第二节高聚物的分类和命名

1、高分子材料化学基础高分子材料化学基础第二节第二节 高聚物的分类和命高聚物的分类和命名名1 1、高分子、单体、链节、重复高分子、单体、链节、重复单元、链节数、聚合度单元、链节数、聚合度复习提问：复习提问：学习目标：学习目标：n1 1、掌握高聚物的分类与命名、掌握高聚物的分类与命名n2 2、掌握聚合反应式、掌握聚合反应式n3 3、了解高聚物的合成方法、了解高聚物的合成方法 高分子、单体、链节、重复单元、链节数、聚合度高分子、单体、链节、重复单元、链节数、聚合度高聚物高聚物:也叫也叫聚合物分子聚合物分子或或大分子大分子， 高分子是由高分子是由成千上万个原子通过共价键连接而成的相对分成千上万个原子通过

2、共价键连接而成的相对分子质量高于子质量高于1万的长链大分子。由众多的高分子万的长链大分子。由众多的高分子链所组成的化合物称为高分子化合物，简称高链所组成的化合物称为高分子化合物，简称高聚物或聚合物。聚物或聚合物。具有具有高的相对分子质量（通常高的相对分子质量（通常10000），其结构必须是由多个，其结构必须是由多个重复单元重复单元所组所组成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相成，并且这些重复单元实际上或概念上是由相应的小分子衍生而来。应的小分子衍生而来。CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl高高 分分 子子 基基 本本 概概 念念高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反

3、 应应单单 体体能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元能够进行聚合反应，并构成高分子基本结构组成单元的小分子。的小分子。高分子化合物高分子化合物: :或称或称聚合物聚合物，是由许多单个高分子，是由许多单个高分子（聚合物分子）组成的物质。（聚合物分子）组成的物质。结构单元结构单元: : 构成高分子主链结构的组成部分构成高分子主链结构的组成部分。重复单元重复单元: :重复组成高分子分子结构的最小的结重复组成高分子分子结构的最小的结构单元。构单元。CCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3HCH2CHCH3()n聚合度聚合度: : 每个聚合

4、物每个聚合物分子所含单体单元的数目。分子所含单体单元的数目。COCOOCH2CH2O()nCOCOHOOH+HOCH2CH2OHCOCOOCH2CH2OHHOCOCOOCH2CH2OCOCOOCH2CH2O 聚合物聚合物 单单 体体 单体单元单体单元 聚合度聚合度2n聚对苯二甲酸乙二酯，聚对苯二甲酸乙二酯，涤纶，涤纶，PETnn H2N-R-NH2+n HOOC-R-COOH(2n-1) H2O+缩聚反应缩聚反应重复结构单元重复结构单元 重复结构单元数重复结构单元数结构单元结构单元HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO- -HNRNH-OCRCO -(HNRNH-OCRCO)n-1

5、 1、来源、来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：经化学改性后的天然高分子。：经化学改性后的天然高分子。2 2、主链元、主链元素（链原子）素（链原子）组成组成碳链高分子碳链高分子：主链（链原子）完全由：主链（链原子）完全由C C原子组成。原子组成。杂链高分子杂链高分子：链原子除：链原子除C C外，还含外，还含O,N,SO,N,S等杂原子。等杂原子。元素有机高分子元素有机高分子：链原子由：链原子由Si,B,Al,O,N,S,PSi,B,Al,O,N,S,P等杂原等杂原子组成。子组成。合成高分子合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。

6、：由单体聚合人工合成的高分子。一、一、高分子的分类高分子的分类碳链高分子碳链高分子杂链高分子杂链高分子元素有机高分子元素有机高分子CHHCHHCHHCHHCHHCHHCCHHCH3HCHHCCH3HCHHCCH3H聚乙烯聚乙烯聚丙烯聚丙烯CHHCHHO CHHCHHO CHHCHHO聚乙二醇聚乙二醇NHCHHCHHCHHCHHCHHCO尼龙尼龙6 6聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O案例：聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、硅橡胶分别属于哪一类？案例：聚氯乙烯、聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚醚、硅橡胶分别属于哪一类？3 3、性性 质质 和和 用用 途途

7、塑塑 料料纤纤 维维橡橡 胶胶涂涂 料料胶粘剂胶粘剂功能高分子功能高分子以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填以聚合物为基础，加入（或不加）各种助剂和填料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。料，经加工形成的塑性材料或刚性材料。具有可逆形变的高弹性材料。具有可逆形变的高弹性材料。纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的纤细而柔软的丝状物，长度至少为直径的100100倍。倍。1 1、 习习 惯惯 命命 名名 法法天然高分子天然高分子一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专一般有与其来源、化学性能与作用、主要用途相关的专用名称。如纤维素（来源）、核酸（来源与化学性能）、用名称。如纤维素（来源）

8、、核酸（来源与化学性能）、酶（化学作用）。酶（化学作用）。合成高分子合成高分子（1 1）由一种单体合成的高分子：）由一种单体合成的高分子：“聚聚”+ + 单体名称单体名称 如聚氯乙烯、聚乙烯等如聚氯乙烯、聚乙烯等二、二、高分子的命名高分子的命名例例: :单体名称为基础，在前面加单体名称为基础，在前面加“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（2 2）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子）由两种单体通过缩聚反应合成的高分子“聚聚”+ + 两单体生成的产物名称两单体生成的产物名称，如，

9、如对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫对苯二甲酸和乙二醇的缩聚产物叫“聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯”己二酸和己二胺的缩聚产物叫己二酸和己二胺的缩聚产物叫“聚己二酰己二胺聚己二酰己二胺”（3）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：）由两种单体通过链式聚合反应合成的共聚物：两单体名称或简称之间两单体名称或简称之间 +“-”+“共聚物共聚物”：如乙烯和乙酸：如乙烯和乙酸乙烯酯的共聚产物叫乙烯酯的共聚产物叫“乙烯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物乙酸乙烯酯共聚物”例例: :取单体简名，在后面加取单体简名，在后面加“树脂树脂” ” 、“橡胶橡胶”二字二字 如如 聚甲基丙烯酸甲酯有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯有机玻

10、璃 苯酚、甲醛苯酚、甲醛 酚醛树脂酚醛树脂 尿素、甲醛尿素、甲醛 脲醛树脂脲醛树脂 甘油、邻苯二甲酸酐醇酸树脂甘油、邻苯二甲酸酐醇酸树脂 丁二烯、苯乙烯丁苯橡胶丁二烯、苯乙烯丁苯橡胶 丁二烯和丙烯腈共聚物丁腈橡胶丁二烯和丙烯腈共聚物丁腈橡胶 乙烯和丙烯共聚物乙烯和丙烯共聚物-乙丙橡胶乙丙橡胶（4 4）商品名称）商品名称将纤维类的，在我国是用将纤维类的，在我国是用“纶纶”作后缀的作后缀的例如例如: : 聚对苯二甲酸乙二酯聚对苯二甲酸乙二酯涤纶涤纶，聚聚已内酰胺已内酰胺锦纶锦纶； 聚乙烯醇缩醛聚乙烯醇缩醛维尼纶维尼纶， 聚氯乙烯聚氯乙烯氯纶氯纶；聚丙烯腈；聚丙烯腈腈纶腈纶；聚丙烯；聚丙烯丙纶丙纶。

11、直接引用的国外商品名称音译，直接引用的国外商品名称音译，例如例如: : 聚酰胺又称聚酰胺又称尼龙尼龙 (Nylon)(Nylon)，聚聚己己二酰己二胺尼龙二酰己二胺尼龙6666；聚癸二酰癸二胺尼龙；聚癸二酰癸二胺尼龙10101010第一个数表示二元胺的碳原子数目，第二个数为二元酸第一个数表示二元胺的碳原子数目，第二个数为二元酸的，因此尼龙的，因此尼龙-610-610则是己二胺和癸二酸的缩聚产物。则是己二胺和癸二酸的缩聚产物。（5） “聚聚”+ +高分子主链结构中的特征功能团高分子主链结构中的特征功能团： 指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：指的是一类的高分子，而非单种高分子，如：HO CO

12、COOCH2CH2O H()n聚酰胺聚酰胺：HN(CH2)6HNHCO(CH2)4CO OHn 聚酯聚酯： 聚酰胺聚酰胺 聚酯聚酯 聚氨酯聚氨酯 聚醚聚醚O -C-O-NH-C-O-OO -C-NH- -O- 练习练习 试写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式试写出下列聚合物的一般名称、单体和聚合反应式2 2、IUPACIUPAC命名命名命名程序：命名程序：确定重复单元结构确定重复单元结构排出次级单元（排出次级单元（subunitsubunit）的次序，两个原则）的次序，两个原则: : 对乙烯基聚合物，先写有取代基的部分对乙烯基聚合物，先写有取代基的部分 连接元素最少的次级单元写在前面连接

13、元素最少的次级单元写在前面给重复单元命名，在前面加给重复单元命名，在前面加“ “ 聚聚”字字例子例子: : CH CH2n聚聚 (1(1苯基乙烯苯基乙烯 ) )Poly(1-phenylethylene)Poly(1-phenylethylene) 聚聚1-(1-(甲氧基羰基甲氧基羰基)-1-)-1-甲基乙烯甲基乙烯 聚聚( (亚胺基六次甲基亚胺基己二酰）亚胺基六次甲基亚胺基己二酰） NH(CH2)6NHCO(CH2)4COn聚聚( (氧羰基氧氧羰基氧-1,4-1,4-苯撑异苯撑异丙叉丙叉-1,4-1,4-苯撑苯撑) )CH3CH3O CO O CnCOOCH3CH3nC CH2线形高分子线形

14、高分子环状高分子环状高分子支链高分子支链高分子梯形高分子梯形高分子网状高分子网状高分子星形高分子星形高分子体型高分子体型高分子三、三、高分子链的形态高分子链的形态I I、 单体单元的结构排列单体单元的结构排列首首- -尾连接尾连接首首- -首连接首连接尾尾- -尾连接尾连接如单体如单体CHCH2 2=CHX=CHX聚合时，所得单体单元结构如下：聚合时，所得单体单元结构如下：CH2CH CH2XCHXCH2CH CHXCH2XCH CH2CH2CHXXCH2CHX首首尾尾单体单元连接方式可有如下三种：单体单元连接方式可有如下三种：四、四、高分子的化学结构高分子的化学结构若高分子中含有手性若高分子

15、中含有手性C C原子原子, ,则其立体构型可有则其立体构型可有D D型和型和L L型，据型，据其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）其连接方式可分为如下三种：（以聚丙烯为例）（1 1） 全同立构高分子全同立构高分子（isotactic polymerisotactic polymer) )：主链上：主链上的的C C* *的立体构型全部为的立体构型全部为D D型或型或L L 型型, , 即即DDDDDDDDDDDDDDDDDDDD或或LLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLL；IIII、 高分子的立体异构高分子的立体异构CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3（2） 间同立构高

16、分子间同立构高分子（syndiotactic polymer)：主链上的：主链上的C*的的立体构型各不相同立体构型各不相同, 即即D型与型与L型相间连接，型相间连接，LDLDLDLDLDLDLD；立构规整性高分子立构规整性高分子（tactic polymer): C*的立体构型有的立体构型有规则连接，简称规则连接，简称等规高分子等规高分子。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH3（3） 无规立构高分子无规立构高分子（atactic polymer)：主链上的：主链上的C*的立体构型紊乱无规则连接。的立体构型紊乱无规则连接。CH2CH CH2CH3CH CH2CHCH3CH3CH2CHCH3IIIIII、共轭双烯聚合物的结构共轭双烯聚合物的结构共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的单体单元，如最简单共轭双烯单体聚合时可形成结构不同的单体单元，如最简单的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的单体单元：的共轭双烯丁二烯可形成三种不同的单体单元：1,2-1,2-加成结构加成结构 反式反式1,4-1,4-加成