徑比極大；其長鏈可能比較伸展，也可能卷曲成團(tuán)，取決于鏈的柔順性和外部條件，一般為無規(guī)線團(tuán);自然狀態(tài)下處于卷曲狀態(tài)。適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔。聚丙烯、聚氯乙烯等塑料，滌綸樹脂、聚酰胺-66、聚丙烯腈等纖維均為線形聚合物。線形高分子形成線形大分子的基本條件——2官能團(tuán)單體，如：長幾百nm，適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔。支鏈高分子——線形主鏈上帶支鏈形成條件：多官能度體系的縮聚早期，先支化，后交聯(lián)。例：鄰苯二甲酸酐和甘油自由基聚合中的鏈轉(zhuǎn)移反應(yīng)接枝共聚物(graftpolymer)

先形成線形主鏈，后接上支鏈，如抗沖聚苯乙烯。側(cè)枝的長短和數(shù)量可不同，有的是聚合中自然形成的；有的則是人為的通過反應(yīng)接枝上去的。適當(dāng)溶劑可溶解，加熱可以熔融，即可溶可熔。支鏈高分子——線形體形高分子——許多線型或支鏈型大分子由化學(xué)鍵連接而成的交聯(lián)(crosslinking)結(jié)構(gòu)

。交聯(lián)聚合物又稱網(wǎng)狀聚合物或體形聚合物，是借助于多官能團(tuán)單體的反應(yīng)或某種助劑（如硫）將聚合物交聯(lián)起來而得到的。交聯(lián)程度淺,受熱可軟化，適當(dāng)溶劑可溶脹，交聯(lián)程度深的,既不溶解,又不熔融，即不溶不熔。典型的例子是橡膠的硫化(sulfuration)大分子的幾何形狀與聚合物的物理性質(zhì)密切相關(guān)線型和支鏈型聚合物：可溶可熔－熱塑性聚合物交聯(lián)聚合物：分子鏈間存在化學(xué)鍵的交聯(lián)，不溶不熔－熱固性聚合物體形高分子——許多線型或支鏈型大分子由化學(xué)鍵連接而成的交聯(lián)(1.5大分子微結(jié)構(gòu)——微觀結(jié)構(gòu)高分子的微結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元相互鍵接的序列結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)單元在空間排布的立體構(gòu)型等。1.結(jié)構(gòu)單元的結(jié)構(gòu)：決定聚合物的種類和性能最主要因素。2.序列結(jié)構(gòu)(sequentialstructure)：鏈結(jié)構(gòu)單元的連接順序。－－單體結(jié)構(gòu)和反應(yīng)條件影響結(jié)構(gòu)單元的連接順序。

具有取代基的乙烯基單體可能存在頭－尾或頭－頭或尾－尾連接.

有取代基的碳原子為頭，無取代基的碳原子為尾。1.5大分子微結(jié)構(gòu)——微觀結(jié)構(gòu)高分子的微結(jié)構(gòu)包括結(jié)構(gòu)單元頭-尾連接head-to-tail頭-頭連接head-to-head尾-尾連接tail-to-tail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：頭-尾連接頭-頭連接尾-尾連接如單體CH2=CHX聚合時，所3.立體異構(gòu)(stereoisomerism)：－－原子或取代基在空間排列方式不同引起的?？煞譃椋簩τ丑w異構(gòu)(antimerisomerism)

幾何異構(gòu)(rotamerism)

構(gòu)象(conformation)（二次結(jié)構(gòu)）（1）對映體異構(gòu)（又稱手性異構(gòu)）

——不對稱(asymmetric)碳原子上的基團(tuán)空間排列引起。

全同結(jié)構(gòu)(isotacticstructure)

間同結(jié)構(gòu)(syndiotacticsturcture)

無規(guī)結(jié)構(gòu)(randomstructure)若高分子中含有手性C原子,則其立體構(gòu)型可有D型和L型，據(jù)其連接方式可分為如下三種：等規(guī)聚合物立體異構(gòu)體之間的性能差別很大。例如：全同立構(gòu)聚苯乙烯能結(jié)晶，熔點240℃，而無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯不能結(jié)晶，軟化點僅為80℃。3.立體異構(gòu)(stereoisomerism)：可分為：（1）全同立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L型,即DDDDDDDDDD或LLLLLLLLLLL；聚丙烯為例（2）間同立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型各不相同,即D型與L型相間連接，LDLDLDLDLDLDLD；（3）無規(guī)立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型紊亂無規(guī)則連接。（1）全同立構(gòu)高分子：主鏈上的C*的立體構(gòu)型全部為D型或L異戊二烯烴(isoprene)1,4加成后，主鏈上有雙鍵，與雙鍵連接的碳原子不能繞主鏈旋轉(zhuǎn)。順式(cisform)異構(gòu)體反式(transform)異構(gòu)體（2）幾何異構(gòu)（Stereoisomerism）——主鏈上有不飽和鍵所引起的異構(gòu)現(xiàn)象異戊二烯烴(isoprene)（2）幾何異構(gòu)（Stereo（3）構(gòu)象(conformation)（二次結(jié)構(gòu)）

伸展鏈spreadingchain

無規(guī)線團(tuán)randomcoil

折疊鏈foldedchain

螺旋鏈spiralchain產(chǎn)生原因：C-C單鍵的內(nèi)旋轉(zhuǎn)(internalrotation)引起碳原子在空間位置上的變化。——高分子鏈在空間存在的各種形狀（3）構(gòu)象(conformation)（二次結(jié)構(gòu)）伸展鏈1.7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（三次結(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)。高分子之間以次價鍵（范德華力）聚集。由于相對分子質(zhì)量很大，總的次價鍵力超過共價鍵力。因此高分子只有固態(tài)和液態(tài)，沒有氣態(tài)。高分子有兩種狀態(tài)固態(tài)高聚物液態(tài)高聚物晶態(tài)結(jié)構(gòu)非晶態(tài)結(jié)構(gòu)又稱粘流態(tài)兩種聚集狀態(tài)玻璃態(tài)三個力學(xué)狀態(tài)粘流態(tài)高彈態(tài)

又稱無定形結(jié)構(gòu)TgTf兩個特征溫度1.7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變高分子的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)（三次結(jié)構(gòu)）是指高非晶態(tài)結(jié)構(gòu)

高聚物可以是完全的非晶態(tài)；非晶態(tài)高聚物的分子鏈處于無規(guī)線團(tuán)狀態(tài)。這種纏結(jié)、混雜的狀態(tài)也可能存在著一定程度的有序性。

非晶態(tài)高分子沒有熔點，在比體積-溫度曲線上有一轉(zhuǎn)折點，此點對應(yīng)的溫度稱為玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，用Tg表示；非晶態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物可以是完全的非晶態(tài)；非晶態(tài)高分子沒有熔點在Tg以下，聚合物處玻璃態(tài)，其質(zhì)硬，性脆，無彈性，類似玻璃，體積粘度大，鏈段運動受限，比體積隨溫度變化率較小。當(dāng)升溫到Tf（粘流溫度）時，鏈段運動強(qiáng)烈，有明顯分子間位移，物料熔融達(dá)到象液體一樣的流動狀態(tài)，即粘流態(tài)。溫度升高到Tg以上，聚合物轉(zhuǎn)變?yōu)橄鹉z態(tài)（高彈態(tài)），質(zhì)軟而有彈性，鏈段能較自由地轉(zhuǎn)動，比體積隨溫度變化率較大。玻璃態(tài)和高彈態(tài)均為固體。將一非晶態(tài)高聚物試樣，施一恒定外力，記錄試樣的形變隨溫度的變化，可得到溫度形變曲線或熱機(jī)械曲線。TgTf

形變

玻璃態(tài)

高彈態(tài)

粘流態(tài)非晶態(tài)高聚物形變-溫度關(guān)系曲線

溫度在Tg以下，聚合物處玻璃態(tài)，其質(zhì)硬，性脆，無彈性，類似玻璃，晶態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物可以高度結(jié)晶，但不能達(dá)到100％，即結(jié)晶高聚物可處于晶態(tài)和非晶態(tài)兩相共存的狀態(tài)。

聚合物結(jié)晶能力與其鏈結(jié)構(gòu)及外界條件有關(guān)內(nèi)因：大分子結(jié)構(gòu)規(guī)整性、分子間力、分子鏈柔性等。外因：拉力、溫度等。拉伸:有利于有序排列，使結(jié)晶度提高。溫度:慢慢冷卻，與結(jié)晶速度相適應(yīng)，有利于有序排列和結(jié)晶。晶態(tài)結(jié)構(gòu)高聚物可以高度結(jié)晶，但不能達(dá)到100％，即結(jié)晶高聚聚乙烯(PE)片晶

透射電鏡聚乙烯(PE)片晶

透射電鏡樹枝狀晶80%支化的PE樹枝狀晶80%支化的PE等規(guī)聚丙烯的球晶等規(guī)聚丙烯的球晶串晶和柱晶串晶和柱晶結(jié)晶熔融溫度，Tm，是結(jié)晶高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度。由于結(jié)晶存在缺陷，并有分子量分布等原因，結(jié)晶聚合物熔點有一范圍。由于晶格的束縛，在熔點Tm以下時，結(jié)晶高聚物只能處于柔韌狀態(tài)。如分子量不大，加熱到Tm后直接產(chǎn)生流動而進(jìn)入粘流態(tài)；分子量大時，則要經(jīng)過一個小的高彈形變區(qū)，最后進(jìn)入粘流態(tài)。TgTm

溫度

比體積

玻璃態(tài)

高彈態(tài)粘流態(tài)半結(jié)晶固體玻璃化轉(zhuǎn)變溫度熔點結(jié)晶熔融溫度，Tm，是結(jié)晶高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度。TgTmTm和Tg是結(jié)晶高聚物和無定型高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度，也是衡量聚合物耐熱性的重要指標(biāo)。

通常所說的塑料、橡膠，正是按照Tm和

Tg在室溫之上或室溫之下劃分的:大部分纖維是晶態(tài)高聚物Tm應(yīng)高于室溫150℃以上也有非晶態(tài)高聚物分子排列要有一定規(guī)則和取向塑料晶態(tài)高聚物,處于部分結(jié)晶態(tài),Tm是使用的上限溫度非晶態(tài)高聚物,處于玻璃態(tài),Tg是使用的上限溫度只能是非晶態(tài)高聚物，處于高彈態(tài)Tg是使用的下限溫度，Tg應(yīng)低于室溫75℃以上Tf是使用的上限溫度纖維橡膠Tm和Tg是結(jié)晶高聚物和無定型高聚物的主要熱轉(zhuǎn)變溫度，也是衡某類晶體受熱熔融（熱致性）或被溶劑溶解（溶致性）后，失去了固體的剛性，轉(zhuǎn)變成液體，但仍保留有晶態(tài)分子的有序排列，成各向異性，形成兼有晶體和液體性質(zhì)的過渡狀態(tài)，這種中間狀態(tài)稱為液晶態(tài)，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)稱作液晶。CrystalLiquidCrystalLiquid液晶液晶態(tài)結(jié)構(gòu)玻璃態(tài)→液晶態(tài)→各向同性液態(tài)某類晶體受熱熔融（熱致性）或被溶劑溶解（溶致性）后，失去了固

歸納有機(jī)高分子化合物基本性質(zhì)1.溶解性線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子溶解于適當(dāng)溶劑里，但溶解過程比小分子緩慢。如：有機(jī)玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）粉末溶于氯仿中。體型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分子不溶解，只是有一定程度的脹大。如：從廢輪胎上刮下一些橡膠粉末，取0.5g放入試管中，加入10ml汽油。2.熱塑性和熱固性線型高分子具有熱塑性。如聚乙烯塑料受熱到一定溫度時開始軟化，直到熔化成流動的液體，冷卻后又變成固體，加熱后又熔化。根據(jù)線型高分子的這一性質(zhì)制成的高分子材料具有良好的可塑性，能制成薄膜、拉成絲或壓制成所需的各種形狀。有些線型分子一經(jīng)加工成型就不會受熱熔化，因而具有熱固性，例如酚醛樹脂等。歸納有機(jī)高分子化合物基本性質(zhì)1.溶解性線型結(jié)構(gòu)的有機(jī)高分3.強(qiáng)度高分子材料的強(qiáng)度一般都比較大。如果分別把10Kg高分子材料與金屬材料各制成100m長的繩子，在高處懸吊重物，所吊重物的最大質(zhì)量：錦綸繩——15500Kg、滌綸繩——12000Kg、金屬鈦繩7700Kg、碳鋼6500Kg。4.電絕緣性高分子化合物分子鏈里的原子是以共價鍵結(jié)合的，一般不易導(dǎo)電，所以高分子材料通常是很好的電絕緣材料，廣泛應(yīng)用于電器工業(yè)上。例如：支撐電器設(shè)備零件、電線和電纜的護(hù)套等。5.其它性質(zhì)高分子材料還具有耐化學(xué)腐蝕、耐熱、耐磨、耐油、不透水等性能，可用于某些特殊需求領(lǐng)域。但也有易燃、易老化、廢棄后不易分解等缺點。3.強(qiáng)度高分子材料的強(qiáng)度一般都比較大。如果分別把10Kg高1.8高分子材料和力學(xué)性能1.三大合成（高分子）材料：樹脂和塑料橡膠纖維用途上分：功能材料和結(jié)構(gòu)材料2.

力學(xué)性能：彈性模量：代表物質(zhì)的剛性，對變形的阻力，以起始應(yīng)力除以相對伸長率表示，即應(yīng)力－應(yīng)變曲線的起始斜率?？箯垙?qiáng)度：使試樣破壞的應(yīng)力,單位N/cm2斷裂伸長率：最終試樣斷裂時的伸長率（％）高彈伸長率：表示高彈性，以可逆伸長的程度來表示。應(yīng)變應(yīng)力單晶纖維玻璃態(tài)聚合物半結(jié)晶聚合物橡膠1.8高分子材料和力學(xué)性能1.三大合成（高分子）材料：高分子化學(xué)高分子化學(xué)第一章

緒論

第二章

逐步聚合第三章

自由基聚合第四章

自由基共聚

第五章

聚合方法

第六章

離子聚合

第七章

配位聚合

第八章

聚合物的化學(xué)反應(yīng)

課程內(nèi)容

學(xué)時:54第一章緒論第二章逐步聚合第三章自由基聚合第四章自由教學(xué)目的：掌握有關(guān)高分子化學(xué)的基本知識，初步具有控制聚合反應(yīng)及選擇聚合方法的能力。培養(yǎng)進(jìn)一步自學(xué)的能力?；疽螅?/p>

要求掌握高分子的基本概念、聚合反應(yīng)的基本原理。教學(xué)目的與基本要求教學(xué)目的：掌握有關(guān)高分子化學(xué)的基本知識，初步具有控制聚合反應(yīng)學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的幾點建議

１．抓住主線，理清思路

基本概念－基本反應(yīng)－基本理論－

基本問題－基本計算

２．結(jié)合實驗，開闊視野

生活常識－課堂知識－專業(yè)實驗－學(xué)術(shù)論文

３．培養(yǎng)興趣，提高能力

擴(kuò)大閱讀－積極思考-提出問題－解決問題

４.確定目標(biāo)，努力學(xué)習(xí)

及時就業(yè)-擴(kuò)大專業(yè)知識-注重信息與應(yīng)用

繼續(xù)深造-加強(qiáng)相關(guān)課程學(xué)習(xí)-注重知識的系統(tǒng)與深入學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的幾點建議

１．抓住主線，理清思路

《高分子化學(xué)》課程考核

本課程總成績包括平時成績和期末考試成績兩部分：

①平時成績：比例40%。包括出勤、學(xué)習(xí)態(tài)度、作業(yè)等；

②期末試卷成績：比例60%；

③綜合考核成績：平時成績40%+試卷成績

60%。

考試題型：名詞解釋、填空題、選擇題、計算題、

反應(yīng)方程式、簡答題

祝取得好成績《高分子化學(xué)》課程考核

本課程總成績包括平時成績和期末考試成前言高分子科學(xué)是研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集態(tài)的結(jié)構(gòu)、性能，聚合物的成型加工等內(nèi)容的一門綜合性學(xué)科。包括高分子化學(xué)、高分子物理、高分子工程幾個領(lǐng)域。高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一。高分子科學(xué)既是一門應(yīng)用科學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué)。前言高分子科學(xué)是研究高分子化合物合成、改性，高分子及其聚集態(tài)高分子科學(xué)研究高分子化合物的合成、反應(yīng)及機(jī)理，反應(yīng)動力學(xué)、選擇原料、確定路線、尋找催化劑、制訂合成工藝等。研究高分子的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，為設(shè)計合成預(yù)定性能的聚合物提供理論指導(dǎo)，是溝通合成與應(yīng)用的橋梁。研究聚合物加工成型的原理與工藝。PolymerScience重要的基礎(chǔ)學(xué)科高分子科學(xué)研究高分子化合物的合成、反應(yīng)及機(jī)理，反應(yīng)動高分子化學(xué)課件——緒論材料的總類材料的總類高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)之一，目前世界上合成高分子材料的年產(chǎn)量已經(jīng)超過1.4億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘膠劑…幾大類高分子材料己廣泛應(yīng)用到電子信息、生物醫(yī)藥、航天航空、汽車工業(yè)、包裝、建筑、紡織等各個領(lǐng)域。功能高分子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)電高分子、壓電及熱電高分子、磁性高分子、光功能高分子、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能。高分子材料的應(yīng)用據(jù)統(tǒng)計，若人們對材料的需求是100%，其中高分子材料占60%。高分子具有許多優(yōu)良性能，高分子材料是當(dāng)今世界發(fā)展最迅速的產(chǎn)業(yè)高分子化學(xué)課件——緒論天然高分子天然高分子多糖類、多肽類、核酸多糖類、多肽類、核酸DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)deoxyribonucleicacid兩股DNA長鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞一個中心軸盤旋，走向相反，外側(cè)為磷酸基團(tuán)，內(nèi)側(cè)為四種堿基，通過堿基對(30億)的氫鍵形成雙螺旋結(jié)構(gòu)。HOC、N：在堿基中C：在磷酸酯鍵中PDNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)兩股DNA長鏈像轉(zhuǎn)圈的樓梯扶手架，圍繞H|H2N—C—COOH|RCOOH|H-NH—C—H|R+HCOOH||H2N—C—CONH—C—H||RR肽鍵

C，H，O，N，S蛋白質(zhì)ProteinHRCOO滌綸做基料的風(fēng)帆、熱氣球常規(guī)高分子材料合成高分子日用橡膠制品日化產(chǎn)品外包裝腈綸毛織品滌綸做基料的常合成高分子日用橡膠制品日化產(chǎn)品外包裝腈綸毛織品高分子化學(xué)課件——緒論塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護(hù)套塑料建材、產(chǎn)品包裝、電纜護(hù)套工程塑料制品各種合成橡膠制品工程塑料制品各種合成橡膠制品我們使用的以上這些產(chǎn)品，大都來自于這樣高塔林立的石油化工企業(yè)我們使用的以上這些產(chǎn)品，石油化工企業(yè)

功能高分子材料功能高分子材料功能高分子功能高分子1

緒論本章內(nèi)容1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分類和命名1.6線形、支鏈形和交聯(lián)1.5大分子微結(jié)構(gòu)1.4分子量及其分布1.3聚合反應(yīng)（*）（△）（*）1.7聚集態(tài)和熱轉(zhuǎn)變1.8高分子材料和力學(xué)性能1緒論本1.1高分子的基本概念1.2聚合物的分類教學(xué)目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反應(yīng)的分類方法；掌握書寫聚合物結(jié)構(gòu)式的一般方法，掌握聚合物平均分子量、分子量分布的幾種表示方法；

熟悉：高分子的特點；線型、支鏈和體型大分子以及高分子的微觀結(jié)構(gòu)、聚合物的分類及幾種命名方法；了解：高分子化學(xué)研究的主要問題，了解聚合物分子量、分子量分布對聚合物性能的影響，聚合物的物理狀態(tài)和主要性能、高分子材料和機(jī)械強(qiáng)度、高分子化學(xué)簡史以及高分子科學(xué)及其工業(yè)發(fā)展歷史和前景。教學(xué)目的及要求：掌握：高分子化合物的基本概念、聚合反應(yīng)的分1.1高分子的基本概念什么是高分子？

由許多相同的、結(jié)構(gòu)簡單的單元(unit)通過共價鍵(covalentbond)重復(fù)鍵接而成的相對分子質(zhì)量很大的化合物。高分子(大分子)(macromolecule)高聚物(highpolymer)聚合物(polymer)這些術(shù)語一般可以通用1.一般稱胰島素等化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的生物高分子化合物為大分子化合物，而稱人工合成的塑料、橡膠和纖維等為聚合物或高聚物。2.聚合物包括低聚物(oligomer)和高聚物,但通常所稱的聚合物即指高聚物。低聚物（Oligomer)：分子量較小的高分子化合物，重復(fù)單元數(shù)只有幾個到十幾個。線型或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如聚乙二醇?，F(xiàn)在的傾向：1.1高分子的基本概念什么是高分子？由許高分子的特征：A、相對分子質(zhì)量很大-----<103<--------------<104<---------<106<---------------低分子過渡區(qū)（齊聚物）高聚物超高分子量的聚合物一般高分子的分子量在104～106高分子的特征：A、相對分子質(zhì)量很大-----<1B、共價鍵連接C、由相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)重復(fù)多次而成B、共價鍵連接C、由相同的化學(xué)結(jié)構(gòu)重復(fù)多次而成高分子可看作是由許多重復(fù)單元所組成的一條長鏈支鏈主鏈側(cè)基鏈原子構(gòu)成高分子主鏈骨架的單個原子聚丙烯聚乙二醇高分子可看作是由許多重復(fù)單元所組成的一條長鏈支鏈主鏈側(cè)基鏈高分子化學(xué)課件——緒論高分子單體聚合反應(yīng)Polymerization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。即合成聚合物的起始原料。單體（Monomer）聚合例如：聚苯乙烯單體聚合物縮寫成高分子單體聚合反應(yīng)Polymerization能夠進(jìn)在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元的元素組成可以與單體的元素組成相同，也可以不同。

聚丙烯

尼龍—66結(jié)構(gòu)單元（Structureunit）在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原子團(tuán)。即構(gòu)成大分子鏈的聚合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可重復(fù)出現(xiàn)的最小基本單元，又可稱鏈節(jié)（ChainElement）。在聚合物鏈節(jié)中，與單體的元素組成相同，僅部分電子狀態(tài)稍有差別的（基本）結(jié)構(gòu)單元。和聚氯乙烯的重復(fù)單元尼龍-66的重復(fù)單元單體單元（Monomerunit

）重復(fù)單元（Repeatingunit）聚合物中化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)均可重復(fù)出現(xiàn)的最小基本單元，又可稱鏈節(jié)高分子的三種組成情況比較n高分子的三種組成情況比較n1.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子高分子的三種組成情況

例如：聚苯乙烯聚合高分子結(jié)構(gòu)可以縮寫成單體結(jié)構(gòu)單元＝單體單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)此時說明：n

表示重復(fù)單元數(shù)，也稱為鏈節(jié)數(shù),在此等于聚合度。重復(fù)單元的元素組成與單體的元素組成相同1.由一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子高分子的三種組成情況例如：聚聚合度有兩種表示法：以大分子鏈中的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目表示，記作以大分子鏈中的重復(fù)單元數(shù)目表示，記作此時說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長的大分子組成，即同一種聚合物是由一組不同聚合度和不同結(jié)構(gòu)形態(tài)的同系物的混合物所組成，因此，聚合物的分子量或聚合度只是這種大小不一的大分子的統(tǒng)計平均值，或者說分子量或聚合度具有一定的分布范圍。一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子聚合度（Degreeofpolymerization，縮寫為DP）聚合度是衡量高分子大小的一個指標(biāo)。聚合度有兩種表示法：此時說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈另一種情況：結(jié)構(gòu)單元＝重復(fù)單元＝鏈節(jié)單體單元結(jié)構(gòu)單元比其單體少了些原子（氫原子和氧原子），因為聚合時有小分子生成，所以此時的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。式中:M是高分