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1、1 聚乙烯丙綸高分子 防水膠 復(fù)合防水卷材 高分子化學(xué)第1頁/共90頁2我被高分子包圍了呀！酚醛塑料滌綸聚氯乙烯有機(jī)玻璃聚苯乙烯聚四氟乙烯塑料聚丙烯第2頁/共90頁3高分子化學(xué)四大塑料四大塑料“四烯四烯”聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯合成纖維合成纖維“六綸六綸”滌綸、 錦綸、腈綸、丙綸、維綸、氯綸合成橡膠合成橡膠“四膠四膠” 順丁橡膠、丁苯橡膠、乙丙橡膠、異戊橡膠 以及聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯、有機(jī)玻璃等都是經(jīng)過聚合反應(yīng)得到的高分子化合物。第3頁/共90頁4高分子化學(xué)阿斯匹林阿斯匹林( (Aspirin) )是一個(gè)是一個(gè)“古老古老”的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長(zhǎng)的解熱鎮(zhèn)痛藥物，而緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林又

2、使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇效阿斯匹林又使阿斯匹林煥發(fā)了青春。近年，科學(xué)家通過乙二醇的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林，的橋梁作用把阿斯匹林連接在高聚物上，制成緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，用于關(guān)節(jié)炎和冠心病的輔助治療，緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林可分為三部緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林可分為三部分分：高分子載體（：高分子載體（聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸）；低分子藥物（）；低分子藥物（阿斯匹阿斯匹林）林）；作為橋梁作用的；作為橋梁作用的乙二醇乙二醇。腸胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ帧Ｄc胃中水解變?yōu)榘⑺蛊チ?。【】現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：合成藥物長(zhǎng)效化和低毒現(xiàn)代醫(yī)藥發(fā)展方向之一：

3、合成藥物長(zhǎng)效化和低毒化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在化，其有效途徑是低分子藥物高分子化。例如可將藥物分子連在安全無毒的高分子鏈上。安全無毒的高分子鏈上。緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下：第4頁/共90頁5高分子化學(xué)緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林緩釋長(zhǎng)效阿斯匹林在體內(nèi)的分解過程在體內(nèi)的分解過程人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 第5頁/共90頁6高分子化學(xué)人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 【】由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合由于某些合成高分子材料（如：有機(jī)硅聚合物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋物、有機(jī)氟聚合物、聚氨酯

4、、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、醋酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，酸纖維素等）與生物體中的天然高分子有極其相似的化學(xué)結(jié)構(gòu)，生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用生物相容性較好，較少受到排斥，安全無毒，可用于制作醫(yī)用組織和人造器官的高分子材料。組織和人造器官的高分子材料。 從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人從皮膚到內(nèi)臟，從血液到五官都有用醫(yī)用高分子材料制成的人造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、造器官組織，如人造血管、人造心臟、人造腎臟、人造皮膚、人造骨髓等，最早應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的人造骨髓等，最早應(yīng)用的

5、醫(yī)用高分子材料是代替手術(shù)縫合線的聚乳酸聚乳酸 。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、。使聚乳酸作為外科手術(shù)的縫合線，因聚乳酸極易水解、縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代縫合傷口愈合后，不需拆線，縫合線經(jīng)體液水解為乳酸，由代謝循環(huán)排出體外水解反應(yīng)式如下：謝循環(huán)排出體外水解反應(yīng)式如下：第6頁/共90頁7高分子化學(xué)人造器官組織 人造器官組織 人造器官組織 【】螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光致變螺苯并吡喃類衍生物是一類典型的光致變色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種聚合色化合物，將其引入纖維素類聚合物分子鏈上，用這種聚合物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色

6、反應(yīng)式如下：物仿制的纖維就具有光致變色功能。變色反應(yīng)式如下：共軛鏈變化引起顏色變化通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。通過上述反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了人們的服裝可以隨光線強(qiáng)弱變化而變化。NMeOCH2NO2MeMeNO2CH2NMeO-+hu第7頁/共90頁8高分子化學(xué)高分子化學(xué) 講授內(nèi)容及課時(shí)分配講授內(nèi)容及課時(shí)分配 第一章第一章 緒論緒論.（6h6h） 第二章第二章 逐步聚合逐步聚合.（6h6h） 第三章第三章 自由基聚合自由基聚合.(.(8h)8h) 第四章第四章 聚合方法聚合方法. . （6h6h） 第五章第五章 離子聚合離子聚合（6h6h） 第六章第六章 配位聚合配位聚合.（2h2

7、h） 第七章第七章 聚合物的化學(xué)反應(yīng)聚合物的化學(xué)反應(yīng).（4h4h）高分子化學(xué)高分子化學(xué)第8頁/共90頁9Chapter 1Chapter 1 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第9頁/共90頁10 高分子是由高分子是由碳、氫、氧、氮、硅、硫碳、氫、氧、氮、硅、硫等元素組成的等元素組成的分子量足夠高分子量足夠高的的有機(jī)物。常用高分子材料分子量在有機(jī)物。常用高分子材料分子量在一萬到幾百萬一萬到幾百萬之間，高分子量對(duì)化之間，高分子量對(duì)化合物性質(zhì)的影響就是使它具有合物性質(zhì)的影響就是使它具有一定強(qiáng)度一定強(qiáng)度，從而可作材料使用。這也是，從而可作材料使用。這也是高分子不同于一般化合物之處。又因高分子一般具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，每個(gè)

8、高分子不同于一般化合物之處。又因高分子一般具有長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，每個(gè)分子好像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的線，許多分子糾集在一起，就成了一個(gè)扯不開的分子好像一條長(zhǎng)長(zhǎng)的線，許多分子糾集在一起，就成了一個(gè)扯不開的線團(tuán)，這就是高分子化合物具有線團(tuán)，這就是高分子化合物具有較高強(qiáng)度較高強(qiáng)度，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用的，可以作為結(jié)構(gòu)材料使用的根本原因。另一方面，還可以通過各種手段，用物理的或化學(xué)的方法根本原因。另一方面，還可以通過各種手段，用物理的或化學(xué)的方法，或者使高分子與其他物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生物理或化學(xué)變化，從而使，或者使高分子與其他物質(zhì)相互作用后產(chǎn)生物理或化學(xué)變化，從而使高分子成為能完成特殊功能的功能高分子材料。高分子成為能完成特

9、殊功能的功能高分子材料。 高分子化合物高分子化合物 簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介高分子化學(xué)高分子化學(xué)第10頁/共90頁11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)超過過1.41.4億噸。億噸。塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑塑料、橡膠、纖維、涂料、粘合劑幾大類高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、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。車工業(yè)、包裝、建筑等各個(gè)領(lǐng)域。功能高分子材料功能高分

10、子材料：導(dǎo)電高分子、高分子半導(dǎo)體、光導(dǎo)：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、液晶高分子和信息高分子材料等近年發(fā)展迅速，具有特殊功能功能。 高分子材料高分子材料 De De 應(yīng)用應(yīng)用高分子化學(xué)高分子化學(xué)第11頁/共90頁12高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一；它既是一門應(yīng)用科高分子科學(xué)是當(dāng)代發(fā)展最迅速的學(xué)科之一；它既是一門應(yīng)用科學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué)學(xué)，又是一門基礎(chǔ)科學(xué). .它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生它是建立在有機(jī)化學(xué)、物理化學(xué)、生物化學(xué)、

11、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新物化學(xué)、物理學(xué)和力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展而成的一門新興學(xué)科。興學(xué)科。目前，已經(jīng)發(fā)展成四個(gè)主要分支目前，已經(jīng)發(fā)展成四個(gè)主要分支. .高分子化學(xué)繼高分子化學(xué)繼“四四大化學(xué)大化學(xué)”之后之后被稱為被稱為“第五大化學(xué)第五大化學(xué)”。高分子化學(xué)高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子科學(xué)高分子化學(xué)高分子化學(xué)高分子物理高分子物理高分子材料高分子材料高分子工藝高分子工藝第12頁/共90頁13高分子化學(xué)高分子化學(xué)高分子科學(xué)高分子科學(xué)是研究高分子化合物的合成、改性、結(jié)構(gòu)、性是研究高分子化合物的合成、改性、結(jié)構(gòu)、性能、成型加工等內(nèi)容的一門綜合性科學(xué)。能、成型加工等內(nèi)容的一門綜合性科學(xué)

12、。高分子化學(xué)是高高分子化學(xué)是高分子科學(xué)的基礎(chǔ)，高分子化學(xué)主要研究聚合反應(yīng)機(jī)理和聚分子科學(xué)的基礎(chǔ)，高分子化學(xué)主要研究聚合反應(yīng)機(jī)理和聚合方法。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的目的是了解聚合反應(yīng)的機(jī)理和合方法。學(xué)習(xí)高分子化學(xué)的目的是了解聚合反應(yīng)的機(jī)理和聚合方法聚合方法 ，以便合成出具有指定相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子，以便合成出具有指定相對(duì)分子質(zhì)量和相對(duì)分子質(zhì)量分布、指定性能、能滿足實(shí)際需要的高分子化合物。質(zhì)量分布、指定性能、能滿足實(shí)際需要的高分子化合物。研究目的研究目的第13頁/共90頁14高分子化學(xué)高分子化學(xué)提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；提高產(chǎn)量、增加品種、改進(jìn)性能、處理三廢、拓寬應(yīng)用領(lǐng)域；研

13、制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；研制新型引發(fā)劑，降低能源和材料消耗，使得合成方便易行；采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；采用新的聚合方法獲得新性能、新品種、新用途的高聚物；開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。開發(fā)功能高分子材料和生物工程高分子材料。發(fā)展方向發(fā)展方向第14頁/共90頁15又稱高分子化合物、大分子化合物、高分又稱高分子化合物、大分子化合物、高分子、大分子、高聚物、聚合物。子、大分子、高聚物、聚合物。 Macromolecules, High Polymer, Polymer什么是高分子什么是高分子?高分子高分子是指是指由由多種原子多種原子以

14、相同的、多次重復(fù)以相同的、多次重復(fù)的的結(jié)構(gòu)單元結(jié)構(gòu)單元并主要由并主要由共價(jià)鍵連接共價(jià)鍵連接起來的、通起來的、通常是相對(duì)常是相對(duì)分子量為分子量為的化合物的化合物。第15頁/共90頁16 聚合物分子結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)重復(fù)單元所組成，并聚合物分子結(jié)構(gòu)必須是由多個(gè)重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元是由相應(yīng)的小分子衍生而來。且這些重復(fù)單元是由相應(yīng)的小分子衍生而來。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClH2CCHCl聚氯乙烯聚氯乙烯高分子化學(xué)高分子化學(xué)CH2CHOHCH2CHOH聚乙烯醇聚乙烯醇乙烯醇乙烯醇又如：第16頁/共90頁17高高 分分 子子小小 分分 子子聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)Polymer

15、ization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。即成單元的小分子。即合成聚合物的起始原料合成聚合物的起始原料。Monomer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)。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。即構(gòu)成大分子鏈的基本結(jié)構(gòu)單元。Structure unit第17頁/共90頁18Repeating unit聚合物中化學(xué)組成相同的最小單位。Chain element即一個(gè)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元。Monomer unit聚合物中具有與單體相同化學(xué)組成而不同電子結(jié)構(gòu)的單元。CH2CHClClCH2

16、 CH和CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClClH2CCHCl高分子化學(xué)高分子化學(xué)第18頁/共90頁19高分子的三種組成情況高分子的三種組成情況高分子化學(xué)高分子化學(xué)比比 較較CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnn H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+n第19頁/共90頁201.1.高分子的三種組成情況高分子的三種組成情況聚合聚合CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2

17、CHn此此時(shí)時(shí)高分子化學(xué)高分子化學(xué)第20頁/共90頁21結(jié)構(gòu)單元數(shù)目結(jié)構(gòu)單元數(shù)目重復(fù)單元數(shù)目重復(fù)單元數(shù)目nxDP此時(shí)nDPxn聚合度（Degree of polymerization，縮寫為DP，）說明說明：由于絕大多數(shù)高聚物都是由不同鏈長(zhǎng)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(jì)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)單元一種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子組成的高分子第21頁/共90頁22：n H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55結(jié)構(gòu)單元比其單

18、體少了些原子（氫原子和氧原子），因?yàn)榫酆蠒r(shí)有小分子生成，所以此時(shí)的結(jié)構(gòu)單元不等于單體單元。00nMDPMxM由聚合度可計(jì)算出高分子的分子量由聚合度可計(jì)算出高分子的分子量 第22頁/共90頁23H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOHH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1) H2O+2.2.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。高分子化學(xué)高分子化學(xué)第23頁/共90頁24單個(gè)聚合物單個(gè)聚合物分子所含單體單元的數(shù)目。分子所含單體單元的數(shù)目。COCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHC

19、OCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 單單 體體 單體單元單體單元 聚聚合度合度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，PETn例：nDPxn22002MDPMxMn但, 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第24頁/共90頁25例例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(jì)算其聚合度。ClCH2CHCH2 CHClnn解：解： = = 50000-150000/62.5=800-2400= = 50000-150000/62.5=800-2400 通過計(jì)算可

20、知，通過計(jì)算可知，聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在聚氯乙烯的平均聚合度應(yīng)在800-2400800-2400聚氯乙烯聚氯乙烯 分子約由分子約由800-2400800-2400個(gè)氯乙烯單元組成。個(gè)氯乙烯單元組成。X0MM第25頁/共90頁26例例2 2：以對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對(duì)苯二甲酸以對(duì)苯二甲酸與乙二醇為原料，經(jīng)縮聚制得聚對(duì)苯二甲酸 乙二醇酯，其分子量一般在乙二醇酯，其分子量一般在2 2萬左右，計(jì)算萬左右，計(jì)算 及及 。 DPnX解解：已知-O(CH-O(CH2 2) )2 2O-O-結(jié)構(gòu)單元分子量為6060，-OC-C-OC-C6 6H H5 5-CO-CO- 結(jié)構(gòu)單元分子量為132

21、132。 由 = （M + M ）/2得： 2000 = （60+132）/2 則 =208 = /2=104nMnX0102nXnXDPnX高分子化學(xué)高分子化學(xué)第26頁/共90頁273. Homopolymer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。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。聚合物分子有且只有一種聚合物分子有且只有一種重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，重復(fù)結(jié)構(gòu)單元，并且該并且該重復(fù)重復(fù)結(jié)構(gòu)單元可以只由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）結(jié)構(gòu)單元可以只由一種（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體衍生而來。單體衍生而來。判別均聚物判別均聚物齊聚物( (oligomeroligomer)

22、)：由幾個(gè)或十幾個(gè)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。 第27頁/共90頁28生成均聚物的聚合反應(yīng)稱均聚反應(yīng)生成均聚物的聚合反應(yīng)稱均聚反應(yīng) （Homopolymerization) )。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CH2CHClCOCOOCH2CH2OCH2CHOH例：例：第28頁/共90頁29說明： M1M2M1M1M2M1M2M2M2 -( CH2-CH=CH-CH

23、2 -)-(-CH2-CH-)-xyn由由兩種或兩種以上兩種或兩種以上（真實(shí)的、隱含的或假設(shè)的）單體聚（真實(shí)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)。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)。共共 聚聚 物物 Copolymer第29頁/共90頁30HOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-隱含單體隱含單體HOOC-Ph-COOCH2CH2OHHOOC-Ph-COOHHOCH2CH2OHHO(CH2)3OH-(OC-Ph-COOCH2CH2O)n-(OC-Ph-COOCH2CH2CH2O)m-HO-(CH2)

24、5COOHHOCH2COOH-O(CH2)5COm-OCH2COn-共聚物共聚物共聚物共聚物均聚物均聚物例：例：第30頁/共90頁31CH3CH2-(CH2CH2)n-CH2CH3聚乙烯：聚乙烯：HO COCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2OH滌綸：滌綸： 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 Groups第31頁/共90頁32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

25、素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子：鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)。鏈原子均為雜原子，側(cè)鏈為有機(jī)基團(tuán)。來來 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。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。1.1.分類分類1.31.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第32頁/共90頁33雜鏈高分子雜鏈高分子CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龍尼龍6元素有機(jī)高分子元素有機(jī)高分子聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH

26、3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O碳鏈高分子碳鏈高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯例：例：1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第33頁/共90頁341.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)性性質(zhì)質(zhì)和和用用途途塑料塑料纖維纖維橡膠橡膠涂料涂料膠粘劑膠粘劑功能高分子功能高分子以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤(rùn)滑劑、填料、抗以聚合物為基體材料，添加其它助劑（增塑劑、潤(rùn)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氧劑等），經(jīng)加工形成的可進(jìn)行塑性加工的高分子材料。 “四烯四烯”以聚合物為基體材料加入適當(dāng)種類

27、和適當(dāng)數(shù)量的助劑（如硫化劑、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。如：熱加壓交聯(lián)后成為具有高彈性的材料。如：“四膠四膠”以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃以聚合物為基體材料加入適當(dāng)助劑（溶劑、防靜電劑、柔順劑和燃料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。料等）配制成的可以進(jìn)行抽絲加工的高分子材料。如：如：“四綸四綸”涂于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、起裝飾和保護(hù)作用的聚合物材料。涂于物體表面能成堅(jiān)韌的薄膜、

28、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一起的連接聚合物聚合物材料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。不可逆的物理功能或化學(xué)活性的一類高分子。具有特殊功能具有特殊功能與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。與用途但用量不大的精細(xì)高分子材料。第34頁/共90頁351.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)聚合物的結(jié)構(gòu)形態(tài)聚合物的結(jié)構(gòu)形態(tài)線型聚合物線型聚合物體型聚合物體型聚合物指具有線型結(jié)構(gòu)的聚合物。

29、加熱可指具有線型結(jié)構(gòu)的聚合物。加熱可熔融，加溶劑時(shí)可溶解。為熱塑性熔融，加溶劑時(shí)可溶解。為熱塑性聚合物。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚合物。如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、尼龍、烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、尼龍、聚對(duì)苯二甲酸甲酯、氯乙烯聚對(duì)苯二甲酸甲酯、氯乙烯-醋酸乙醋酸乙烯共聚物、氯乙烯烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物醋酸乙烯共聚物無規(guī)線團(tuán)無規(guī)線團(tuán) 折疊鏈折疊鏈 螺旋鏈螺旋鏈 星型鏈星型鏈 梳型鏈?zhǔn)嵝玩?交聯(lián)鏈交聯(lián)鏈 指具有體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)指具有體型交聯(lián)結(jié)構(gòu)的聚合物。加熱不能的聚合物。加熱不能熔融，加溶劑時(shí)不能熔融，加溶劑時(shí)不能

30、溶解。為熱固性聚合溶解。為熱固性聚合物。如酚醛樹脂、脲物。如酚醛樹脂、脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂和醛樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯等等。聚氨酯等等。第35頁/共90頁362.2.命名命名I. 普通命名法天然高分子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。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）。如纖維素（來源）、核酸（來源與性能）、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”+ + 單體名稱單體名稱 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等遵循的兩個(gè)原則：既要表明其

31、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(gè)名稱。1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第36頁/共90頁37（2）由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子由兩種單體經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的高分子（表明或不表明產(chǎn)物類型表明或不表明產(chǎn)物類型）表明產(chǎn)物類型：表明產(chǎn)物類型：“聚聚”+ + 兩單體生成的產(chǎn)物名稱，如兩單體生成的產(chǎn)物名稱，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二胺”不表明產(chǎn)物類型：?jiǎn)误w名稱或簡(jiǎn)稱加后綴不表明產(chǎn)物類型：?jiǎn)误w名稱或簡(jiǎn)稱

32、加后綴“樹脂樹脂”或或“橡膠橡膠”，如，如 苯苯酚酚和甲和甲醛醛的縮聚產(chǎn)物叫的縮聚產(chǎn)物叫“酚醛樹脂酚醛樹脂” 尿尿素和甲素和甲醛醛的縮聚產(chǎn)物叫的縮聚產(chǎn)物叫“脲醛樹脂脲醛樹脂” 甘油（丙三甘油（丙三醇醇）和鄰苯二甲）和鄰苯二甲酸酸酐產(chǎn)物叫酐產(chǎn)物叫“醇酸樹脂醇酸樹脂” 丁丁二烯和二烯和苯苯乙烯產(chǎn)物叫乙烯產(chǎn)物叫“丁苯橡膠丁苯橡膠”1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第37頁/共90頁38（3 3）由兩種單體通過鏈?zhǔn)骄酆戏磻?yīng)合成的共聚物：）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(jiǎn)稱之間兩單體名稱或簡(jiǎn)稱之間 +“-”+“+“-”+“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

33、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 4）“聚聚”+ +高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)：高分子主鏈結(jié)構(gòu)中的特征功能團(tuán)： 指的是一類高分子，而非單種高分子，如：指的是一類高分子，而非單種高分子，如：HO COCOOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn聚酯：聚酯：另外，還有聚氨酯另外，還有聚氨酯-HN-CO-O-和聚醚和聚醚-O- -等。等。1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第38頁/共90頁391.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué) 合成纖維最普遍，我國(guó)以合成纖維最普遍，我國(guó)以“綸綸”作為合成纖維的后綴作為合成纖維的后綴 滌綸滌

34、綸 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯）聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（聚酯） 丙綸丙綸 聚丙烯聚丙烯 錦綸錦綸 聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。聚酰胺（尼龍），后面加數(shù)字區(qū)別。 如尼龍如尼龍-66-66，尼龍，尼龍-6-6。 腈綸腈綸 聚丙烯腈聚丙烯腈 有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 電木電木 酚醛樹脂酚醛樹脂 第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第一個(gè)數(shù)字表示二元胺的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)第二個(gè)數(shù)字表示二元酸的碳原子數(shù)只附一個(gè)數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)只附一個(gè)數(shù)字表示內(nèi)酰胺或氨基酸的碳原子數(shù)數(shù)字含義數(shù)字含義II. 商品名商品名“綸”來自英文后綴的音譯字“l(fā)on”第39頁/

35、共90頁40PE(polyethylene)聚乙烯聚乙烯PAM (Poly acrylamide)聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺PP (Poly propylene)聚丙烯聚丙烯PMA(Poly methacrylate)聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯PTFE (Poly tetrafluoroethylene)聚四氟乙烯聚四氟乙烯PMMA (Poly methyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲聚甲基丙烯酸甲酯酯(有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃)PS(polystyrene)聚苯乙烯聚苯乙烯PVA(Polyvinyl alcohol)聚乙烯醇聚乙烯醇PVC(polyvinyl chloride)聚氯乙烯聚氯乙烯

36、PVAc （Polyvinyl acetate） 聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯PAA (Poly acrylic acid)聚丙烯酸聚丙烯酸PA （Polyamides) 尼龍（聚酰胺）尼龍（聚酰胺）III. 英文縮寫名英文縮寫名部分常見高分子化合物的英文縮寫名稱1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第40頁/共90頁41IV. IUPAC系統(tǒng)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)單元中的次級(jí)單元按規(guī)定排出重復(fù)結(jié)構(gòu)單元中的次級(jí)單元順序：順序：對(duì)乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分；連接原子對(duì)乙烯基聚合物，先寫有取代基的部分；連接原子最少的次級(jí)單元寫在前面

37、；最少的次級(jí)單元寫在前面；(3) (3) 給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名：按小分子有機(jī)化合物的IUPACIUPAC命名規(guī)命名規(guī)則給重復(fù)結(jié)構(gòu)單元命名；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”。括弧括弧必不必不可少！可少！1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第41頁/共90頁42重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：重復(fù)結(jié)構(gòu)單元為：1聚（聚（1-1-氯代撐乙基）氯代撐乙基） Poly(1-chloroethylene) 注意注意: (1) CH2=CH2, 乙烯；乙烯； （2）-CH2-CH2-, 1,2-亞乙基，撐乙

38、基亞乙基，撐乙基CHHCClHCHHCClHCHHCClHCHHCClH例例11.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第42頁/共90頁43例例2nCH2 CH2CH CH2nCH3CH CH2nCOOCH3聚乙烯聚乙烯聚亞甲基聚亞甲基Poly(ethylene)聚丙烯聚丙烯聚亞丙基聚亞丙基Poly(propylene)例例3聚丙烯酸甲酯聚丙烯酸甲酯聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基) )亞乙基亞乙基 Poly1-(methoxycarbonyl) ethylene 例例41.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第43頁/共90頁44 聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯 聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基)-1-)

39、-1-甲基乙烯甲基乙烯 Poly1-(methoxycarbonyl)-1-methyl ethylene 例例7COOCH3CH3nC CH2CH CH2n聚苯乙烯聚苯乙烯聚聚 (1苯基乙烯苯基乙烯 ) Poly(1-phenylethylene)例例6OCH2CH2 聚氧化乙烯聚氧化乙烯 聚（氧化撐乙基）聚（氧化撐乙基） Poly(oxyethylene)例例51.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第44頁/共90頁45Onn NHCO(CH2)5COnCOOCH2CH2O例例8例例9例例10聚苯醚聚苯醚聚聚( (氧化氧化-1,4-1,4-亞苯基亞苯基) )聚己內(nèi)酰胺聚己內(nèi)酰胺聚聚 亞氨基（亞氨基（

40、1-1-氧代亞乙基氧代亞乙基)聚對(duì)聚對(duì)-苯二甲酸乙二醇酯苯二甲酸乙二醇酯聚（氧亞乙基氧對(duì)聚（氧亞乙基氧對(duì)- -苯二甲酰苯二甲酰) )IUPAC尚未普及，常用于國(guó)際交往1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第45頁/共90頁46CH3CH3O CO O Cn例例11聚碳酸酯聚碳酸酯聚聚( (氧羰基氧氧羰基氧-1,4-1,4-苯撐異丙叉苯撐異丙叉-1,4-1,4-苯撐苯撐) )Poly(oxycarbonyloxy-1,4-phenylene-isopropylidene-1,4-phenylene)例例12NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn尼龍尼龍-66聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺聚聚(亞氨基六次

41、甲基亞氨基己二酰）亞氨基六次甲基亞氨基己二酰） Poly(iminohexamethylene imino adipoyl)1.3 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第46頁/共90頁47聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類按單體和聚合物的按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類組成結(jié)構(gòu)變化分類 按聚合機(jī)理分類按聚合機(jī)理分類 加聚反應(yīng)加聚反應(yīng) 縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng) 逐步聚合逐步聚合 連鎖聚合連鎖聚合或按反應(yīng)過程中有或按反應(yīng)過程中有無小分子生成分類無小分子生成分類聚合反應(yīng)：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。自由基聚合自由基

42、聚合陽離子聚合陽離子聚合陰離子聚合陰離子聚合配位離子聚合配位離子聚合1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)高分子化學(xué)第47頁/共90頁48 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：o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；o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；o加聚物分子量是單體分子量的整數(shù)倍。加聚反應(yīng)（Addition Polymerization)按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類按單體和聚合物的組成結(jié)構(gòu)變化分類1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)高分子化學(xué)第48頁/共90頁49 是縮合反應(yīng)多次重

43、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：o縮聚反應(yīng)通常是官能團(tuán)間的聚合反應(yīng)；o反應(yīng)中有低分子副產(chǎn)物產(chǎn)生，如水、醇、胺等；o縮聚物中往往留有官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征, ,如 -OCO- -NHCO-OCO- -NHCO-，故大部分縮聚物都是雜鏈聚合物；o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?？s聚反應(yīng)（Condensation Polymerization）1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)高分子化學(xué)第49頁/共90頁50第二種：按反應(yīng)機(jī)理分類第二種：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)

44、中一旦形成單體活性中心，就能很快自動(dòng)地傳遞下去，瞬間形成高分子。平均每個(gè)大分子的生成時(shí)間很短（零點(diǎn)幾秒到幾秒），所以，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量與時(shí)間關(guān)系不大。連鎖聚合反應(yīng)的特征： 連鎖聚合反應(yīng)Chain Polymerizationo聚合過程由鏈引發(fā)、鏈增長(zhǎng)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；o反應(yīng)體系中只存在單體、聚合物和微量引發(fā)劑；o進(jìn)行連鎖聚合反應(yīng)的單體主要是烯類、二烯類化合物；o根據(jù)活性中心不同，連鎖聚合反應(yīng)又分為：1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)第50頁/共90頁51自由基聚合：活性中心為自由基自由基聚合：活性中心為自由基陽離子聚合：活性中心為陽離子陽離

45、子聚合：活性中心為陽離子陰離子聚合：活性中心為陰離子陰離子聚合：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（Step Polymerization）是指在反應(yīng)中，聚合物鏈?zhǔn)怯审w系中所有聚合度分子之間通過縮合是指在反應(yīng)中，聚合物鏈?zhǔn)怯审w系中所有聚合度分子之間通過縮合或加成反應(yīng)生成的。其中通過縮合反應(yīng)生成聚合物鏈的稱縮合聚合或加成反應(yīng)生成的。其中通過縮合反應(yīng)生成聚合物鏈的稱縮合聚合反應(yīng)（反應(yīng)（Polycondensation），簡(jiǎn)稱縮聚反應(yīng)；如果聚合物鏈?zhǔn)峭ǎ?jiǎn)稱縮聚反應(yīng)；如果聚合物鏈?zhǔn)峭ㄟ^加成反應(yīng)生成的稱逐步加成聚合反應(yīng)（過加成

46、反應(yīng)生成的稱逐步加成聚合反應(yīng)（Polyaddition）. .1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)高分子化學(xué)第51頁/共90頁52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(duì)分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時(shí)間應(yīng)的進(jìn)行，聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量逐步增加，經(jīng)過一段時(shí)間后形成聚合物大分子。形成大分子的時(shí)間幾乎是聚合反應(yīng)所后形成聚合物大分子。形成大分子的時(shí)間幾乎是聚合反應(yīng)所需的時(shí)間。需的時(shí)間。逐步聚合反應(yīng)和連鎖聚合反

47、應(yīng)不同，沒有特定的反應(yīng)活性中逐步聚合反應(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(gè)單體的官能團(tuán)都是活性中心，且具有相同反應(yīng)活性。心，每個(gè)單體的官能團(tuán)都是活性中心，且具有相同反應(yīng)活性?？s聚反應(yīng)兼有縮去小分子和同時(shí)聚合為高聚物的兩重含義?？s聚反應(yīng)兼有縮去小分子和同時(shí)聚合為高聚物的兩重含義。逐步聚合反應(yīng)沒有小分子縮出，但聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量是逐步聚合反應(yīng)沒有小分子縮出，但聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量是隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增加的，聚合物的結(jié)構(gòu)酷似縮聚物。隨時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增加的，聚合物的結(jié)構(gòu)酷似縮聚物。1.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類高分子化學(xué)高分子化學(xué)第52頁/共90頁531.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)

48、的分類聚合反應(yīng)的單體聚合反應(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(gè)反應(yīng)所有單體必須至少是雙功能化的，即至少含有兩個(gè)反應(yīng)點(diǎn)，可概括為三大類：點(diǎn)，可概括為三大類：（1）含兩個(gè)（或以上）末端功能基的單體，如：）含兩個(gè)（或以上）末端功能基的單體，如： 羥基酸：羥基酸：HO-Z-COOH 氨基酸：氨基酸：H2N-Z-COOH 二元二元 胺：胺：H2N-Z-NH2 二元羧酸：二元羧酸：HOOC-Z-COOH 二元醇：二元醇：HO-Z-OH等等 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)：通過單體功能基之間的反應(yīng)進(jìn)行，為逐步聚合反應(yīng)。高分子化學(xué)高分子化學(xué)第53頁/共90頁

49、541.4 聚合反應(yīng)的分類聚合反應(yīng)的分類（2）含多重鍵的單體，如：）含多重鍵的單體，如： C=C雙鍵：乙烯、丙烯、苯乙烯等雙鍵：乙烯、丙烯、苯乙烯等 CC三鍵：乙炔及取代乙炔三鍵：乙炔及取代乙炔 C=O雙鍵：甲醛等雙鍵：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)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）雜環(huán)單體，如： OOCNHOOCO聚合反應(yīng)：開環(huán)聚合，依條件不同可為逐步或?yàn)殒準(zhǔn)骄酆戏磻?yīng)。聚合反應(yīng)：開環(huán)聚合，依條件不同可為逐步或?yàn)殒準(zhǔn)骄酆戏磻?yīng)。高分子化學(xué)高分子化學(xué)第54頁/共90頁551.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分

50、布聚合物的多分散性聚合物的多分散性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，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)構(gòu)單元分子量的倍數(shù)，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)短不一的特征稱為聚合物的多分散性。這種同種聚合物分子長(zhǎng)短不一的特征稱為聚合物的多分散性。平平 均均 分分 子子 量量聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計(jì)的，是一個(gè)平均值，叫平均分子聚合物的分子量或聚合度是統(tǒng)計(jì)的，是一個(gè)平均值，叫平均分子量或平均聚合度。量或平均聚合度。平均分子量的統(tǒng)計(jì)可有多種標(biāo)準(zhǔn)，其中最常見的是重均分子量

51、和平均分子量的統(tǒng)計(jì)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。數(shù)均分子量。高分子化學(xué)高分子化學(xué)第55頁/共90頁561.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)高分子化學(xué)數(shù)均分子量數(shù)均分子量（Number-average molecular weight）平均分子量的表示方法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(jì)平均的分子量按聚合物中含有的分子數(shù)目統(tǒng)計(jì)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。高分子樣品的總質(zhì)量被聚合物分子總數(shù)所平均。iiiiiiiiinMN)MW(WNMNNWM式中，式中， i- 聚合物的聚合度，聚合度為聚合物的聚合度，聚

52、合度為i-的聚合物為的聚合物為i-聚體；聚體； Wi，Ni，Mi分別為分別為i-聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對(duì)分子質(zhì)聚體的質(zhì)量、分子數(shù)、相對(duì)分子質(zhì)量量 。通過依數(shù)性方法通過依數(shù)性方法( (冰點(diǎn)降低冰點(diǎn)降低法法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法、沸點(diǎn)升高法、滲透壓法、蒸汽壓法) ) 和和端基滴定法測(cè)定的聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量稱為數(shù)均分子量端基滴定法測(cè)定的聚合物的相對(duì)分子質(zhì)量稱為數(shù)均分子量. .第56頁/共90頁571.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)高分子化學(xué)質(zhì)均分子量質(zhì)均分子量（ Weight-average molecular weight） 是按照聚合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平

53、均的分子量是按照聚合物的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)平均的分子量. i i- -聚體的相對(duì)分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和聚體的相對(duì)分子質(zhì)量乘以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)的加和. .iiiiiiiiiwMWMNMNWWM2M 注意：1. 式中符號(hào)意義同前； 2. 測(cè)定方法：光散射法第57頁/共90頁581.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布粘均分子量粘均分子量（Viscosity- average molecular weight） 對(duì)于一定的聚合物-溶劑體系，其特性粘數(shù)和分子量的關(guān)系如下： 一般， 值在0.50.9之間，故 MKMark-Houwink方程其中，其中，為聚合物的特性黏度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得；為聚合物的

54、特性黏度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得； K, 是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)是與聚合物、溶劑有關(guān)的常數(shù)1iiii1iiivMNMNWMWM1wvMM 高分子化學(xué)高分子化學(xué)第58頁/共90頁591.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布高分子化學(xué)高分子化學(xué)說明：說明： 1. 1. 粘均相對(duì)分子質(zhì)量用粘度法測(cè)得。粘度法測(cè)定聚合物粘均相對(duì)分子質(zhì)量用粘度法測(cè)得。粘度法測(cè)定聚合物 相對(duì)分子質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上常用的方法。相對(duì)分子質(zhì)量是實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上常用的方法。 2. 2. 對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量均一的聚合物，對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量均一的聚合物，數(shù)均分子量數(shù)均分子量= =質(zhì)均分質(zhì)均分 子量；子量；而對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量不均一的

55、聚合物，一般，而對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量不均一的聚合物，一般， 質(zhì)均分子量數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間質(zhì)均分子量數(shù)均分子量，粘均分子量介于兩者之間 更接近于質(zhì)均分子量。更接近于質(zhì)均分子量。第59頁/共90頁601.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布例例：設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為設(shè)一聚合物樣品，其中分子量為10104 4的分子有的分子有10 mol, 10 mol, 分子量為分子量為 10105 5 的分子有的分子有5 5 mol, mol, 求分子量求分子量. . （值為0.6。）40000510105101054NiNiMiMn850001051010)10(5)10(1

56、05425242NiMiNiMiMw800001051010)10(5)10(106 . 015416 . 0516 . 04vM高分子化學(xué)高分子化學(xué)第60頁/共90頁611.5 聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布BMw Mv Mn，Mv略低于Mw；BMn靠近聚合物中低分子量的部分，即低分子量部分對(duì)Mn影響較大；BMw靠近聚合物中高分子量的部分，即高分子量部分對(duì)Mw影響較大；B一般用Mw來表征聚合物比Mn更恰當(dāng)，因?yàn)榫酆衔锏男阅苋鐝?qiáng)度、熔體粘度更多地依賴于樣品中較大的分子；B各種平均分子量取決于測(cè)試方法，測(cè)分子量的方法不同就得到不同的平均分子量；B同種聚合物，不同的測(cè)定方法，平均

57、分子量不同。高分子化學(xué)高分子化學(xué)第61頁/共90頁62聚合物平均分子量及其聚合物平均分子量及其分布分布高分子化學(xué)部分結(jié)晶狀態(tài)部分結(jié)晶狀態(tài)聚合物的聚合物的基本特征基本特征相對(duì)分子質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量方面特征量方面特征具有巨大具有巨大分子質(zhì)量分子質(zhì)量相對(duì)分子質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量多分散性量多分散性平均相對(duì)平均相對(duì)分子質(zhì)量分子質(zhì)量相對(duì)分子相對(duì)分子質(zhì)量分布質(zhì)量分布數(shù)均分子質(zhì)量數(shù)均分子質(zhì)量質(zhì)均分子質(zhì)量質(zhì)均分子質(zhì)量粘均分子質(zhì)量粘均分子質(zhì)量分布曲線分布曲線分布指數(shù)分布指數(shù)結(jié)構(gòu)方結(jié)構(gòu)方面特征面特征線形結(jié)構(gòu)線形結(jié)構(gòu)支鏈結(jié)構(gòu)支鏈結(jié)構(gòu)交聯(lián)結(jié)構(gòu)交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚集態(tài)聚集態(tài) 特特 征征無定型狀態(tài)無定型狀態(tài)高度結(jié)晶狀態(tài)高度結(jié)晶狀態(tài)玻璃態(tài)玻璃態(tài)

58、橡膠態(tài)橡膠態(tài)粘流態(tài)粘流態(tài)非晶態(tài)非晶態(tài)晶晶 態(tài)態(tài)第62頁/共90頁63 高分子不是由單一分子量的化合物所組成，即使是一種高分子不是由單一分子量的化合物所組成，即使是一種“純純粹粹”的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的的高分子，也是由化學(xué)組成相同、分子量不等、結(jié)構(gòu)不同的同系聚合物的混合物所組成。這種高分子的分子量不均一同系聚合物的混合物所組成。這種高分子的分子量不均一( (即分即分子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。子量大小不一、參差不齊）的特性，就稱為分子量的多分散性。 因此應(yīng)注意：因此應(yīng)注意：B一般測(cè)得的高分子的分子量都是平均分子量；一般測(cè)得的高分子的分子量

59、都是平均分子量；B聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同。聚合物的平均分子量相同，但分散性不一定相同。 不同分子量的分子所占的比例不同，所以高分子化合物存不同分子量的分子所占的比例不同，所以高分子化合物存在一個(gè)分子量分布的問題。分子量分布表征聚合物的多分散程度。在一個(gè)分子量分布的問題。分子量分布表征聚合物的多分散程度。聚合物平均分子量及其聚合物平均分子量及其分布分布相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性相對(duì)分子質(zhì)量的多分散性，Polydispersity分子量分布分子量分布（molecular weight distribution, MWD)高分子化學(xué)第63頁/共90頁64 即質(zhì)均分子量與數(shù)均分子量的比

60、值，即質(zhì)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高分子分子量多分散性的表示方法說明說明： Mw / Mn越大，越大，表明相對(duì)分表明相對(duì)分子質(zhì)量分布子質(zhì)量分布越寬越寬高分子化學(xué)聚合物平均分子量及其分布聚合物平均分子量及其分布第64頁/共90頁65 將高分子樣品分成不同分子量的級(jí)將高分子樣品分成不同分子量的級(jí)分，這一實(shí)驗(yàn)操作稱為分級(jí)分，這一實(shí)驗(yàn)操作稱為分級(jí)以被分離的各級(jí)分的質(zhì)量分率對(duì)平均以被分離的各級(jí)分的質(zhì)量分率對(duì)平均分子量作圖，得到