第1章 高分子基本概念

1、 11 高分子化合物高分子化合物的定义的定义 12 高分子化合物命名与分类高分子化合物命名与分类 13 高分子化合物的分子量高分子化合物的分子量高分子高分子也叫也叫高分子化合高分子化合物物，是指分，是指分子量很高并子量很高并由共价键连由共价键连接的一类化接的一类化合物合物 Macromolecules, High Polymer, Polymer11 高分子化合物的定义高分子化合物的定义一、高分子与低分子的区别：一、高分子与低分子的区别：1. 分子量：分子量：103，104106 高分子高分子一、高分子与低分子的区别一、高分子与低分子的区别二、高分子化合物分子组成二、高分子化合物分子组成2.性

2、质特点：性质特点：1) 不能气化，不能气化， 2) 难溶，先溶胀难溶，先溶胀3) 溶液粘度大溶液粘度大4) 物理力学性能，加工性能较好物理力学性能，加工性能较好 有较高的强度、弹性，有较高的强度、弹性， 可做材料使用，可抽丝，或制成薄膜。可做材料使用，可抽丝，或制成薄膜。随分子量增大，聚合物性质由随分子量增大，聚合物性质由量变量变到到质变。质变。有一定强度和弹性。有一定强度和弹性。低分子低分子: 气、液、固气、液、固高分子：液、固高分子：液、固二、高分子化合物分子组成二、高分子化合物分子组成化合物组成并不复杂化合物组成并不复杂由简单结构单元重复连接而成。由简单结构单元重复连接而成。1.1.2.

3、2.聚合聚合1.1.CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHnnxDPCH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHn：00nMDPMxM nDPxnn H2N-(-CH2-)-COOH-NH-(-CH2-)-CO-nn H2O+55CH2 CHCH2-CH-CH2-CH-CH2-CHnCH2 CHnH-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHnH2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH2.2.(2n-1) H2O+nDPxn22002MDPMxMn 但但, H-NH(CH2)6NH-CO(CH2)4CO-OHn(2n-1)

4、 H2O+H2N(CH2)6NH2 + HOOC(CH2)4COOH M1M2M1M1M2M1M2M2M2 -( CH2-CH=CH-CH2 -)-(-CH2-CH-)-xyn3. 3. 12 O -C-O-NH-C-O-OO -C-NH- -O-NH(CH2)6NHCO(CH2)4COnCH CH2n聚聚 (1苯基乙烯苯基乙烯 )Poly(1-phenylethylene) 1) 1) 确定重复结构单元；确定重复结构单元；2) 2) 按规定排出重复结构单元中的二级单元循序按规定排出重复结构单元中的二级单元循序：规定主链：规定主链上带取代基的上带取代基的C C原子写在前，含原子最少的基团先写原

5、子写在前，含原子最少的基团先写；3) 3) 给重复结构单元命名：给重复结构单元命名：按小分子有机化合物的按小分子有机化合物的IUPACIUPAC命名命名规则给重复结构单元命名规则给重复结构单元命名；4) 4) 给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀给重复结构单元的命名加括弧，并冠以前缀“聚聚”。性性 质质 和和 用用 途途塑塑 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。和填料，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

6、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100倍。倍。涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和涂布于物体表面能成坚韧的薄膜、起装饰和保护作用的聚合物材料保护作用的聚合物材料能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在能通过粘合的方法将两种以上的物体连接在一起的聚合物材料一起的聚合物材料具有特殊功能与用途但用量不大的精细具有特殊功能与用途但用量不大的精细高分子材料高分子材料来来 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：经化学改性后的天然高分子。经化学改性后的天然高分子。主链元素主链元素（链原子）（链原子）组

7、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外，还含外，还含O,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,P等杂原子组等杂原子组成。成。合成高分子合成高分子：由单体聚合人工合成的高分子。由单体聚合人工合成的高分子。热塑性热塑性塑料塑料加热软化，冷却硬化，再加热可再次软化，可加热软化，冷却硬化，再加热可再次软化，可反复操作，如：反复操作，如：PE、PP、PS 等。等。 热固性热固性塑料塑料加热软化，随即发生固化反应，固化后，再加热软化，随即发生固化反

8、应，固化后，再次加热不再软化，如：酚醛树脂（次加热不再软化，如：酚醛树脂（C阶段）等。阶段）等。热行为热行为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聚二甲基硅氧烷聚二甲基硅氧烷SiCH3CH3OSiCH3CH3SiCH3CH3O 高聚物分子量的多分散性：人工合成高聚物分子量的多分散性：人工合成高聚物分子量的单分散性：天然生物高聚物分子量的单分散性：天然

9、生物 13 高聚物分子量CH3OHCH3CH2OHCH2 CHn由于在聚合反应中，受各种由于在聚合反应中，受各种因素的影响，无法使各大分因素的影响，无法使各大分子链增长到同一长度。子链增长到同一长度。在高聚物中，可把同系物看作一种高聚物的纯物质在高聚物中，可把同系物看作一种高聚物的纯物质有两个原因：有两个原因：1.合理性合理性2.可能性可能性若有一高聚物试样，共有若有一高聚物试样，共有N个分子个分子 分子量：分子量： 分子数：分子数： 数量分数：数量分数： iMMMM 321,iNNNN,321 iNNNN 321, NNNNNii 210)(NdMMN121 NNNNNNNii01)(dMM

10、NiiiiiNNNNN)(MN)(MN假若有一块高聚物的试样，总重量为假若有一块高聚物的试样，总重量为W克克 分子量：分子量： 重重 量：量： 重量分数：重量分数： iMMMM 321,iWWWW,321 iWWWW,321 WWWWWii 210)(WdMMW121 iWWWW01)(dMMW)(MW)(MWiiiiiWWWWWiiiMNW 2iiiiiMNMWZ数均分子量数均分子量iiiiiiiiinMN)MW(WNMNNWMiiiiiiiiiwMWMNMNWWM2MiiiMWZ 232iiiiiiiiiiiiMNMNMWMWZMZM 1qqiiiiMNMNM 3q2q1qZwnMMM1i

11、iii1iiivMNMNWMWM1一般，一般， 值在值在0.50.9之间，故之间，故wvMM Z高聚物的平均分子量：高聚物的平均分子量： 40000510105101054NiNiMiMn850001051010)10(5)10(105425242NiMiNiMiMw800001051010)10(5)10(106 .015416 .0516 .04vM98000)10(5)10(10)10(5)10(10MNMNM25243534iiiiz23 多分散指数：多分散指数：HiMw/Mn（不小于（不小于1）二二. . 分子量和物质的性质是密切相关的，是决定物质性质的一个重要因素。只有分子量高的化合物才有一定的机械力学性能，才能作为材料使用。 例如乙烷、辛烷、廿烷、聚乙烯、超高分子量聚乙烯，都是直链的烷烃化合物，但是分子量变化很大，其机械力学性能因而也有极大的区别。ACBA A B尼龙尼龙 40 15040 150纤维素纤维素 60 25060 250乙烯基乙烯基 100 400100 400聚合物聚合物分子量分布越宽，熔融的范围越宽，加工性能